专利名称：能保持初乳免疫球蛋白活性的有效灭菌方法
技术领域：
本发明涉及一种能保持哺乳动物初乳免疫球蛋白活性的灭菌方法。
背景技术：
众所周知，哺乳动物乳汁具有机体免疫调节作用，其中的免疫球蛋白(Ig)能直接中和毒素，抑制病原体微生物的繁殖。大量实验数据证明，某一种动物乳汁中的免疫球蛋白不仅为自身的幼仔，也可为其它不同种类的动物提供被动免疫保护。在此基础上各种以免疫球蛋白为主要活性物质的保健品应运而生。通常在泌乳期中，初乳阶段的免疫球蛋白含量最高。在初乳应用过程中，如果既能解决灭菌问题又能保留初乳免疫球蛋白的生物活性，这对充分发挥初乳免疫球蛋白的保健作用有着十分重要意义。
在动物泌乳中存在着IgA，IgG和IgM三大类免疫球蛋白，它们的分子量普遍较大，IgA的分子量约420000，IgG约160000，IgM约900000。其基本结构是由两条相同的，相对分子质量较大的重链和另两条相同的，相对分子质量较小的轻链组成，这些多肽链通过—S—S—键连接在一起。此外，免疫球蛋白的每条链内还有链内二硫键，将每条链接成几个闭环结构，形成稳定区及与结合抗原特异性有关的可变区。这些复杂的特殊的分子结构决定了免疫球蛋白的不稳定性。高温和氧化剂均能引发免疫球蛋白不可逆的蛋白变性。
目前对乳制品的灭菌消毒通常采用高温瞬间和巴氏二种方法，前者灭菌彻底，但乳中的免疫球蛋白活性容易丧失，后者虽可保持部分活性但灭菌不彻底。其它方法，如0.3μ以下的微孔滤膜，虽然也能去除微生物，但滤膜微孔易堵塞生产效率极低；同位素辐照灭菌法对蛋白质的氧化损害也很致命。所以目前市场上的免疫液态奶普及率很低。
发明内容
本发明的目的是提供一种快速、有效、易行的初乳消毒方法，既保持免疫球蛋白的活性又达到彻底灭菌效果，适宜初乳免疫球蛋白在普通食品尤其在液态奶中的应用。
乙醇是一种常用的物体表面消毒剂。根据发明人的实验发现，在一定的条件下，乙醇可彻底杀灭初乳中的微生物，且基本保持原乳中免疫球蛋白的生物活性。消毒用的乙醇属食用或医用级，灭菌处理后乙醇残留量极低，使用安全。
本发明的技术方案是根据本发明的第一个方面，一种能保持初乳粉免疫球蛋白活性的有效灭菌方法，其步骤包括(1)对符合食品标准的初乳粉进行免疫球蛋白含量测定，并取含量至少为3％的初乳粉作为材料粉，(2)对所取的材料粉以生理盐水溶解，生理盐水的加入量至少为5毫升/克干粉，制成初乳液，(3)对所述初乳液，以离心或过滤方法除去有形颗粒和沉淀物，制成加工初乳清液，(4)对所述加工初乳清液根据原体积计算加入预冷的95％医用级或食用级乙醇，样品灭菌处理的乙醇最终有效浓度为70～75％，制成初乳乙醇液样品，(5)将加入乙醇后的初乳乙醇液样品保存在15℃以下，并至少静置5分钟，(6)以离心法倾去初乳乙醇液样品中的乙醇液，收集已灭菌的免疫球蛋白沉淀物。
(7)对所述免疫球蛋白沉淀物以无菌生理盐水或灭菌乳液溶解制成含免疫球蛋白灭菌制剂，其pH在6.0～7.2之间，(8)对所述含免疫球蛋白灭菌制剂以低温干燥法制成无菌干粉，或与高温灭菌乳液按需要比例混合制成含免疫球蛋白的液态奶。
更具体地，所述步骤(4)中加入的乙醇为预冷乙醇，其预冷温度最高为4℃；所述步骤(1)中的符合食品标准的初乳粉是牛初乳粉或羊初乳粉或马初乳粉。
根据本发明的第二个方面，一种能保持初乳乳清免疫球蛋白活性的有效灭菌方法，其步骤包括(I)取分娩后7天内免疫球蛋白含量至少为1克/100毫升的初乳乳清作为初乳乳清材料液，(II)初乳乳清材料液以离心或过滤方法除去有形颗粒和沉淀物，制成加工初乳清液，(III)对所述加工初乳清液根据原体积计算加入预冷的95％医用级或食用级乙醇，样品处理的乙醇最终有效浓度为70～75％，制成初乳乙醇液样品，(IV)将加入乙醇后的初乳乙醇液样品，保持在15℃以下，并至少静置5分钟，(V)以离心法倾去初乳乙醇液样品中的乙醇液，收集已灭菌的含免疫球蛋白沉淀物，(VI)对所述含免疫球蛋白沉淀物以无菌生理盐水或灭菌乳液溶解制成含免疫球蛋白灭菌制剂，其pH在6.0～7.2之间，(VII)对所述含免疫球蛋白灭菌制剂以低温干燥法制成灭菌干粉，或与高温灭菌乳液按需要比例混合制成含免疫球蛋白的液态奶。
更具体地，在所述步骤(III)中加入的乙醇为预冷乙醇，其预冷温度上限为4℃；所述步骤(I)中所述的取分娩7天内的初乳乳清为牛初乳乳清或羊初乳乳清或马初乳乳清。
根据本发明的第三个方面，一种能保持纯初乳免疫球蛋白粉活性的有效方法，其步骤包括(a)对纯初乳免疫球蛋白粉以生理盐水溶解，生理盐水的加入量至少为5毫升/克干粉，形成溶解的初乳液，(b)将已溶解的初乳液以离心或过滤方法除去有形颗粒和沉淀物，制成加工初乳清液，(c)根据加工初乳清液的原体积计算加入预冷的95％医用级或食用级乙醇，样品灭菌处理的乙醇最终有效浓度为70～75％，制成初乳乙醇液样品，(d)将加入乙醇后的初乳乙醇液样品保持15℃以下，并至少静置5分钟，(e)接着，用离心法倾去初乳乙醇液样品中的乙醇液，收集已灭菌含免疫球蛋白沉淀物，(f)对所述含免疫球蛋白沉淀物以无菌生理盐水或灭菌乳液溶解制成含免疫球蛋白灭菌制剂，其pH在6.0～7.2之间，
(g)再以低温干燥法将免疫球蛋白灭菌制剂制成灭菌干粉，或与高温灭菌乳液按需要比例混合制成含免疫球蛋白的液态奶。
更具体地，在所述步骤(c)中，加入的乙醇为预冷乙醇，其预冷温度上限为4℃，在所述步骤(a)中所述的纯初乳免疫球蛋白粉为纯牛初乳免疫球蛋白粉或纯马初乳免疫球蛋白粉或纯羊初乳免疫球蛋白粉。
根据本发明的第四个方面，上述的本发明的第一、二和第三个方面所述灭菌方法制成的灭菌干粉或含免疫球蛋白灭菌制剂，可作为活性免疫强化剂添加于食品中。
本发明的优点是1、对初乳液采用乙醇灭菌可有效杀灭其中的微生物，且原免疫球蛋白生物活性不改变；2、消毒剂采用食用级或医用级乙醇，无毒副作用，灭菌后样品乙醇残留量低，使用安全；3、本法消毒后的乙醇，可回收再利用，降低生产成本；4、经本方法灭菌后，初乳中的无效成分如盐、单糖、脂肪酸等含量明显降低。
图1是根据本发明实施例1在灭菌处理前免疫球蛋白的sephadex-G200柱层析分析显示图；图2是根据发明实施例1在灭菌处理后免疫球蛋白的sephadex-G200柱层析分析显示图；图3是根据本发明实施例4对照乳的sephadex-G200柱层析分析显示图；
图4是根据本发明实施例4的免疫乳的sephadex-G200柱层析分析显示图。
具体实施例方式
下面列举本发明的四个实施例，并分别予以详细描述，以便进一步提供本发明的技术细节。
实施例1取预测含有80％免疫球蛋白的牛初乳或羊初乳或马初乳干粉1.000千克，加入15升生理盐水，或至少每克干粉加入5毫升生理盐水搅拌15分钟后溶液经200目滤网过滤，样品10℃左右条件下备用。另取在-10℃～-20℃冷库预冷的95％浓度食用级乙醇52升，使溶液最终乙醇浓度在70％～75％范围边搅拌边缓慢加入到初乳液中，完毕后静置5～10分钟，预冷乙醇之上限可为4℃。在无菌环境下离心，1000rpm，5分钟。倾去上清液，在沉淀物中加入50升无菌生理盐水，搅拌溶解20分钟，保持在15℃下静置30分钟或至少5分钟。取上清液低温干燥得干粉。经卫生学检测细菌总数、霉菌、大肠杆菌、致病菌均未检出。样品灭菌处理前后初乳干粉免疫球蛋白经双扩散免疫反应和Sephadex-G200柱层析分析，显示免疫球蛋白成分和含量未丢失，如图1和图2所示。
实施例2取预测3％～10％免疫球蛋白的牛初乳粉1.56千克，加入13升生理盐水，搅拌15分钟后离心3000rpm，10分钟，弃沉淀物。上清液经200目滤网过滤后10℃左右条件下备用。另取在4℃～-20℃冷库预冷的95％浓度食用级乙醇39升，边搅拌边缓慢加入到牛初乳上清液中，完毕后静置5分钟。在无菌环境下离心，1000rpm，5分钟。倾去上清液，在沉淀物中加入50升灭菌生理盐水，搅拌溶解20分钟，静置30分钟至少5分钟后取此50升灭菌的上清液与3070升冷却的高温灭菌乳搅拌混合。自动分装共有6240盒，每盒500毫升。灭菌前的牛初乳粉与灭菌后配制的免疫奶，在7℃条件下放置30天时作免疫学和卫生学指标检测，结果如下
实施例3取预测10％或至少3％的免疫球蛋白的羊初乳粉1.56千克，按实施例2的方法进行灭菌和配制成含羊初乳免疫球蛋白液态奶。此含羊初乳免疫球蛋白液态奶在7℃条件下放置30天，仍含有免疫活性，细菌总数、大肠杆菌和霉菌均无检出。
实施例4收集母牛或母马或母羊分娩后当日分泌的初乳10千克，低温离心3000rpm，30分钟，去脂。在室温条件下边搅拌，边滴入2N HCl，致使乳液pH为4.7。第二日，离心2000rpm，10分钟，弃沉淀物，以2N NaOH调整离心收集的上清液为pH6.0，并经200目滤网过滤。另取在-10～-15℃冷库预冷的95％浓度医用级乙醇35升，边搅拌边缓慢加入初乳液中，完毕后静置5分钟。在无菌环境下离心，1000rpm，5分钟。倾去上清液，在沉淀物中加入100升冷却的高温灭菌乳搅拌混合，搅拌溶解20分钟后，自动分装共有400盒，每盒250毫升。经免疫学、卫生学检测平均每盒含250毫克免疫球蛋白；大肠杆菌、细菌总数均未检出。如图3和图4，经sephadex-G200柱层析比较分析免疫乳，分布在第10及左右管出现含有免疫球蛋白峰；对照乳则无。
权利要求
1.一种能保持初乳粉免疫球蛋白活性的有效灭菌方法，其步骤包括(1)对符合食品标准的初乳粉进行免疫球蛋白含量测定，并取含量至少为3％的初乳粉作为材料粉，(2)对所取的材料粉以生理盐水溶解，生理盐水的加入量至少为5毫升/克干粉，制成初乳液，(3)对所述初乳液，以离心或过滤方法除去有形颗粒和沉淀物，制成加工初乳清液，(4)对所述加工初乳清液根据原体积计算加入预冷的95％医用级或食用级乙醇，样品灭菌处理的乙醇最终有效浓度为70～75％，制成初乳乙醇液样品，(5)将加入乙醇后的初乳乙醇液样品保存在15℃以下，并至少静置5分钟，(6)以离心法倾去初乳乙醇液样品中的乙醇液，收集已灭菌的免疫球蛋白沉淀物。(7)对所述免疫球蛋白沉淀物以无菌生理盐水或灭菌乳液溶解制成含免疫球蛋白灭菌制剂，其pH在6.0～7.2之间，(8)对所述含免疫球蛋白灭菌制剂以低温干燥法制成灭菌干粉，或与高温灭菌乳液按需要比例混合制成含免疫球蛋白的液态奶。
2.根据权利要求1所述的能保持初乳粉免疫球蛋白活性的有效灭菌方法，其特征在于，所述步骤(4)中加入的乙醇为预冷乙醇，其预冷温度最高为4℃；
3.根据权利要求1所述的能保持初乳粉免疫球蛋白活性的有效灭菌方法，其特征在于，所述步骤(1)中的符合食品标准的初乳粉是牛初乳粉或羊初乳粉或马初乳粉。
4.一种能保持初乳乳清免疫球蛋白活性的有效灭菌方法，其步骤包括(I)取分娩后7天内免疫球蛋白含量至少为1克/100毫升的初乳乳清作为初乳乳清材料液，(II)初乳乳清材料液以离心或过滤方法除去有形颗粒和沉淀物，制成加工初乳清液，(III)对所述加工初乳清液根据原体积计算加入预冷的95％医用级或食用级乙醇，样品处理的乙醇最终有效浓度为70～75％，制成初乳乙醇液样品，(IV)将加入乙醇后的初乳乙醇液样品，保持在15℃以下，并至少静置5分钟，(V)以离心法倾去初乳乙醇液样品中的乙醇液，收集已灭菌的含免疫球蛋白沉淀物，(VI)对所述含免疫球蛋白沉淀物以无菌生理盐水或灭菌乳液溶解制成含免疫球蛋白灭菌制剂，其pH在6.0～7.2之间，(VII)对所述含免疫球蛋白灭菌制剂以低温干燥法制成灭菌干粉，或与高温灭菌乳液按需要比例混合制成含免疫球蛋白的液态奶。
5.根据权利要求4所述的能保持初乳乳清免疫球蛋白活性的有效灭菌方法，其特征在于，在所述步骤(III)中加入的乙醇为预冷乙醇，其预冷温度上限为4℃；
6.根据权利要求4所述的能保持初乳乳清免疫球蛋白活性的有效灭菌方法，其特征在于，所述步骤(I)中所述的取分娩7天内的初乳乳清为牛初乳乳清或羊初乳乳清或马初乳清。
7.一种能保持纯初乳免疫球蛋白粉活性的有效灭菌方法，其步骤包括(a)对纯初乳免疫球蛋白粉以生理盐水溶解，生理盐水的加入量至少为5毫升/克干粉，形成溶解的初乳液，(b)将已溶解的初乳清液以离心或过滤方法除去有形颗粒和沉淀物，制成加工初乳清液，(c)根据加工初乳清液的原体积计算加入预冷的95％医用级或食用级乙醇，样品灭菌处理的乙醇最终有效浓度为70～75％，制成初乳乙醇液样品，(d)将加入乙醇后的初乳乙醇液样品保持15℃以下，并至少静置5分钟，(e)接着，用离心法倾去初乳乙醇液样品中的乙醇液，收集已灭菌含免疫球蛋白沉淀物，(f)对所述含免疫球蛋白沉淀物以无菌生理盐水或灭菌乳液溶解制成含免疫球蛋白灭菌制剂，其pH在6.0～7.2之间，(g)再以低温干燥法将免疫球蛋白灭菌制剂制成灭菌干粉，或与高温灭菌乳液按需要比例混合制成含免疫球蛋白的液态奶。
8.根据权利要求7所述的能保持初乳粉免疫球蛋白活性的有效灭菌方法，其特征在于，在所述步骤(c)中，加入的乙醇为预冷乙醇，其预冷温度上限为4℃，
9.根据权利要求7所述的能保持纯初乳免疫球蛋白粉活性的有效灭菌方法，其特征在于，在所述步骤(a)中所述的纯初乳免疫球蛋白粉为纯牛初乳免疫球蛋白粉或纯马初乳免疫球蛋白粉或纯羊初乳免疫球蛋白粉。
10.一种按权利要求1或4或7所述的能保持初乳免疫球蛋白活性的有效灭菌方法，其特征在于，可作为活性免疫强化剂添加于食品中。
全文摘要
一种能保持初乳免疫球蛋白活性的有效灭菌方法。其主要方法是先将含有免疫球蛋白的牛、羊、马等哺乳动物的初乳粉、纯初乳免疫球蛋白干粉以生理盐水按比例溶解，或是牛、羊、马等初乳乳清液，去除不溶颗粒后，加入冷的乙醇，乙醇的最终灭菌浓度范围在70～75％。离心除去含乙醇的上清液，留底部沉淀物。接着以无菌生理盐水或高温灭菌乳液将沉淀物搅拌溶化，恢复原体积，配制成灭菌的免疫球蛋白液。此灭菌的免疫球蛋白液可配制成为含免疫活性液态奶，也可低温干燥成灭菌干粉。本方法能保持初乳免疫活性，灭菌彻底，成本低廉，适宜规模生产。
文档编号A23C9/00GK1647659SQ20041009933
公开日2005年8月3日 申请日期2004年12月30日 优先权日2004年12月30日
发明者颜贻谦, 王海霞, 曹道明, 曹美英 申请人:上海三生生物技术有限公司