一种高活性蛋白乳及其制备方法与流程

本发明属于乳制品加工，涉及一种高活性蛋白乳及其制备方法。

背景技术：

1、新鲜牛奶因丰富的活性蛋白带来的健康功能备受消费者青睐，牛奶中的活性蛋白主要分为酪蛋白和乳清蛋白两类，其中80％是酪蛋白，乳清蛋白约占20％。牛乳中的活性物质主要属于乳清蛋白，比如免疫球蛋白、乳铁蛋白、α-乳白蛋白、β-乳球蛋白等。然而乳清蛋白的热敏性较强，在50℃以上即逐渐开始变性，因此传统的巴氏杀菌乳中，杀菌工艺参数如72℃，15s或75℃，15s甚至更高温度均对牛奶中的活性蛋白造成破坏，使得最终牛奶中有效乳清蛋白的含量并不高。

2、目前提取活性蛋白的手段主要是通过如离子交换方法等层析技术分离出某种特定的蛋白如乳铁蛋白，这无疑造成其他活性蛋白的损失。因此，如何提高活性乳清蛋白，在受热后的鲜奶中仍能保持高活性含量，是行业中亟待解决的技术问题。

技术实现思路

1、针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种高活性蛋白乳及其制备方法。

2、为达到此发明目的，本发明采用以下技术方案：

3、第一方面，本发明提供一种高活性蛋白乳的制备方法，所述制备方法包括：

4、(1)将脱脂乳通过微滤卷膜分离得到第一浓缩液及第一渗透液；

5、(2)将第一渗透液通过超滤膜进行预浓缩，得到第二浓缩液和第二渗透液；

6、(3)向第二浓缩液中加入水并再次通过超滤膜进行洗滤，得到第三浓缩液和第三渗透液；向第三浓缩液中加入水并再次通过超滤膜进行洗滤，以此循环洗滤至乳糖含量不再变化，得到第四浓缩液及第四渗透液；所述水的流量为第三渗透液排出流量的1-1.5倍；

7、(4)将第四浓缩液通过超滤膜进行浓缩，得到第五浓缩液和第五渗透液；

8、(5)将第五浓缩液与生牛乳以体积比为1:9-4:6混合，均质，杀菌，得到所述高活性蛋白乳。

9、本发明创造性地采用将脱脂乳通过微滤卷膜处理，对总蛋白中的活性乳清蛋白及酪蛋白分级；通过超滤预浓缩并超滤不断循环洗滤去除乳糖；超滤二次浓缩以提高活性乳清蛋白纯度；最后回填至生牛乳中，经均质、杀菌工艺组合制备出高活性蛋白含量的鲜牛奶。该鲜牛奶即使经热处理后仍能保持较高的蛋白活性，相较传统热处理工艺制得的巴氏杀菌乳，α-乳白蛋白、β-乳球蛋白等乳清蛋白的含量得到显著的提高，且体系稳定性好、色泽好。

10、步骤(3)中水的流量的选择在一定程度上影响乳清蛋白的分离纯化浓缩效果，进一步影响最终乳制品的感官品质和活性蛋白含量。更优选为第三渗透液排出流量的1-1.5倍。

11、步骤(5)中第五浓缩液与生牛乳的体积比特定选择为1:9-4:6的范围是因为若第五浓缩液的相对量进一步降低则无法有效提高乳制品的活性蛋白含量，若第五浓缩液的相对量进一步升高则会造成体系的破坏，出现分层现象。

12、优选地，所述脱脂乳的蛋白含量为2.5-3.0％，例如2.5％、2.6％、2.7％、2.8％、2.9％、3.0％等；脂肪含量为0-0.5％，例如0％、0.05％、0.1％、0.15％、0.2％、0.3％、0.4％、0.5％等；上述各项数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

13、所述脱脂乳中的脂肪剩余量会在一定程度上影响乳清蛋白的分离纯化浓缩效果，进一步影响最终乳制品的感官品质和活性蛋白含量。

14、优选地，所述微滤卷膜的膜材质包括聚醚砜、聚砜、聚丙烯腈、再生纤维素、醋酸纤维素、聚酰胺或聚乙烯醇。

15、优选地，所述微滤卷膜的截留分子量为50-100kda，例如50kda、60kda、70kda、80kda、90kda、100kda等。

16、优选地，所述微滤卷膜的浓缩比为1.5-3倍，例如1.5倍、1.7倍、1.8倍、1.9倍、2倍、2.2倍、2.4倍、2.5倍、2.6倍、2.8倍、3倍等。

17、上述各项数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

18、优选地，步骤(2)所述超滤膜的膜材质包括聚醚砜、聚砜、聚丙烯腈、再生纤维素、醋酸纤维素、聚酰胺或聚乙烯醇。

19、优选地，步骤(2)所述超滤膜的截留分子量为10-30kda，例如10kda、15kda、20kda、25kda、30kda等。

20、优选地，步骤(2)所述超滤膜的浓缩比为1.1-1.5倍，例如1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍等。

21、上述各项数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

22、优选地，步骤(3)所述超滤膜的膜材质包括聚醚砜、聚砜、聚丙烯腈、再生纤维素、醋酸纤维素、聚酰胺或聚乙烯醇。

23、优选地，步骤(3)所述超滤膜的截留分子量为10-30kda，例如10kda、15kda、20kda、25kda、30kda等。

24、优选地，步骤(3)所述超滤膜的浓缩比为1.1-1.5倍，例如1.1倍、1.2倍、1.3倍、1.4倍、1.5倍等。

25、上述各项数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

26、优选地，步骤(3)所述水为反渗透水。

27、优选地，步骤(4)所述超滤膜的膜材质包括聚醚砜、聚砜、聚丙烯腈、再生纤维素、醋酸纤维素、聚酰胺或聚乙烯醇。

28、优选地，步骤(4)所述超滤膜的截留分子量为10-30kda，例如10kda、15kda、20kda、25kda、30kda等。

29、优选地，步骤(4)所述超滤膜的浓缩比为3-5倍，例如3倍、3.2倍、3.5倍、3.8倍、4倍、4.2倍、4.5倍、4.8倍、5倍等。

30、步骤(4)所述超滤膜的浓缩比特定选择为3-5倍，是因为浓缩比低于上述范围制备的第五浓缩液中活性乳清蛋白含量过低，回填后无法起到提高活性蛋白的效果；膜浓缩超过上限会超过设备的承受压力，不可能运用到实际应用中。

31、上述各项数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

32、优选地，步骤(1)、步骤(2)、步骤(3)、步骤(4)的操作均各自独立地在2-10℃下进行，例如2℃、3℃、4℃、5℃、6℃、7℃、8℃、9℃、10℃等。

33、优选地，步骤(5)所述杀菌采用巴氏杀菌法，条件为72～75℃，15s。例如72℃、73℃、74℃、75℃等。

34、优选地，所述生牛乳的蛋白含量为3.3-4.0％，例如3.3％、3.4％、3.5％、3.6％、3.7％、3.8％、3.9％、4.0％等；脂肪含量为3.5-4.5％，例如3.5％、3.7％、3.8％、3.9％、4.0％、4.1％、4.2％、4.3％、4.4％、4.5％等。

35、上述各项数值范围内的其他具体点值均可选择，在此便不再一一赘述。

36、第二方面，本发明提供根据第一方面所述的高活性蛋白乳的制备方法制得的鲜牛奶。

37、与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

38、本发明创造性地采用将脱脂乳通过微滤卷膜处理，对总蛋白中的活性乳清蛋白及酪蛋白分级；通过超滤预浓缩并超滤不断循环洗滤去除乳糖；超滤二次浓缩以提高活性乳清蛋白纯度；最后回填至生牛乳中，经均质、杀菌工艺组合制备出高活性蛋白含量的鲜牛奶。该鲜牛奶即使经热处理后仍能保持较高的蛋白活性，相较传统热处理工艺制得的巴氏杀菌乳，α-乳白蛋白、β-乳球蛋白等乳清蛋白的含量得到显著的提高，且体系稳定性好、色泽好。