一种蛋白质粉制备方法

技术领域

本发明涉及蛋白质粉领域，具体涉及一种蛋白质粉制备方法。

背景技术

蛋白质是组成人体一切细胞、组织的重要成分。机体所有重要的组成部分都需要有蛋白质的参与。一般说，蛋白质约占人体全部质量的18％，最重要的还是其与生命现象有关。

蛋白质(protein)是生命的物质基础，是有机大分子，是构成细胞的基本有机物，是生命活动的主要承担者。没有蛋白质就没有生命。氨基酸是蛋白质的基本组成单位。它是与生命及与各种形式的生命活动紧密联系在一起的物质。机体中的每一个细胞和所有重要组成部分都有蛋白质参与。蛋白质占人体重量的16％～20％，即一个60kg重的成年人其体内约有蛋白质9.6～12kg。人体内蛋白质的种类很多，性质、功能各异，但都是由20种氨基酸(Aminoacid)按不同比例组合而成的，并在体内不断进行代谢与更新。

第一，在各种蛋白质中，乳清蛋白的营养价值是最高的。一般而言，必需氨基酸种类和含量齐全并能提供人体需要的蛋白质可以称为优质蛋白质，也叫完全蛋白质。这里提到了必需氨基酸的概念，必需氨基酸是指人体必需但自身不能合成，必须从食物中摄取的氨基酸。在植物蛋白质中只有大豆蛋白属于完全蛋白质，而大豆蛋白缺少甲硫氨酸，需与谷类互补，且大豆蛋白在吸收上不及优质的动物蛋白。乳清蛋白属于优质的完全蛋白质，也是动物性蛋白。它含有人体必需的8种氨基酸，且配比合理，接近人体的需求比例，是人体生长、发育、抗衰老等生命活动不可缺少的精华物质。

第二，乳清蛋白较易被消化吸收，母乳中乳清蛋白含60％，酪蛋白含40％，故喝母乳的婴儿粪便较软，量也较少。另外，乳清中富含半胱氨酸和蛋氨酸，它们能维持人体内抗氧化剂的水平。还有许多实验研究都证明，服用乳清蛋白浓缩物能促进体液免疫和细胞免疫，刺激人体免疫系统，阻止化学诱发性癌症的发生。所以乳清蛋白又是一种非常好的增强免疫力的蛋白。

第三，乳清蛋白中脂肪、乳糖含量低，但它含有β-乳球蛋白、α-乳白蛋白、免疫球蛋白，还有其他多种活性成分。正是这些活性成分使乳清蛋白具备了有益于人体的诸多保健功能，因此它被认为是人体所需的优质蛋白质来源之一。

现有的乳清蛋白粉，制备的一般包括杀菌、分离乳清、低温纯化、干燥脱水得到，目前我国尚没有具有自主知识产权的乳清蛋白综合利用技术，而国外技术受专利保护，这严重制约了我国乳清蛋白资源的开发利用及乳品工业的可持续发展。据了解，我国每年仍需进口大量脱盐乳清粉、乳清浓缩蛋白、乳清分离蛋白和乳糖等乳清制品用于配方食品、糖果生产和冰淇淋配料，其花费巨大，因此研发纯度高、人体吸收率较高的方法显得尤为重要。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种蛋白质粉制备方法，这种方法解决了制备的蛋白质粉人体吸收率不高的问题、

第一方面：本发明提供一种蛋白质粉制备方法，这种方法包括以下步骤：

1)取灭菌后的牛奶，在4℃、3000r/min离心15min，除去上层脂肪，得到脱脂乳；

2)将脱脂乳，在4℃、5000r/min离心20min，收集上清液；

3)将步骤2)得到上清液在100000r/min离心1h，收集上清液得到乳清蛋白溶液；

4)将乳清蛋白溶液与四倍体积预冷丙酮混合，轻微震荡，12000r/m离心40min，收集沉淀；

5)使用尿素与步骤4)得到的沉淀复溶，加入胰蛋白酶溶液，在37℃调解下反应12h，12000r/min离心10min，收集上清液；

6)将步骤5)得到的上清液脱盐、真空离心干燥，真空包装，得到蛋白质粉。

优选地，所述步骤1)具体为：

1)取灭菌后的牛奶冰冻，在-20℃的状态下冷藏24h，然后解冻，在4℃、3000r/min离心15min，除去上层脂肪，得到脱脂乳。

优选地，所述步骤2)具体为：

2)将脱脂乳pH调节至4.6，在4℃、5000r/min离心20min，收集上清液。

优选地，所述步骤3)具体为：

3)将步骤2)得到的上清液在100000r/min离心1h，收集上清液，再次将上清液在100000r/min离心1h，收集上清液得到乳清蛋白溶液。

优选地，所述步骤4)具体为：将乳清蛋白溶液与四倍体积预冷丙酮混合，轻微震荡，在-20℃的条件下保存20h，12000r/m离心40min，收集沉淀。

优选地，所述步骤5)具体为：使用尿素与沉淀复溶，加入胰蛋白酶溶液，在37℃条件下反应12h，12000r/min离心10min，收集上清液。

优选地，所述将上清液使用透析法脱盐。

优选地，所述真空离心干燥为使用真空冷冻冻干机将脱盐后的上清液干燥。

优选地，所述步骤5)具体为：使用尿素与沉淀复溶，加入复合酶溶液，在37℃条件下反应12h，12000r/min离心10min，收集上清液，所述复合酶溶液包括以下物质：胰蛋白酶溶液、沙雷肽酶溶液、枯草杆菌蛋白酶溶液；所述胰蛋白酶、沙雷肽酶、枯草杆菌蛋白酶的溶度均为1mol/L，所述蛋白酶溶液、沙雷肽酶溶液、枯草杆菌蛋白酶溶液的体积比为2：1：1。

优选地，所述透析法脱盐包括以下步骤：

(1)将透析管放入1mol/L的EDTA溶液中，然后加热至煮沸，然后加入碳酸氢钠溶液，煮沸，持续15min；

(2)向步骤5)得到的上清液中加入硫酸铵，搅拌至充分溶解，在4℃的环境下静置20min，得到沉淀液；

(3)将步骤(2)得到的沉淀液，以1000r/min离心20min，除去上清液，加入蒸馏水溶解沉淀，放入步骤(1)处理后的透析管，透析2h，期间不断搅拌溶液，透析完成后完成脱盐。

有益效果：

本发明通过先获得脱脂牛奶，除去脂肪，然后在第一次离心分离，分离出部分其他高丰度蛋白，进而使用高速离心分离得到乳清蛋白溶液，然后在对乳清蛋白进行提纯，继而使用将乳清蛋白溶液与四倍体积预冷丙酮混合，搅拌，获得沉淀，沉淀中为乳清蛋白，然后在对乳清蛋白进行水解，使用尿素与沉淀复溶，加入胰蛋白酶在37摄氏度的条件下对乳清蛋白进行水解，待反应充分后，再进行高速离心收集上清液，最后再将步骤上清液脱盐、真空离心干燥继而得到易于人体消化的蛋白质粉，并且纯度高。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明具体实施方式中一种蛋白质粉制备方法的流程图；

图2为本发明具体实施方法中另一种蛋白质粉制备方法的流程图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案及优点更加清楚，下面将结及本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参考图1，图1示出了一种蛋白质粉制备方法的流程图，

图中步骤101：取灭菌后的牛奶，在4℃、3000r/min离心15min，除去上层脂肪，得到脱脂乳；

步骤102：将脱脂乳，在4℃、5000r/min离心20min，收集上清液；

步骤103：将步骤2)得到上清液在100000r/min离心1h，收集上清液得到乳清蛋白溶液；

步骤104：将乳清蛋白溶液与四倍体积预冷丙酮混合，轻微震荡，12000r/m离心40min，收集沉淀；

步骤105:使用尿素与步骤4)得到的沉淀复溶，加入胰蛋白酶溶液，在37℃调解下反应12h，12000r/min离心10min，收集上清液；

步骤106：将步骤5)得到的上清液脱盐、真空离心干燥，真空包装，得到蛋白质粉。

在上述流程中，步骤101先获得脱脂牛奶，除去脂肪，然后在步骤102第一次离心分离，分离出部分其他高丰度蛋白，进而在步骤103中使用高速离心分离得到乳清蛋白溶液，然后在步骤104中准备对乳清蛋白进行提纯，继而使用将乳清蛋白溶液与四倍体积预冷丙酮混合，搅拌，获得沉淀，沉淀中为乳清蛋白，然后在步骤105中对乳清蛋白进行水解，使用尿素与沉淀复溶，加入胰蛋白酶在37摄氏度的条件下对乳清蛋白进行水解，待反应充分后，再进行高速离心收集上清液，最后再步骤106中将步骤105得到的上清液脱盐、真空离心干燥继而得到易于人体消化的蛋白质粉，在本流程中将灭菌后的牛奶经过多道程序得到乳清蛋白，再通过对乳清蛋白进行水解，最终得到易于人体消化的蛋白质粉。

请参考图2，图2示出了一种蛋白质粉制备方法的流程图，上述流程图为对图1示出的流程图作进一步限定；

图中步骤201：取灭菌后的牛奶冰冻，在-20℃的状态下冷藏24h，然后解冻，在4℃、3000r/min离心15min，除去上层脂肪，得到脱脂乳；

步骤202：将脱脂乳pH调节至4.6，在4℃、5000r/min离心20min，收集上清液；

步骤203：将步骤2)得到的上清液在100000r/min离心1h，收集上清液，再次将上清液在100000r/min离心1h，收集上清液得到乳清蛋白溶液。

步骤204：将乳清蛋白溶液与四倍体积预冷丙酮混合，轻微震荡，在-20℃的条件下保存20h，12000r/m离心40min，收集沉淀。

步骤205：使用尿素与沉淀复溶再加入碳酸氢钠，加入胰蛋白酶溶液，在37℃条件下反应12h，12000r/min离心10min，收集上清液；

步骤206：将步骤5)得到的上清液脱盐、真空离心干燥，真空包装，得到蛋白质粉。

在图2所示的流程中，对比图1，在步骤201中先将牛奶冰冻，冷藏24h再进行脱脂，保证脱脂足够彻底，进一步提高最终得到的蛋白质粉的纯度，在步骤202中通过将pH调节到4.6，然后再4℃、5000r/min离心20min，进一步提高去除牛奶中其他高丰度蛋白，而在步骤203中进行两次高速离心，保证其得到的乳清蛋白的纯度，在步骤204中将将乳清蛋白溶液与四倍体积预冷丙酮混合，轻微震荡，在-20℃的条件下保存20h，再进行离心，加少乳清蛋白的损失，然后在步骤205中使用尿素与沉淀复溶再加入碳酸氢钠，再加入胰蛋白酶，进一步保证彻底反应，最后在步骤206中上清液脱盐、真空离心干燥得到纯度高，人体易于吸收的蛋白质粉。

实施例1

1)取灭菌后的牛奶10L，在4℃、3000r/min离心15min，得到脱脂乳；

2)将步骤1)得到的脱脂乳，在4℃、5000r/min离心20min，收集上清液；

3)将步骤2)得到上清液在100000r/min离心1h，收集上清液得到乳清蛋白溶液；

4)将乳清蛋白溶液与四倍体积预冷丙酮混合，轻微震荡，12000r/m离心40min，收集沉淀；

5)使用尿素与步骤4)得到的沉淀复溶，加入胰蛋白酶溶液，胰蛋白酶溶液溶度为1mol/L添加量为4ml，在37℃调解下反应12h，12000r/min离心10min，收集上清液；

6)将步骤5)得到的上清液脱盐，所述透析法脱盐包括以下步骤：

(1)将透析管放入1mol/L的EDTA溶液中，然后加热至煮沸，然后加入碳酸氢钠溶液，煮沸，持续15min；

(2)向步骤5)得到的上清液中加入硫酸铵，搅拌至充分溶解，在4℃的环境下静置20min，得到沉淀液；

(3)将步骤(2)得到的沉淀液，以1000r/min离心20min，除去上清液，加入蒸馏水溶解沉淀，放入步骤(1)处理后的透析管，透析2h，期间不断搅拌溶液，透析完成后完成脱盐，真空离心干燥，真空包装，得到蛋白质粉。

实施例2

1)取灭菌后的牛奶10L冰冻，在-20℃的状态下冷藏24h，然后解冻，在4℃、3000r/min离心15min，除去上层脂肪，得到脱脂乳；

2)将步骤1)得到的脱脂乳，在4℃、5000r/min离心20min，收集上清液；

3)将步骤2)得到上清液在100000r/min离心1h，收集上清液得到乳清蛋白溶液；

4)将乳清蛋白溶液与四倍体积预冷丙酮混合，轻微震荡，12000r/m离心40min，收集沉淀；

5)使用尿素与步骤4)得到的沉淀复溶，加入胰蛋白酶溶液，胰蛋白酶溶液溶度为1mol/L添加量为4ml，在37℃调解下反应12h，12000r/min离心10min，收集上清液；

6)将步骤5)得到的上清液脱盐，所述透析法脱盐包括以下步骤：

(1)将透析管放入1mol/L的EDTA溶液中，然后加热至煮沸，然后加入碳酸氢钠溶液，煮沸，持续15min；

(2)向步骤5)得到的上清液中加入硫酸铵，搅拌至充分溶解，在4℃的环境下静置20min，得到沉淀液；

(3)将步骤(2)得到的沉淀液，以1000r/min离心20min，除去上清液，加入蒸馏水溶解沉淀，放入步骤(1)处理后的透析管，透析2h，期间不断搅拌溶液，透析完成后完成脱盐，真空离心干燥，真空包装，得到蛋白质粉。

实施例3

1)取灭菌后的牛奶10L，在4℃、3000r/min离心15min，得到脱脂乳；

2)将步骤1)得到的脱脂乳pH调节至4.6，在4℃、5000r/min离心20min，收集上清液；

3)将步骤2)得到上清液在100000r/min离心1h，收集上清液得到乳清蛋白溶液；

4)将乳清蛋白溶液与四倍体积预冷丙酮混合，轻微震荡，12000r/m离心40min，收集沉淀；

5)使用尿素与步骤4)得到的沉淀复溶，加入胰蛋白酶溶液，胰蛋白酶溶液溶度为1mol/L添加量为4ml，在37℃调解下反应12h，12000r/min离心10min，收集上清液；

6)将步骤5)得到的上清液脱盐，所述透析法脱盐包括以下步骤：

(1)将透析管放入1mol/L的EDTA溶液中，然后加热至煮沸，然后加入碳酸氢钠溶液，煮沸，持续15min；

(2)向步骤5)得到的上清液中加入硫酸铵，搅拌至充分溶解，在4℃的环境下静置20min，得到沉淀液；

(3)将步骤(2)得到的沉淀液，以1000r/min离心20min，除去上清液，加入蒸馏水溶解沉淀，放入步骤(1)处理后的透析管，透析2h，期间不断搅拌溶液，透析完成后完成脱盐，真空离心干燥，真空包装，得到蛋白质粉。

实施例4

1)取灭菌后的牛奶10L，在4℃、3000r/min离心15min，得到脱脂乳；

2)将步骤1)得到的脱脂乳，在4℃、5000r/min离心20min，收集上清液；

3)将步骤2)得到的上清液在100000r/min离心1h，收集上清液，再次将上清液在100000r/min离心1h，收集上清液得到乳清蛋白溶液；

4)将乳清蛋白溶液与四倍体积预冷丙酮混合，轻微震荡，12000r/m离心40min，收集沉淀；

5)使用尿素与步骤4)得到的沉淀复溶，加入胰蛋白酶溶液，胰蛋白酶溶液溶度为1mol/L添加量为4ml，在37℃调解下反应12h，12000r/min离心10min，收集上清液；

6)将步骤5)得到的上清液脱盐，所述透析法脱盐包括以下步骤：

(1)将透析管放入1mol/L的EDTA溶液中，然后加热至煮沸，然后加入碳酸氢钠溶液，煮沸，持续15min；

(2)向步骤5)得到的上清液中加入硫酸铵，搅拌至充分溶解，在4℃的环境下静置20min，得到沉淀液；

(3)将步骤(2)得到的沉淀液，以1000r/min离心20min，除去上清液，加入蒸馏水溶解沉淀，放入步骤(1)处理后的透析管，透析2h，期间不断搅拌溶液，透析完成后完成脱盐，真空离心干燥，真空包装，得到蛋白质粉。

实施例5

1)取灭菌后的牛奶10L，在4℃、3000r/min离心15min，得到脱脂乳；

2)将步骤1)得到的脱脂乳，在4℃、5000r/min离心20min，收集上清液；

3)将步骤2)得到上清液在100000r/min离心1h，收集上清液得到乳清蛋白溶液；

4)将乳清蛋白溶液与四倍体积预冷丙酮混合，轻微震荡，在-20℃的条件下保存20h，12000r/m离心40min，收集沉淀；

5)使用尿素与步骤4)得到的沉淀复溶，加入胰蛋白酶溶液，胰蛋白酶溶液溶度为1mol/L添加量为4ml，在37℃调解下反应12h，12000r/min离心10min，收集上清液；

6)将步骤5)得到的上清液脱盐，所述透析法脱盐包括以下步骤：

(1)将透析管放入1mol/L的EDTA溶液中，然后加热至煮沸，然后加入碳酸氢钠溶液，煮沸，持续15min；

(2)向步骤5)得到的上清液中加入硫酸铵，搅拌至充分溶解，在4℃的环境下静置20min，得到沉淀液；

(3)将步骤(2)得到的沉淀液，以1000r/min离心20min，除去上清液，加入蒸馏水溶解沉淀，放入步骤(1)处理后的透析管，透析2h，期间不断搅拌溶液，透析完成后完成脱盐，真空离心干燥，真空包装，得到蛋白质粉。

实施例6

1)取灭菌后的牛奶10L，在4℃、3000r/min离心15min，得到脱脂乳；

2)将步骤1)得到的脱脂乳，在4℃、5000r/min离心20min，收集上清液；

3)将步骤2)得到上清液在100000r/min离心1h，收集上清液得到乳清蛋白溶液；

4)将乳清蛋白溶液与四倍体积预冷丙酮混合，轻微震荡，12000r/m离心40min，收集沉淀；

5)使用尿素与步骤4)沉淀复溶再加入碳酸氢钠，碳酸氢钠添加量为2mg，加入胰蛋白酶溶液，在37℃条件下反应12h，12000r/min离心10min，收集上清液；

6)将步骤5)得到的上清液脱盐，所述透析法脱盐包括以下步骤：

(1)将透析管放入1mol/L的EDTA溶液中，然后加热至煮沸，然后加入碳酸氢钠溶液，煮沸，持续15min；

(2)向步骤5)得到的上清液中加入硫酸铵，搅拌至充分溶解，在4℃的环境下静置20min，得到沉淀液；

(3)将步骤(2)得到的沉淀液，以1000r/min离心20min，除去上清液，加入蒸馏水溶解沉淀，放入步骤(1)处理后的透析管，透析2h，期间不断搅拌溶液，透析完成后完成脱盐，真空离心干燥，真空包装，得到蛋白质粉。

实施例7

1)取灭菌后的牛奶冰冻，在-20℃的状态下冷藏24h，然后解冻，在4℃、3000r/min离心15min，除去上层脂肪，得到脱脂乳；

2)将脱脂乳pH调节至4.6，在4℃、5000r/min离心20min，收集上清液；

3)将步骤2)得到的上清液在100000r/min离心1h，收集上清液，再次将上清液在100000r/min离心1h，收集上清液得到乳清蛋白溶液。

4)将乳清蛋白溶液与四倍体积预冷丙酮混合，轻微震荡，在-20℃的条件下保存20h，12000r/m离心40min，收集沉淀。

5)使用尿素与沉淀复溶再加入碳酸氢钠，加入复合酶溶液，所述复合酶溶液包括以下物质：胰蛋白酶溶液、沙雷肽酶溶液、枯草杆菌蛋白酶溶液；所述胰蛋白酶、沙雷肽酶、枯草杆菌蛋白酶的溶度均为1mol/L，所述蛋白酶溶液、沙雷肽酶溶液、枯草杆菌蛋白酶溶液的体积比为2：1：1，复合酶溶液添加量为4ml，在37℃条件下反应12h，12000r/min离心10min，收集上清液；

6)将步骤5)得到的上清液脱盐，所述透析法脱盐包括以下步骤：

(1)将透析管放入1mol/L的EDTA溶液中，然后加热至煮沸，然后加入碳酸氢钠溶液，煮沸，持续15min；

(2)向步骤5)得到的上清液中加入硫酸铵，搅拌至充分溶解，在4℃的环境下静置20min，得到沉淀液；

(3)将步骤(2)得到的沉淀液，以1000r/min离心20min，除去上清液，加入蒸馏水溶解沉淀，放入步骤(1)处理后的透析管，透析2h，期间不断搅拌溶液，透析完成后完成脱盐，真空离心干燥，真空包装，得到蛋白质粉。

对比例1

所述对比例1与实施例1的区别在于除去了步骤2)，其他制备条件与实施例1一致。

对比例2

所述对比例2与实施例1的区别在于步骤3)具体为将步骤2)得到的上清液在50000r/min离心1h，其他制备条件与实施例1一致。

对比例3

所述对比例3与实施例1的区别在于步骤4)具体为将乳清蛋白溶液与四倍体积预冷丙酮混合，轻微震荡，静置后收集沉淀，其他制备条件与实施例1一致。

对比例4

所述对比例4与实施例1的区别在于步骤5)具体为使用尿素与步骤4)得到的沉淀复溶，加入胃蛋白酶溶液，胃蛋白酶溶液溶度为1mol/L添加量为4ml，在37℃调解下反应12h，12000r/min离心10min，收集上清液，其他制备条件与实施例1一致。

对比例5

所述对比例5与实施例6的区别仅在于复合酶溶液中不含胰蛋白酶，其他制备条件与实施例1一致。

对比例6

所述对比例6与实施例6的区别仅在于复合酶溶液中不含沙雷肽酶其他制备条件与实施例1一致。

对比例7

所述对比例6与实施例6的区别仅在于复合酶溶液中不含枯草杆菌蛋白酶，其他制备条件与实施例1一致。

对实施例1-6及对比例1-7制备的蛋白质粉进行检测，检测结果见下表1

表1

由表1可见通过本发明制备的蛋白质粉转化率高，纯度高并且吸收率高，由对比例1-4与实施例1对比可见，实施例1中每一个制备步骤都对得到的蛋白质粉的质量有严重的影响，而由对比例5-7与实施例6对比可见，复合酶溶液中胰蛋白酶为主要效果酶，而沙雷肽酶与枯草杆菌蛋白酶再配合胰蛋白酶具备的效果更佳，大大提升了蛋白质粉的吸收率。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神及范围。