一种组成结构特征模拟人乳的酪蛋白胶束及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种组成结构特征模拟人乳的酪蛋白胶束及其制备方法，属于乳制品加工技术领域。本发明专利技术所述的制备模拟人乳的酪蛋白胶束的方法，包括如下步骤：在复配酪蛋白溶液中加入柠檬酸根离子、钙离子、磷酸根离子，得到混合溶液；之后调整混合溶液的pH为6.7

【技术实现步骤摘要】
一种组成结构特征模拟人乳的酪蛋白胶束及其制备方法


[0001]本专利技术涉及一种组成结构特征模拟人乳的酪蛋白胶束及其制备方法，属于乳制品加工


技术介绍

[0002]在不能实现母乳喂养的情况下，婴幼儿配方粉仍然是首选的人乳替代品，其研发目标是在喂养效果上最大限度地达到与人乳一致。人乳是婴儿配方粉研发的黄金标准，婴幼儿配方粉的研发过程就是不断推进模拟人乳的过程。乳中蛋白主要分为酪蛋白和乳清蛋白两大类。目前针对蛋白部分，婴幼儿配方粉的研发策略主要是在酪蛋白和乳清蛋白的比例上模拟人乳。市售婴幼儿配方粉在蛋白的细分组分方面还和人乳有着较大的差距，尤其是其酪蛋白的组成、矿化程度和物理结构与人乳酪蛋白还有较大差异。
[0003]牛乳中酪蛋白和乳清蛋白的比例为8:2，人乳中酪蛋白和乳清蛋白的比例则为4:6。婴幼儿配方粉中的酪蛋白和乳清蛋白主要源于牛乳，两者的比例通常被调整为4:6，以模拟人乳蛋白组成。婴幼儿配方粉的胃排空速率和消化性往往低于人乳，这与两者在酪蛋白组成和配比上的差异相关。牛乳中含有α
s1
‑
、α
s2
‑
、β
‑
、κ
‑
酪蛋白，四者的比例约为4:1:3.5:1.5，其中α
s1
‑
和α
s2
‑
酪蛋白致敏性较高。人乳中含有β
‑
、α
s1
‑
、κ
‑
酪蛋白，三者的比例约为68:12:20，人乳中不含有α
s2
‑
酪蛋白。
[0004]乳中酪蛋白主要以胶束结构形式存在。牛乳酪蛋白胶束的平均粒径约为150nm，人乳酪蛋白胶束的平均粒径约为70nm。牛乳酪蛋白胶束的矿化程度高于人乳酪蛋白胶束，牛乳酪蛋白胶束中酪蛋白与钙的摩尔比约为18
‑
19，而人乳酪蛋白胶束中酪蛋白与钙的摩尔比仅为7
‑
9。相比牛乳酪蛋白胶束，人乳酪蛋白胶束的结构也较为松散，牛乳酪蛋白胶束的水合率约为2.3g水/g干胶束，而人乳酪蛋白胶束的水合率高达3.4g水/g干胶束。在25℃下，牛乳中游离酪蛋白的占比约为5％，人乳中游离酪蛋白的占比约为15％。牛乳和人乳酪蛋白胶束组成与结构的不同，导致两者在消化吸收、致敏性、生理功能上也具有较大的差异，这进而会影响婴幼儿的生长发育。
[0005]在专利CN1073075A和US5173322中，通过向酪蛋白酸钠溶液中依次加入可溶性钙盐和磷酸盐，再借助超滤进行浓缩并除去多余的盐，制备得到了重组的酪蛋白胶束，可作为咖啡增白剂中脂肪的替代品。在专利US3995070中，通过向酸沉后复溶的酪蛋白溶液中依次加入有机酸盐和钙盐，再通过蒸发浓缩和喷雾干燥，制备得到了重组的酪蛋白胶束，具有较好的溶解性和热稳定性。在上述重组酪蛋白胶束中，酪蛋白组成与牛乳酪蛋白胶束相同。此外，形成天然酪蛋白胶束的体内环境较为复杂，涉及多种离子及其与酪蛋白的相互作用，通过简单的重组工艺难以得到与天然牛乳酪蛋白胶束相似的胶束矿化程度和结构。
[0006]在专利CN106259953A中，通过在脱脂乳中添加β
‑
酪蛋白，使制备的婴幼儿配方粉中β
‑
酪蛋白的含量增加。该技术仅仅能使婴幼儿配方粉中β
‑
酪蛋白的相对含量与人乳接近，不能同时使α
s1
‑
和κ
‑
酪蛋白的相对含量与人乳接近，且脱脂乳带入的α
s2
‑
酪蛋白，其致敏性高。此外，单一β
‑
酪蛋白组分的强化，也不能使婴幼儿配方粉中形成的酪蛋白胶束与天
然人乳酪蛋白胶束具有相似的矿化程度和结构。

技术实现思路

[0007][技术问题][0008]目前，尚无研究以牛乳、羊乳等动物乳酪蛋白为原料，按照人乳酪蛋白胶束的组成和结构，进行模拟人乳酪蛋白胶束的重组。只有从酪蛋白组成、胶束矿化程度和胶束结构等多方面进行重组，才能得到模拟人乳的酪蛋白胶束，更有利于婴幼儿的消化吸收及其生长发育，且不易致敏。
[0009][技术方案][0010]为了解决上述问题，本专利技术选取牛乳或羊乳等动物乳为原料，采用碱性解聚、钙离子沉淀、酸性沉淀、低温解离等选择性分离技术，进行酪蛋白组分的分离纯化；先以人乳的酪蛋白组成为标准，通过酪蛋白组分的混合，实现模拟人乳酪蛋白组成的复配；再以人乳的离子组成为标准，通过关键离子种类、离子加入顺序、离子加入方式和批次、离子浓度等离子调控技术，制备了模拟人乳的酪蛋白胶束，其在酪蛋白组成、矿化程度、胶束结构、消化性方面，与人乳酪蛋白胶束相似，且不易致敏。
[0011]本专利技术的第一个目的是提供一种制备模拟人乳的酪蛋白胶束的方法，包括如下步骤：
[0012]在复配酪蛋白溶液中加入柠檬酸根离子、钙离子、磷酸根离子，得到混合溶液；之后调整混合溶液的pH为6.7
‑
7.4，定容，得到所述模拟人乳酪蛋白胶束的溶液；
[0013]其中，所述复配酪蛋白中β
‑
、κ
‑
、α
s1
‑
酪蛋白的质量占比依次为65
‑
71％、17
‑
23％、9
‑
15％；
[0014]所述模拟人乳酪蛋白胶束溶液中复配酪蛋白的质量浓度为0.3
‑
0.6％，柠檬酸根离子的浓度为1.5
‑
4.2mM，钙离子的浓度为4.5
‑
10.8mM，磷酸根离子的浓度为1.1
‑
4.5mM。
[0015]在本专利技术的一种实施方式中，所述复配酪蛋白的制备方法包括如下步骤：
[0016](1)将动物乳于20
‑
30℃、2000
‑
4000g下离心20
‑
40min，得脱脂乳；加入盐酸溶液(4
‑
8M)至pH 4.3
‑
4.9，于5000
‑
15000g下离心10
‑
20min；取酪蛋白沉淀于水中复溶，加入NaOH溶液(1
‑
3M)至pH 10
‑
12，得到酪蛋白复溶液；其中酪蛋白的质量浓度为2
‑
3％；
[0017](2)在酪蛋白复溶液中加入氯化钙至其浓度为50
‑
70mM，于5000
‑
15000g下离心10
‑
20min，得到富集有α
s
‑
和β
‑
酪蛋白的沉淀、以及富集有κ
‑
酪蛋白的上清液；于富集有κ
‑
酪蛋白的上清液中加入盐酸溶液至pH 3
‑
4，离心得富集有κ
‑
酪蛋白的沉淀；取富集有α
s
‑
和β<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备模拟人乳的酪蛋白胶束的方法，其特征在于，包括如下步骤：在复配酪蛋白溶液中加入柠檬酸根离子、钙离子、磷酸根离子，得到混合溶液；之后调整混合溶液的pH为6.7
‑
7.4，定容，得到所述模拟人乳酪蛋白胶束的溶液；其中，所述复配酪蛋白中β
‑
、κ
‑
、α
s1
‑
酪蛋白的质量占比依次为65
‑
71％、17
‑
23％、9
‑
15％；所述模拟人乳酪蛋白胶束溶液中复配酪蛋白的质量浓度为0.3
‑
0.6％，柠檬酸根离子的浓度为1.5
‑
4.2mM，钙离子的浓度为4.5
‑
10.8mM，磷酸根离子的浓度为1.1
‑
4.5mM。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述复配酪蛋白的制备方法包括如下步骤：(1)将动物乳于20
‑
30℃、2000
‑
4000g下离心20
‑
40min，得脱脂乳；加入盐酸溶液至pH 4.3
‑
4.9，于5000
‑
15000g下离心10
‑
20min；取酪蛋白沉淀于水中复溶，加入NaOH溶液至pH 10
‑
12，得到酪蛋白复溶液；其中酪蛋白的质量浓度为2
‑
3％；(2)在酪蛋白复溶液中加入氯化钙至其浓度为50
‑
70mM，于5000
‑
15000g下离心10
‑
20min，得到富集有α
s
‑
和β
‑
酪蛋白的沉淀、以及富集有κ
‑
酪蛋白的上清液；于富集有κ
‑
酪蛋白的上清液中加入盐酸溶液至pH 3
‑
4，离心得富集有κ
‑
酪蛋白的沉淀；取富集有α
s
‑
和β
‑
酪蛋白的沉淀于水中复溶，加入NaOH溶液至pH 6.5
‑
7.5，使得酪蛋白浓度为2
‑
3％；降温至0
‑
8℃，加入盐酸溶液至pH 4.3
‑
4.9，于0
‑
8℃下保持4
...

【专利技术属性】
技术研发人员：周鹏，刘大松，杨亭亭，张丽娜，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：