乳铁蛋白的生产方法技术

本发明专利技术首要的是提供一种乳铁蛋白的生产方法，其包括使用处理装置对含有乳铁蛋白原料进行处理的步骤，以及对该处理装置进行再活化的步骤，该再活化的步骤具体针对的是处理装置的层析单元和脱盐单元的一者或两者进行酸洗，以去除现有技术中难以去除的顽固垢质。进而本发明专利技术也提供了一种保证食品安全、低成本、高效、操作简单的针对工业化乳铁蛋白处理装置的再活化工艺。活化工艺。活化工艺。

【技术实现步骤摘要】
乳铁蛋白的生产方法


[0001]本专利技术涉及食品加工领域，具体涉及乳铁蛋白制备领域，更具体而言，涉及一种乳铁蛋白处理装置的再活化方法以及乳铁蛋白的生产方法。

技术介绍

[0002]乳铁蛋白是初乳形成阶段、泌乳期、涸乳期和患乳房炎期间乳牛乳房腺体分泌物中主要的糖蛋白之一。其具有多种生物活性功能，例如广谱的抗菌性质，增强机体的抗病毒、抗氧化和免疫能力，防治感染性疾病、刺激双歧杆菌生长、维持肠道菌群的平衡、增强铁的传递和吸收等，已经成为食品界，特别是乳品界关心的热点。乳铁蛋白可以通过离子交换树脂、固定化单系抗体法、磷酸纤维素交换色谱和超滤法等进行制备。
[0003]目前一种工业化比较成熟的制备方法是利用动物乳例如生牛/羊乳、乳清液经脱脂、阳离子交换树脂柱层析、洗脱、超滤、除菌、冻干/喷雾干燥等工艺得到纯度较高的乳铁蛋白粉。
[0004]但已经发现这类制备工艺也存在一定的不足，由于生牛/羊乳、乳清液中含有比较丰富的乳矿物盐(钙、磷等离子)，同时生产过程中在进行层析柱洗脱及设备原位清洗及清洗后对设备封存处理会用到大量的食品级氯化钠溶液及氢氧化钠溶液。食品级盐溶液中含有微量的钙、镁离子，当这些阳离子(钙、镁离子)与氢氧根相遇时就会产生沉淀。而这类沉淀物会不断吸附在柱层析的树脂填料、超滤膜、除菌膜上，吸附在柱层析的树脂填料上会造成乳铁蛋白提取率下降，吸附在超滤膜、除菌膜上的树脂填料会造成跨膜压差增大，料液流量降低的问题。
[0005]此外，已经尝试了一些清洗的办法，例如工业用复合型酸性清洗剂，这样的清洗剂通常能够清除沉淀物，但因此也会对填料和膜造成损伤，并且还有可能吸附有害物质，因此，出于设备寿命的考虑现有技术中在针对这类处理装置进行清洁时更愿意普遍采用大量的RO水(纯净水)反复冲洗的方式解决树脂填料、超滤膜、除菌膜阻塞的问题。
[0006]虽然RO水显弱酸性对垢质有一定的去除效果，但主要还是依靠水的剪切力，去除效果较差。一些数据表明，采用现有技术的方案进行清洁时，一般在饱和生产(每次处理270吨生牛乳)25次后除菌膜流量下降50％以上，乳铁蛋白提取率下降24％以上，超滤膜流量下降13％以上。当到达这一节点时，现有技术的清洁方案已经无法解决以上问题，需要将离子交换树脂填料导入匀浆罐中并且使用无水乙醇溶液进行长时间浸泡后，才能重新装柱，但整个清洁周期非常漫长，严重影响生产效率，而对于堵塞较为严重的除菌膜，也只能进行重新更换。
[0007]引用文献1公开了一种利用超滤法自初乳中获取乳铁蛋白的方法，该方法中采用了不同的pH值构成的生理缓冲液冲洗两级滤膜，防止堵膜，便于自动化集成组装两级超滤设备，便于分离去除免疫球蛋白复合物，同时避免了外加入强碱等洗涤液对分离成分的影响。
[0008]引用文献2公开了一种用于从牛奶中提取乳铁蛋白的方法，其包括使新鲜的脱脂
牛奶直接通过装填有阳离子交换填料的层析柱，所述阳离子交换填料具有一定的粒径和孔径；用水和含第一浓度盐的水溶液清洗残留的牛奶和杂质；用含第二浓度盐的水溶液或缓冲液以200～1000cm/h的流速洗脱，得到乳铁蛋白。
[0009]引用文献3公开了一种乳铁蛋白制备方法，其包括使原料乳液通过阳离子交换树脂层析柱；用洗脱液对层析步骤中的阳离子交换树脂进行包含至少两次洗脱的第一组洗脱，得到洗脱收集液；将洗脱步骤中的至少第2次洗脱收集液除盐；经除盐的洗脱收集液通过阳离子交换树脂层析柱；用洗脱液对二步层析的阳离子交换树脂进行包含至少两次洗脱的第二组洗脱，得到洗脱收集液；将最后一次洗脱收集液除盐并干燥得到乳铁蛋白产物。
[0010]尽管现有技术中，已经针对不同的乳铁蛋白的生产方法中的处理装置以及生产设备提出了一些再活化方法，但是，对于乳铁蛋白处理装置中的阳离子交换树脂、超滤膜、除菌膜的再活化工艺而言，去除难以去除的顽固垢质等问题的尝试仍然不能说是充分的，也仍然有进一步提升的空间。
[0011]引用文献：
[0012]引用文献1：CN113278063A
[0013]引用文献2：CN113372437A
[0014]引用文献3：CN113105542A

技术实现思路

[0015]专利技术要解决的问题
[0016]如前所述，现有技术中制备乳铁蛋白的生产工艺存在以下问题：当生产线连续运行时，由于氢氧化镁、氢氧化钙这类沉淀物不断吸附于树脂填料、超滤膜、除菌膜上，因此，随着运行时间的延长，沉淀物堵塞程度增加，使得膜流量不断降低，乳铁蛋白提取率也随之下降，甚至发生了不可逆的破坏。进一步，实际实践中本专利技术通过下文所述的参考例(如表1和图1)已经证实了上述问题的存在。
[0017]有些手段为使用缓冲溶液进行处理，例如引用文献1采用不同pH值构成的生理缓冲液冲洗两级滤膜，但是该技术方案所述的生理缓冲液主要为了解决生产过程中免疫球蛋白复合物堵塞超滤膜的问题，以及避免了外加入强碱等洗涤液对分离成分的影响。但其并无法解决设备长期运行时，沉淀物不断吸附于树脂填料、超滤膜等造成的膜流量降低、乳铁蛋白提取率下降等问题。
[0018]引用文献2用水和含第一浓度盐的水溶液清洗残留的牛奶和杂质，尤其是清洗吸附在层析柱填料表面的残留牛奶和杂质。但水的清洗可能仅依靠剪切力，去除效果较差，实际生产中仍然发现其无法解决沉淀或堵塞的问题。
[0019]引用文献3公开了一种高纯度乳铁蛋白的制备方法，但并不涉及装置或功能性单元的再活化问题。
[0020]因此，基于上述现有技术的问题，本专利技术首要的是提供一种针对乳铁蛋白生产工艺的乳铁蛋白处理装置的再活化方法，该方法具体针对的是处理装置的层析单元和脱盐单元的一者或两者进行酸洗，并已发现，该酸洗可以去除现有技术中难以去除的顽固垢质也不至于对设备或功能性元件造成污染和损害，因此，可以提高处理装置的长久运行的效率和稳定性。
[0021]基于此，本专利技术也提供了一种包括乳铁蛋白制备工序以及处理装置再活化工序的乳铁蛋白的生产方法。
[0022]用于解决问题的方案
[0023]通过本专利技术专利技术人长期的研究，发现通过如下的技术方案的实施，能够解决上述技术问题：
[0024][1].本专利技术提供了一种乳铁蛋白的生产方法，其特征在于，所述方法包括：
[0025]通过处理装置对含有乳铁蛋白原料进行处理的步骤；以及
[0026]所述处理装置的再活化的步骤，所述处理装置包括层析单元和脱盐单元，所述层析单元包括阳离子交换树脂，所述脱盐单元包括超滤膜，
[0027]其中，所述再活化的步骤包括酸洗的步骤，以使用有机酸溶液对所述层析单元、所述脱盐单元的一者或两者进行酸洗，
[0028]所述有机酸包括醋酸。
[0029][2].根据[1]所述的方法，其中，所述有机酸溶液中，有机酸的浓度为0.05～0.5mol/L。
[0030][3].根据[1]或[2]所述的方法，其中，所述有机酸溶液包括食品级醋酸溶液。
[0031][4].根据[1]～[3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种乳铁蛋白的生产方法，其特征在于，所述方法包括：通过处理装置对含有乳铁蛋白的原料进行处理的步骤；以及所述处理装置的再活化的步骤，所述处理装置包括层析单元和脱盐单元，所述层析单元包括阳离子交换树脂，所述脱盐单元包括超滤膜，其中，所述再活化的步骤包括酸洗的步骤，以使用有机酸溶液对所述层析单元、所述脱盐单元的一者或两者进行酸洗，所述有机酸包括醋酸。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有机酸溶液中，有机酸的浓度为0.05～0.5mol/L。3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述有机酸溶液包括食品级醋酸溶液。4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，所述酸洗的步骤中，对所述层析单元以及所述脱盐单元两者进行酸洗。5.根据权利要求1～4任一项所述的方法，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：程健博，孙建国，刘丽，关海舟，谢阳，张永久，冷友斌，
申请(专利权)人：黑龙江飞鹤乳业有限公司，
类型：发明
国别省市：