【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于乳制品中乳基料精細(xì)加工，具體涉及一種羊乳低聚糖的富集方法及其應(yīng)用。
技術(shù)介紹
1、羊乳具有易消化吸收、低致敏性等突出的營養(yǎng)價值優(yōu)勢，其第三大固體成分低聚糖具有多種生理功能。
2、為了分離和富集低聚糖，首先需充分去除羊乳中的蛋白質(zhì)或其它大分子物質(zhì)，現(xiàn)有技術(shù)通常采用較低的截留分子量的超濾膜(例如10kda)以充分去除蛋白質(zhì)或其它大分子物質(zhì)，以提升對低聚糖的富集效果。
3、在以往的研究中采用納濾膜提取其他哺乳動物乳清中的唾液酸乳糖，富集倍數(shù)可達(dá)4倍左右，納濾處理獲得的低聚糖總量達(dá)0.83g/l，富集倍數(shù)和濃度都相對較低。目前對于哺乳動物乳中低聚糖的分離提取多數(shù)以巖藻基乳糖和唾液酸乳糖為主，對于同樣具有益生功能的中性低聚糖3'-gl的分離富集情況仍存在技術(shù)空缺。尤其是，同時實現(xiàn)哺乳動物乳清中3'-gl、3'-sl和6'-sl富集的方法尚未見報道。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本專利技術(shù)提供一種羊乳低聚糖的富集方法及其應(yīng)用，旨在分離富集出羊乳中低聚糖，從而加速乳中低聚糖食品的開發(fā)。該方法簡單、條件溫和、可操作性強(qiáng)，對富含低聚糖的羊乳產(chǎn)品開發(fā)提供技術(shù)依據(jù)。
2、為了實現(xiàn)上述專利技術(shù)目的，本專利技術(shù)的第一方面，提供一種羊乳低聚糖的富集方法，包括如下步驟：
3、步驟一、對羊乳進(jìn)行脫脂處理，獲得脫脂乳；
4、步驟二、通過超濾除去蛋白質(zhì)，得到羊乳中碳水化合物組分；
5、步驟三、通過酶解除去羊乳碳水化合物
6、步驟四、經(jīng)納濾處理去除羊乳低聚糖粗品中葡萄糖、半乳糖以及殘余的乳糖，獲得濃縮富集的羊乳低聚糖組合物；
7、超濾時，超濾膜的截留分子量為25kda～30kda，料液溫度為30～35℃，操作壓力為0.15～0.25mpa，濃縮倍數(shù)為2～3倍，洗濾次數(shù)為3～5次；
8、納濾時，納濾膜的截留分子量為300da～500da，料液溫度為35～45℃，操作壓力為0.30～0.50mpa，濃縮倍數(shù)為2～10倍，洗濾次數(shù)為3～5次，ph?6～7。
9、在優(yōu)選的實施方案中，步驟一中，羊乳的脫脂具體方法為：將羊乳經(jīng)離心，去除上層脂肪和底部少量的蛋白質(zhì)，取出中間層留用；脫脂離心條件為4～10℃、8000～10000rpm條件下離心15～30min；步驟一所述的羊乳包括但不限于全脂羊乳、脫脂羊乳、全脂羊乳粉和脫脂羊乳粉。
10、進(jìn)一步地，將步驟一中留用的中間層透過超濾膜，進(jìn)行超濾去除蛋白質(zhì)，經(jīng)過多次洗濾，回收濾液獲得羊乳中碳水化合物組分。
11、在優(yōu)選的實施方案中，所采用的超濾膜為聚砜類超濾膜，超濾時，進(jìn)口壓力為0.6～0.9mpa，出口壓力為0.5～0.8mpa，膜壓差不超過0.3mpa；所采用的納濾膜為聚砜類納濾膜，納濾時進(jìn)口壓力為1.0～1.5mpa，出口壓力為0.5～1.0mpa，膜壓差不超過0.5mpa。
12、進(jìn)一步地，向步驟二中獲得的超濾透過液中加入β-半乳糖苷酶，酶解羊乳中碳水化合物組分中的乳糖，使乳糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖和半乳糖，再采用高溫滅酶法，最終得到獲得羊乳低聚糖粗品。
13、優(yōu)選地，納濾過程具體為：使步驟三中獲得的羊乳低聚糖粗品透過納濾膜，進(jìn)行納濾濃縮富集，其中所用的納濾膜為聚砜類納濾膜，截留分子量為300da～500da，納濾的濃縮倍數(shù)為2～10倍，料液溫度為20～55℃，進(jìn)口壓力為1.0～1.5mpa，出口壓力為0.5～1.0mpa，膜壓差不超過0.5mpa，經(jīng)過3～5次洗濾，回收截留液獲得羊乳中低聚糖組合物。
14、本專利技術(shù)選擇納濾膜對羊乳中低聚糖進(jìn)行富集濃縮，反應(yīng)條件可控、工藝方法簡單，納濾膜的孔徑對分子具有選擇性，可將低于膜孔徑的小分子濾出，對相對較大分子的低聚糖起到濃縮的作用。
15、在優(yōu)選的實施方案中，超濾時，洗濾3～5次的方法為，將脫脂乳通過超濾濃縮至濃縮倍數(shù)為2～3倍時獲得第一次超濾透過液；在第一次超濾截留液中加水稀釋，再次進(jìn)行超濾濃縮至濃縮倍數(shù)為2～3倍時獲得第二次超濾透過液；在第二次超濾截留液中加水稀釋，再次進(jìn)行超濾濃縮至濃縮倍數(shù)為2～3倍時獲得第三次超濾透過液，以此類推，收集超濾透過液獲得羊乳中碳水化合物組分；
16、納濾時，洗濾次數(shù)3～5次的方法為，將羊乳低聚糖粗品溶液通過納濾濃縮至濃縮倍數(shù)為2～10倍時獲得第一次納濾截留液；在第一次納濾截留液中加水稀釋，再次進(jìn)行納濾濃縮至濃縮倍數(shù)為2～10倍時獲得第二次納濾截留液；在第二次納濾截留液中加水稀釋，再次進(jìn)行納濾濃縮至濃縮倍數(shù)為2～10倍時獲得第三次納濾截留液，以此類推，收集最后一次納濾截留液獲得羊乳中低聚糖組合物。
17、在納濾操作的多次洗濾過程中分離低聚糖和葡萄糖、半乳糖的同時，濃縮羊乳清液體積，提高了其單位體積濃度，有助于在一定程度上提高富集倍數(shù)。
18、進(jìn)一步地，向步驟二中獲得的超濾透過液中加入2.0％～5.0％的β-半乳糖苷酶，酶解條件：酶解溫度為40～45℃，酶解時間為1～2h，酶解ph為6～8，酶的添加量為2％～5％(基于羊乳中本身含有的乳糖含量較低，且經(jīng)過超濾處理后的羊乳清體積產(chǎn)生變化，獲得的液體中乳糖濃度產(chǎn)生變化，確定此酶的添加量)；滅酶條件：溫度為80～95℃，時間維持5～20min。
19、在優(yōu)選的實施方案中，將獲得的羊乳低聚糖粗品透過納濾膜，進(jìn)行濃縮富集，經(jīng)過多次洗濾，回收納濾截留液，獲得羊乳中低聚糖組合物；將獲得的羊乳低聚糖組合物經(jīng)稀釋，通過三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀檢測(定量測定)，確定組合物中各低聚糖成分的含量。
20、本專利技術(shù)的第二方面是公開了前述的富集方法所制備的羊乳低聚糖組合物，所述的羊乳低聚糖組合物包括3'-gl、3'-sl和6'-sl；富集得到的羊乳低聚糖組合物中3'-gl含量為原羊乳清的24～40倍，3'-sl含量為原羊乳清的5～15倍，6'-sl含量為原羊乳清的5～15倍。
21、本專利技術(shù)的第三方面是提供前述的羊乳低聚糖組合物在制備調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)及腸道健康的羊乳基配方粉的用途。其中，利用體外動態(tài)消化模型(shime)動態(tài)分析添加羊乳低聚糖組合物的羊乳基配方粉對腸道健康及菌群平衡的影響。具體為：將額外添加含羊乳低聚糖組合物的羊乳基配方粉投放至體外動態(tài)消化模型中，每天喂養(yǎng)一次，收集平衡期、感染期、治療期、恢復(fù)期4個時期的升結(jié)腸、橫結(jié)腸及降結(jié)腸的消化液，探究添加羊乳低聚糖組合物的配方粉對腸道菌群結(jié)構(gòu)及腸道健康的影響。
22、相對于現(xiàn)有技術(shù)，本專利技術(shù)的有益效果為：
23、羊乳去除脂肪和蛋白質(zhì)后，所剩碳水化合物中主要含有乳糖和低聚糖，其中乳糖的存在對低聚糖的分離富集和檢測影響較大。β-半乳糖苷酶酶解糖苷鍵，可將乳糖酶解為小分子的葡萄糖和半乳糖。再經(jīng)納濾濃縮處理除去小分子單糖和鹽，從而去除乳糖對富集工藝和檢測的影響，并達(dá)到富集羊乳中低聚糖的目的。
24、化學(xué)法和10kda超濾膜在充分去除蛋白質(zhì)的過程中造本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
1.一種羊乳低聚糖的富集方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羊乳低聚糖的富集方法，其特征在于，步驟一中，羊乳的脫脂具體方法為：將羊乳經(jīng)離心，去除上層脂肪和底部少量的蛋白質(zhì)，取出中間層留用；脫脂離心條件為4～10℃、8000～10000?rpm條件下離心15～30?min；步驟一所述的羊乳包括全脂羊乳、脫脂羊乳、全脂羊乳粉和脫脂羊乳粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羊乳低聚糖的富集方法，其特征在于，將步驟一中留用的中間層透過超濾膜，進(jìn)行超濾去除蛋白質(zhì)，經(jīng)過多次洗濾，回收濾液獲得羊乳中碳水化合物組分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羊乳低聚糖的富集方法，其特征在于，所采用的超濾膜為聚砜類超濾膜，超濾時，進(jìn)口壓力為0.6～0.9?MPa，出口壓力為0.5～0.8?MPa；所采用的納濾膜為聚砜類納濾膜，納濾時進(jìn)口壓力為1.0～1.5?MPa，出口壓力為0.5～1.0?MPa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羊乳低聚糖的富集方法，其特征在于，向步驟二中獲得的超濾透過液中加入β-半乳糖苷酶，酶解羊乳中碳水化合物組分中的乳糖
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羊乳低聚糖的富集方法，其特征在于，
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羊乳低聚糖的富集方法，其特征在于，向步驟二中獲得的超濾透過液中加入2.0%～5.0%的β-半乳糖苷酶，酶解條件：酶解溫度為40～45℃，酶解時間為1～2?h，酶解pH為6～8，酶的添加量為2%～5%；滅酶條件：溫度為80～95℃，時間維持5～20?min。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羊乳低聚糖的富集方法，其特征在于，將獲得的羊乳低聚糖粗品透過納濾膜，進(jìn)行濃縮富集，經(jīng)過多次洗濾，回收納濾截留液，獲得羊乳中低聚糖組合物；將獲得的羊乳低聚糖組合物經(jīng)稀釋，通過三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用儀測，確定組合物中各低聚糖成分的含量。
9.權(quán)利要求1-8任意一項所述的富集方法所制備的羊乳低聚糖組合物，其特征在于，所述的羊乳低聚糖組合物包括3'-GL、3'-SL和6'-SL；富集得到的羊乳低聚糖組合物中3'-GL含量為原羊乳清的24～40倍，3'-SL含量為原羊乳清的5～15倍，6'-SL含量為原羊乳清的5～15倍。
10.權(quán)利要求9所述的羊乳低聚糖組合物在制備調(diào)節(jié)腸道菌群結(jié)構(gòu)及腸道健康的羊乳基配方粉的用途。
...【技術(shù)特征摘要】
1.一種羊乳低聚糖的富集方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羊乳低聚糖的富集方法，其特征在于，步驟一中，羊乳的脫脂具體方法為：將羊乳經(jīng)離心，去除上層脂肪和底部少量的蛋白質(zhì)，取出中間層留用；脫脂離心條件為4～10℃、8000～10000?rpm條件下離心15～30?min；步驟一所述的羊乳包括全脂羊乳、脫脂羊乳、全脂羊乳粉和脫脂羊乳粉。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羊乳低聚糖的富集方法，其特征在于，將步驟一中留用的中間層透過超濾膜，進(jìn)行超濾去除蛋白質(zhì)，經(jīng)過多次洗濾，回收濾液獲得羊乳中碳水化合物組分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羊乳低聚糖的富集方法，其特征在于，所采用的超濾膜為聚砜類超濾膜，超濾時，進(jìn)口壓力為0.6～0.9?mpa，出口壓力為0.5～0.8?mpa；所采用的納濾膜為聚砜類納濾膜，納濾時進(jìn)口壓力為1.0～1.5?mpa，出口壓力為0.5～1.0?mpa。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種羊乳低聚糖的富集方法，其特征在于，向步驟二中獲得的超濾透過液中加入β-半乳糖苷酶，酶解羊乳中碳水化合物組分中的乳糖，使乳糖轉(zhuǎn)化為葡萄糖和半乳糖，再采用高溫滅酶法，最終得到獲得羊乳低...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李春，張國芳，劉麗波，崔秀秀，何劍，王雨奇，
申請(專利權(quán))人：東北農(nóng)業(yè)大學(xué)，
類型：發(fā)明
國別省市：
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