[发明专利]一种αs-酪蛋白的分离方法

说明书

技术领域

本发明属于酪蛋白分离技术，具体涉及一种α_s-酪蛋白的分离方法。该方法 以牛乳干酪素为原料，采用化学分级分离法将其中主要成分α_s-酪蛋白分离， 同时可有效分离β-酪蛋白组分。

背景技术

干酪素(casein，Cn)，又称为酪蛋白，包括α_s1-酪蛋白、α_s2-酪蛋白、β-酪蛋 白(β-Cn)和κ-酪蛋白(κ-Cn)，其中α_s1-酪蛋白和α_s2-酪蛋白又统称为α_s-酪蛋 白(α_s-Cn)，α_s-Cn约占到干酪素总量的47％。是乳源生物活性肽的重要来源。 α_s-酪蛋白中丰富的磷酸基含量，使其成为制备促进人体钙吸收的酪蛋白磷酸肽 (CPP)的最优原料。α_s-酪蛋白产品有良好的起泡性，可用作食品添加剂应用 于食品生产，改善食品的性状。高纯度的食品级α_s-酪蛋白产品，经水解后，可 用于改善奶酪的风味，生产保健品及一些乳源生物活性肽的原料，现今在α_s- 酪蛋白的水解物中已发现了抗菌肽、抗高血压肽、免疫肽、阿片肽及促进矿物 组织吸收的生物活性肽。此外，α_s-Cn水解物中也能提供促进免疫、激素调节、 抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等各种功能肽，其中一些功能肽已经进行了商 业化生产。现今，上述乳源活性肽的生产原料多是干酪素，制备的肽浓度低， 杂质含量高，需要进一步浓缩纯化，费时费力。若直接以α_s-酪蛋白为底物水解 制备生物活性肽，将可以有效减少后续富集浓缩流程，提高目标肽的浓度。因 此，快速有效的分离制备高纯度食品级α_s-Cn对于乳源活性肽的生产意义重大， 有利于干酪素的工业化深加工和资源利用。

酪蛋白各组分分离的方法通常可分为三类，第一，化学沉淀法，根据酪蛋 白各组分在不同条件下溶解度不同而分离；第二，色谱法，该技术适于酪蛋白 组分的定性和定量分析检测，如离子交换色谱、高效液相色谱(HPLC)或者 反相高效液相色谱(Re-HPLC)等技术，但这些技术主要用于科学研究领域， 不适于大规模的工业制备，并且分离所用的缓冲液中会加入某些有毒的还原剂， 因此色谱法一般不用作食品级原料的分离；第三，低温过滤法，根据酪蛋白中 β-酪蛋白(β-Cn)组分的温度依赖性及酪蛋白各组分分子量不同，主要通过微 滤法和超滤法进行分离。该方法主要用于β-酪蛋白的分离制备，对低温条件要 求严格，由于低温会导致溶液粘度增大而降低流速，从而降低了效率，且所得 酪蛋白组分纯度不理想，应用受到限制，已渐被取代。综上所述，化学沉淀法 条件温和，操作简单易行，可以大批量制备，该法在酪蛋白组分分离中存在明 显优势。发明名称为Methods of ectracting casein fractions from milk and caseinates and production of novel products，申请号为PCT/GB2002/003098[P] 的专利中关于酪蛋白组分α_s-酪蛋白的化学分离方法采用了Ca²⁺-低温沉淀法。 即：在碱性pH条件下通过调整钙盐的浓度及低温沉淀等环节，从牛奶或干酪 素中分离α_s-酪蛋白和β-酪蛋白，并可同时获得富含κ-酪蛋白的组分，可用以 加工CMP。该方法的路线图见图1。另外，PostAE(PostAE，Ebert M，et al， β-casein as a bioactive precursor-processing for purification[J]，The Australian Journal of Aairy Technology，2009，64：84-88)等人验证并优化该方法，发现β-酪 蛋白低温溶解时间越长(大于2h)，αs-和β-酪蛋白分离效果越好。综上所述， 该方法分离获得的αs-酪蛋白纯度较低，仅为61％～85％。此法更适于制备高纯 度的β-酪蛋白，用时4h以上，要想获得更好的结果，需反复溶解和延长低温 保温时间。发明名称为一种酪蛋白组分的分离方法及应用，申请号为 200510096244.5的专利申请以乳或干酪素为原料，依据酪蛋白中α-酪蛋白(包 括α_s-、κ-酪蛋白)和β-酪蛋白(β-Cn)在不同浓度尿素溶液中溶解性不同而进 行分离。具体路线图见图2。该方法步骤较繁琐，经过两次溶解沉淀和水洗， 耗时较长，总用时约4h，所得α-酪蛋白得率为69.5％，纯度仅为74.2％，β-酪 蛋白得率为26.5％，纯度仅为75.0％。