一种富含多种氨基酸的乳清发酵液及其制备方法和用途与流程

本发明涉及一种具有保健功能的饮品，特别涉及一种富含多种氨基酸的乳清发酵液，还涉及该发酵液的制备方法及其在解酒、治疗轻微脑供血不足或血压不稳、防晕车、缓解心脏异常、解毒、安神催眠中的用途。本发明属于保健品研究
技术领域：
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背景技术：
：乳清是在奶酪生产过程中，牛奶凝结成凝乳块后分离出的呈绿色的、半透明的液体，是牛奶生产奶酪过程中所产生的副产品。在现有的酪蛋白生产中，初步提取酪蛋白后，通常将剩余的乳清液直接作为废水排放。研究发现，现有的酪蛋白生产企业所排放的乳清液废水中的乳清含量约为3.5％左右，而乳清中蛋白质含量11.0-14.5％，乳糖含量63.0-75.0％，这种排放方式极大地浪费了乳清液中含有的大量蛋白、乳糖等生物营养资源。同时产生了大量的生产废液，严重地污染了环境，增加了企业的废水处理方面的支出，给企业带来很大的负担。通常而言，牛奶中包括2.8％的酪蛋白与0.7％的乳清蛋白。同酪蛋白相比，乳清蛋白的溶解性更好，同时含有质量更高的必需氨基酸，具有营养价值高、易消化吸收、含有多种活性成分等特点，是公认的人体优质蛋白质补充剂之一，乳清蛋白含有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，营养丰富。在蛋白的世界里，乳清蛋白到目前为止被认为是黄金标准。动物来源的蛋白较植物蛋白质量高很多。而在动物来源的蛋白中，牛奶中的蛋白尤其是乳清蛋白，因为能够提供人体所需要的大部分的氨基酸，被认为是最佳的蛋白之一。乳清蛋白中含硫氨基酸含量高，该物质是生物合成谷胱甘肽的重要组成物质，谷胱甘肽则是与抗氧化、抗癌及提高肌体免疫力相关联的一种三肽。乳清蛋白同时也是支链氨基酸的天然来源中含量最高的，而支链氨基酸被认为能激发肌肉蛋白合成。鉴于此，本发明通过对乳清进行二次发酵，然后进行蒸馏的方法，制备得到了一种富含多种氨基酸的乳清发酵液，研究表明该乳清发酵液其具有排毒，调整血液循环以及提供大脑的热量的保健作用。因此本发明的提出不但解决了奶酪过程中所产生的乳清大量排放所造成的污染以及资源浪费的问题，而且将乳清转废为宝使其成为了新一代的保健产品。技术实现要素：本发明的目的在于提供一种富含多种氨基酸的乳清发酵液及其制备方法和用途。为了达到上述目的，本发明采用了以下技术手段：本发明的一种富含多种氨基酸的乳清发酵液的制备方法，包括以下步骤：(1)初步发酵把鲜牛奶或用牛奶分离器分离奶油以后的不含奶油的鲜牛奶倒入容器中，封闭后将容器放在操作室里自然发酵成酸牛奶；(2)分离乳清将鲜牛奶发酵成的酸牛奶表面上的奶油捞取后，将容器里剩下的酸水加热，使酸水变成白色软体和淡绿黄色液体的混合物，过滤，得到乳清液；或将用分离器分离奶油以后剩下的鲜牛奶发酵而成的酸牛奶加热，使酸水变成白色软体和淡绿黄色液体的混合物，用柳木棒反复搅动1-5h，让奶酪和乳清自然分离，得到乳清液；(3)第二次发酵将乳清液冷却后倒入新的容器内，封闭后将容器放在操作室里开始进行自然发酵，期间用柳木棒向一个方向搅动；(4)产品的提取第二次发酵完成后，将乳清液倒入蒸馏器里蒸馏，收集蒸馏出来的不含酒精的液体，即得本发明的乳清发酵液。在本发明中，优选的，所述的制备方法包括以下步骤：(1)初步发酵把鲜牛奶或用牛奶分离器分离奶油以后的不含奶油的鲜牛奶倒入容器中，封闭后将容器放在操作室里，室内温度保持在25-30℃，湿度保持在30％-40％，保持室内清洁，自然发酵18-24小时后，使容器内的鲜牛奶发酵成酸牛奶；(2)分离乳清鲜牛奶初步发酵后的酸牛奶表面上形成一层奶油，奶油捞取后，将容器里剩下的酸水加热到55-65℃维持30-60mim，使酸水变成白色软体和淡绿黄色液体的混合物，用干净纱布过滤，得到的液体就是乳清液；或将用分离器分离奶油以后剩下的鲜牛奶发酵而成的酸牛奶加热到55-65℃维持30-60mim，使酸水变成白色软体和淡绿黄色液体的混合物，用柳木棒反复搅动1-5h，让奶酪和乳清自然分离，得到乳清液；(3)第二次发酵将得到的乳清液平均分成三份，分别按照以下方法进行第二次发酵：a将乳清液冷却后倒入新的容器内，封闭后将容器放在操作室里开始自然发酵，室内温度保持在25-35℃，湿度保持在20％-30％，发酵24小时后把容器的盖打开，用柳木棒向一个方向搅动3-5分钟，然后封闭容器，继续自然发酵120小时，其间每隔12小时再用柳木棒向同1个方向搅动3-5分钟，发酵完成后的乳清倒入蒸馏器里准备蒸馏；b将乳清液冷却后倒入新的容器内，封闭后将容器放在操作室里开始自然发酵，室内温度保持在20-35℃，湿度保持在20％-30％，发酵时间为48小时，48小时后把容器的盖打开，用柳木棒搅动5-20分钟以后倒入蒸馏器里准备蒸馏；c将乳清冷却到冷却后倒入新的容器内，封闭后将容器放在操作室里开始自然发酵，室内温度保持在10-30℃，湿度保持在20％-30％，发酵120小时后把容器盖打开，用柳木棒反复搅动5-20分钟，然后将容器的盖封闭继续发酵到240小时后把容器盖打开，用柳木棒向一个方向搅动10-30分钟，然后把发酵完成的乳清倒入蒸馏器里准备蒸馏；(4)产品的提取将步骤(3)采用不同方法发酵后的乳清一起倒入蒸馏器里，进行乳清的蒸馏，乳清蒸发的蒸气通过蒸馏管进入冷却管道，通过冷水冷却以后流入液体管道，收集液体管道里滴流出来的不含酒精的液体，即为所述的富含多种氨基酸的乳清发酵液。在本发明所述方法中，优选的，所述的鲜牛奶需满足以下条件：(1)放养或圈养的奶牛在养殖环境内气温为35℃以下所产的鲜奶，或有蓄牧健康证的蓄牧养殖基地的奶牛所产的鲜奶；(2)提供鲜牛奶的奶牛没有接受过抗生素，或虽接受过抗生素，但停药后检验牛奶中无抗生素的存在的奶牛所产的鲜奶；(3)患蛟虫病一年内的奶牛产的奶禁用，患有其他疾病的奶牛生产的奶禁用直至疾病彻底治好为止；(4)养殖奶牛的环境内发生传染病时禁用。在本发明所述方法中，优选的，所述的容器为带有密封盖的铝制或陶瓷制成的容器。在本发明所述方法中，优选的，步骤(3)中所述的乳清液冷却是指将乳清液冷却至0-5℃。在本发明所述方法中，优选的，所述的柳木棒为3-5cm粗，长为至少可深入到容器底上部25-30cm。进一步的，本发明还提出了按照以上所述的制备方法制备得到富含多种氨基酸的乳清发酵液。更进一步的，本发明还提出了所述的乳清发酵液在制备保健品、饮品、饲料或或饲料添加剂中的用途。其中，优选的，所述的保健品、饮品或饲料添加剂具有排毒，调整血液循环以及提供大脑的热量的作用。更具体的，所述的保健品、饮品、饲料或或饲料添加剂具有解酒、治疗轻微脑供血不足或血压不稳、防晕车、缓解心脏异常、解毒、安神催眠的作用。在本发明的发酵过程中，本发明发明人不可预见的发现使用柳木棒向一个方向搅动发酵液，能够起到使乳清中的多种氨基酸与渣子和酒精起分离作用，在后续蒸馏的过程中大大减少产品中的酒精含量。而且用于制备柳木棒的材料——柳树，也是用于制造北方民间传统日常生活用具的材料，例如用柳树做木桶，菜板等，说明柳树对人体无害。发明人也尝试使用其他材料，例如其他树种的树枝、铁或塑料类性材料作为搅动器，结果发现搅动乳清时乳清中的渣子和各种氨基酸以及酒精无法分离，而且通过蒸馏器蒸馏足够发酵的乳清时，会无法从滴出的液体中提取酒精，会造成液体酒精含量超标。相较于现有技术，本发明的优点在于：1、解决了奶酪过程中所产生的乳清大量排放所造成的污染以及资源浪费的问题；2、提供了一种富含多种氨基酸的乳清发酵液，其具有排毒，调整血液循环以及提供大脑的热量的作用，能够用于解酒、治疗轻微脑供血不足或血压不稳、防晕车、缓解心脏异常、解毒以及安神催眠，若每天饮用100到200克可以达到养生的目的。此外，本发明的乳清发酵液也可用于制备饲料或饲料添加剂，能够明显的促进动物的生长并提高肉质。附图说明图1为蒸馏器结构示意图；其中，1-铝锅、2-乳清、3-蒸馏罐、4-蒸馏盖、5-蒸馏管、6-冷却管道、7-冷却桶、8-液体管道、9-接液体容器、10-冷水注入管道、11-排热水管口；图2为发酵后的乳清蒸馏流程图；图3为20种氨基酸检测的xic离子流图。具体实施方式下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。实施例1一种富含多种氨基酸的乳清发酵液的制备1、方法包括以下步骤：(1)初步发酵把储存温度为0-5℃的鲜牛奶60公斤倒入容积为25l的铝制容器中，用干净白布盖好后，将容器放在操作室里，室内温度保持在25-30℃，湿度保持在30％-40％，保持室内清洁，自然发酵22小时后，使容器内的鲜牛奶发酵成酸牛奶；(2)分离乳清初步发酵后的酸牛奶表面上形成一层奶油(约6公斤)，奶油捞取后，将容器里剩下的酸水加热到60℃维持40mim，使酸水变成白色软体和淡绿黄色液体的混合物(约6公斤)，用干净纱布过滤，得到的液体就是乳清液(约48公斤)；(3)第二次发酵将得到的乳清液平均分成三份(约16公斤)，分别按照以下方法进行第二次发酵：a将乳清液冷却至0-5℃后倒入容积20l的陶瓷容器内，封闭后将容器放在操作室里开始自然发酵，室内温度保持在30℃左右，湿度保持在20％-30％，发酵24小时后把容器的盖打开，用柳木棒向一个方向搅动4分钟，然后封闭容器，继续自然发酵120小时，其间每隔12小时再用柳木棒向同1个方向搅动3-5分钟，发酵完成后的乳清倒入蒸馏器里准备蒸馏；b将乳清液冷却后倒入容积20l的陶瓷容器内，封闭后将容器放在操作室里开始自然发酵，室内温度保持在30℃左右，湿度保持在20％-30％，发酵时间为48小时，48小时后把容器的盖打开，用柳木棒搅动10分钟以后倒入蒸馏器里准备蒸馏；c将乳清冷却到冷却后倒入容积20l的陶瓷容器内，封闭后将容器放在操作室里开始自然发酵，室内温度保持在20℃左右，湿度保持在20％-30％，发酵120小时后把容器盖打开，用柳木棒反复搅动10分钟，然后将容器的盖封闭继续发酵到240小时后把容器盖打开，用柳木棒向一个方向搅动20分钟，然后把发酵完成的乳清倒入蒸馏器里准备蒸馏；其中所用柳木棒为4cm粗，长60cm，可深入到容器底上部30cm；(4)产品的提取将步骤(3)采用不同方法发酵后的乳清一起倒入蒸馏器里，进行乳清的蒸馏，蒸馏器的结构示意图如图1所示，乳清蒸馏流程图如图2所示。将步骤(3)采用不同方法发酵后的乳清2一起倒入位于蒸馏罐3内部的铝锅1中，采用明火或者暗火加热，使蒸馏器温度达到80-100℃，乳清蒸发的蒸气通过与蒸馏盖4连接的蒸馏管5进入冷却管道6，冷却管道6位于冷却桶7内，冷却桶7下部与冷水注入管道10连接，上部与排热水管口11连接，通过冷水冷却以后乳清2通过液体管道8流入接液体容器9，液体管道8里刚滴流出来的液体外排出700毫升左右(因为刚流出来的液体里含酒精，所以不需要)，收集之后液体管道8里滴流出来的不含酒精的液体，即为所述的富含多种氨基酸的乳清发酵液(12公斤)。其中，所述的鲜牛奶需满足以下条件：(1)放养或圈养的奶牛在养殖环境内气温为35℃以下所产的鲜奶，或有蓄牧健康证的蓄牧养殖基地的奶牛所产的鲜奶；(2)提供鲜牛奶的奶牛没有接受过抗生素，或虽接受过抗生素，但停药后检验牛奶中无抗生素的存在的奶牛所产的鲜奶；(3)患蛟虫病一年内的奶牛产的奶禁用，患有其他疾病的奶牛生产的奶禁用直至疾病彻底治好为止；(4)养殖奶牛的环境内发生传染病时禁用。2、产品外观、味道以及保质期该产品是无色的液体，微酸味。保质期为0到4℃下6到8个月。实施例2一种富含多种氨基酸的乳清发酵液的制备1、方法包括以下步骤：(1)初步发酵储存温度为0-5℃的鲜牛奶60公斤用牛奶分离器分离奶油(约6公斤)后，将不含奶油的鲜牛奶倒入容积为25l的铝制容器中，用干净白布盖好后，将容器放在操作室里，室内温度保持在25-30℃，湿度保持在30％-40％，保持室内清洁，自然发酵22小时后，使容器内的鲜牛奶发酵成酸牛奶；(2)分离乳清将用分离器分离奶油以后剩下的鲜牛奶发酵而成的酸牛奶加热到60℃维持40mim，使酸水变成白色软体和淡绿黄色液体的混合物(约6公斤)，用柳木棒反复搅动3h，让奶酪和乳清自然分离，得到乳清液(约48公斤)；(3)第二次发酵将得到的乳清液平均分成三份(约16公斤)，分别按照以下方法进行第二次发酵：a将乳清液冷却至0-5℃后倒入容积20l的陶瓷容器内，封闭后将容器放在操作室里开始自然发酵，室内温度保持在30℃左右，湿度保持在20％-30％，发酵24小时后把容器的盖打开，用柳木棒向一个方向搅动4分钟，然后封闭容器，继续自然发酵120小时，其间每隔12小时再用柳木棒向同1个方向搅动3-5分钟，发酵完成后的乳清倒入蒸馏器里准备蒸馏；b将乳清液冷却后倒入容积20l的陶瓷容器内，封闭后将容器放在操作室里开始自然发酵，室内温度保持在30℃左右，湿度保持在20％-30％，发酵时间为48小时，48小时后把容器的盖打开，用柳木棒搅动10分钟以后倒入蒸馏器里准备蒸馏；c将乳清冷却到冷却后倒入容积20l的陶瓷容器内，封闭后将容器放在操作室里开始自然发酵，室内温度保持在20℃左右，湿度保持在20％-30％，发酵120小时后把容器盖打开，用柳木棒反复搅动10分钟，然后将容器的盖封闭继续发酵到240小时后把容器盖打开，用柳木棒向一个方向搅动20分钟，然后把发酵完成的乳清倒入蒸馏器里准备蒸馏；其中所用柳木棒为4cm粗，长60cm，可深入到容器底上部30cm；(4)产品的提取将步骤(3)采用不同方法发酵后的乳清一起倒入蒸馏器里，进行乳清的蒸馏，蒸馏器的结构示意图如图1所示，乳清蒸馏流程图如图2所示。将步骤(3)采用不同方法发酵后的乳清2一起倒入位于蒸馏罐3内部的铝锅1中，采用明火或者暗火加热，使蒸馏器温度达到80-100℃，乳清蒸发的蒸气通过与蒸馏盖4连接的蒸馏管5进入冷却管道6，冷却管道6位于冷却桶7内，冷却桶7下部与冷水注入管道10连接，上部与排热水管口11连接，通过冷水冷却以后乳清2通过液体管道8流入接液体容器9，液体管道8里刚滴流出来的液体外排出700毫升左右(因为刚流出来的液体里含酒精，所以不需要)，收集之后液体管道8里滴流出来的不含酒精的液体，即为所述的富含多种氨基酸的乳清发酵液(12公斤)。其中，所述的鲜牛奶需满足以下条件：(1)放养或圈养的奶牛在养殖环境内气温为35℃以下所产的鲜奶，或有蓄牧健康证的蓄牧养殖基地的奶牛所产的鲜奶；(2)提供鲜牛奶的奶牛没有接受过抗生素，或虽接受过抗生素，但停药后检验牛奶中无抗生素的存在的奶牛所产的鲜奶；(3)患蛟虫病一年内的奶牛产的奶禁用，患有其他疾病的奶牛生产的奶禁用直至疾病彻底治好为止；(4)养殖奶牛的环境内发生传染病时禁用。2、产品外观、味道以及保质期该产品是无色的液体，微酸味。保质期为0到4℃下6到8个月。实施例3、产品中氨基酸含量的测定1、检测单位：委托北京普瑞华盛生物科技有限公司进行检测。2、样本信息样本：乳清发酵液(实施例1制备)，4℃储存检测内容：20种游离氨基酸定量检测3、仪器试剂信息仪器型号：hplc-ms/ms(ultimate3000-api3200qtrap)；氨基酸试剂盒：北京质谱医学研究有限公司mslab-45+aa批号：mslab451561#甲醇、已腈等均购自fisher4、样本前处理衍生化过程：取标准品混标(混标浓度见原始数据中s1-s5)、待测样本50ul加50ul蛋白沉淀剂(含nvl)，混匀后13200转冷冻离心4分钟。取上清10ul，加50ul标记缓冲液混匀，瞬离。再加20ul衍生液混匀、瞬离后置55度恒温衍生15min。衍生后样本置冰箱冷却后混匀瞬离，取50ul上机检测。5、实验参数5.1.液相条件：色谱柱：mslab45+aa-c18(150*4.6mm5um)柱温：50℃流速：1ml/min流动相：a水相：水(1‰甲酸)；b有机相：乙腈(1‰甲酸)进样量：5ul梯度：见下表1表11234567retention0.011212.11515.120％a909030009090％b10107010010010105.2质谱条件：离子源:+esi电喷雾离子源is:+5500v(喷雾电压)gs1:55psi(雾化气)gs2:60psi(辅助气)扫描方式：mrm多反应监测cad:medium(碰撞气)tem:500℃(雾化温度)cur:20psi(气帘气)cxp:2.0(碰撞室射出电压)ep:10(射入电压)6、实验结果20种游离氨基酸定量检测结果如表2所示，20种氨基酸检测的xic离子流图如图3所示。表2氨基酸含量(单位umol/l)gly2.62ser32.10pro1.65val0.29thr2.46cys0.12ile2.13asn0.00asp0.00gln1.11glu6.00met0.28his0.06phe1.41arg0.50trp0.15lys9.34tyr0.45leu3.11ala0.00实施例4产品中vc、ve、ld以及ca含量的检测1、检测单位：委托北京华英生物技术研究所(beijingsino-ukinstituteofbiologicaltechnology)进行检测2、样本信息样本：乳清发酵液(实施例1制备)，4℃储存检测内容：vc、ve、ld以及ca含量的检测3、试剂ca检测试剂盒：中生北控股份有限公司vc、ve、ld检测试剂盒：北京华英生物技术研究所仪器厂家：日本日立7160全自动生化仪4、检测方法：比色法(具体操作见说明书)5、检测结果检测结果如表3所示。表3样品vc(umol/l)ve(umol/l)ld(mmol/l)ca(mmol/l)乳清发酵液6.98912.8920.6160.664实施例5本产品的临床试验结果1、受试产品：乳清发酵液(实施例1制备)，4℃储存2、本产品在临床试验中的说明(2015年---2017年)饮酒后饮用本液体50--100g之后，解酒并舒心安神。具体试验如下表4所示：表4经医生确诊以下几人轻微脑供血不足和血压不稳，不过医生叮嘱不必吃药。在饮用本液体50--100g半小时后头脑清醒明目，血压恢复正常。具体试验如下表5所示：表5心脏有异常的人吃肉或油腻的食物之后饮用本产品50--100g之后能暂时缓解心跳加速或心闷的情况。具体试验如下表6所示：表6轻微食物中毒者或误食含有农药成分食物的人在饮用50--100g本产品后，能达到解毒效果。具体试验如下表7所示：表7注：胡西风和陈忠和俩位老人在2016年5月因吃菠菜后出现了呕吐的症状。经医生诊断是轻微食物中毒。菜店人员确定蔬菜上的农药失效期未到。老人饮用了本产品50--100g之后呕吐的症状得到缓解。发明人陈迎春在2016年6月，因吃了未熟豆角之后出现了呕吐的症状。饮用本产品50--100g之后呕吐症状得到缓解。此外陈迎春多次亲自实验吃过期的瓜子和不是纯绿色的水果蔬菜(用药物储藏的)后出现了头痛头晕恶心的症状。饮用了本产品50g后恢复效果良好。以上30位平时脑力和体力消耗较大，在劳累后饮用本产品50g之后能达到安神催眠醒脑的作用。实施例6本发明产品在作为饲料中的应用1、方法同样斤数的猪崽三个，第一个猪崽喂常规饲料，第二个猪崽喂粗粮，第三个猪崽喂本发明的乳清发酵液，每日称重，记录猪崽体重。2、结果通过称重发现饲喂乳清发酵液的猪崽明显长的快，毛顺滑，精神好。屠宰后发现饲喂乳清发酵液的猪崽脂肪少，瘦肉多，味道新鲜。当前第1页12