本技术属于乳铁蛋白制备领域，尤其一种乳铁蛋白生产方法、层析柱中压力控制方法。
背景技术：
1、随着生物医药工程领域中层析技术的快速发展，近年来该技术在乳品深加工领域也逐渐开始尝试大规模工业化应用，可利用不同的层析填料及制备工艺提取牛奶中乳铁蛋白、骨桥蛋白、α-乳白蛋白、β-乳球蛋白等各类功能性成分。乳品深加工领域与生物医药工程领域相比有着明显的区别，乳品层析技术一般要求单批次上样量大(百吨级)、流速快、层析柱装料量多、抗生产系统物料波动能力强等，所以大规模产业化生产挑战巨大，过程控制风险极高。
2、在大规模生产过程中尤其以层析柱超压风险最大，目前工业化所采用的填料多为阳离子交换树脂，基本以琼脂糖或聚丙烯聚合物为基球再结合配体制成，这类树脂填料普遍能耐受压力小于0.5mpa，一旦超压就会造成填料破碎、官能团配体脱落、柱效下降、对称性降低等问题。同时乳品深加工领域工业化层析系统普遍采用直径1.2-2m大型层析柱，柱体采用焊接及螺栓连接，并装配有数十公斤重的不锈钢筛网，不锈钢筛网与中心环连接处普遍能耐受压力小于0.4mpa，一旦超压就会造成筛网脱焊，昂贵的树脂填料流失，严重者甚至会造成层析柱爆裂。可见在工业化生产中能够在保证生产效率及产品质量的同时，有效控制层析系统压力至关重要。
3、中国专利cn112979785a公布了一种制备高纯度乳铁蛋白的方法，将经过预处理的脱脂液体乳进行第一阳离子交换层析，其中上样流速为500～1000cm/h，洗杂盐溶液为浓度0.3～0.45m的金属卤化物水溶液，得到乳铁蛋白溶液。将乳铁蛋白溶液进行超滤脱盐或稀释，然后将经过超滤脱盐或稀释的乳铁蛋白溶液进行第二阳离子交换层析，其中上样流速为50～400cm/h，洗杂盐溶液为浓度0.35～0.55m的金属卤化物水溶液，得到乳铁蛋白纯度不低于95％的乳铁蛋白溶液，将高纯度乳铁蛋白溶液进行超滤浓缩和脱盐，得到乳铁蛋白原液。此文献所述方法虽然为一种利用层析技术的工业化乳铁蛋白生产方法，但并未阐述生产过程如何有效控制层析系统柱子压力。
4、中国专利cn113105542a公布了一种乳铁蛋白制备方法，使原料乳液通过阳离子交换树脂层析柱，用洗脱液对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，将至少第2次洗脱收集液除盐，使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，将至少最后一次洗脱收集液除盐并干燥得到乳铁蛋白产物。此文献所述方法虽然为一种利用层析技术的工业化乳铁蛋白生产方法，但并未阐述生产过程如何有效控制层析系统柱子压力。
5、中国专利cn113105542a公布了一种生产乳铁蛋白和乳过氧化物酶的方法，以乳液为原料，利用大孔阳离子交换树脂柱进行离子交换处理，使乳液中的乳铁蛋白和乳过氧化物酶吸附在树脂柱上，其中，所述乳液温度≤55℃，并控制乳液在树脂柱中的停留时间为1～6分钟，采用不同浓度的氯化钠或氯化钾水溶液对树脂柱进行梯度洗脱，收集含有乳过氧化物酶的第一洗脱液和含有乳铁蛋白的第二洗脱液；将第一洗脱液、第二洗脱液分别经膜滤浓缩8～12倍，然后分别洗滤脱盐，得到乳过氧化物酶浓缩液和乳铁蛋白浓缩液。此文献所述方法虽然为一种利用层析技术的工业化乳铁蛋白生产方法，但并未阐述生产过程如何有效控制层析系统柱子压力。
6、中国专利cn104926936a公布了一种制备乳铁蛋白的方法，利用阳离子交换树脂对温度不超过60摄氏度的液体乳进行离子交换处理，并通过洗脱获得含有乳铁蛋白的盐溶液，以及对所述含有乳铁蛋白的盐溶液进行脱盐处理，以便获得所述乳铁蛋白，其中，所述阳离子交换树脂的功能基团为磺丙基或so3。利用该方法能够从液体乳中有效提取获得乳铁蛋白，并且，本发明的方法操作简单、成本低、效率高、适于工业化生产。此文献所述方法虽然为一种利用层析技术的工业化乳铁蛋白生产方法，但并未阐述生产过程如何有效控制层析系统柱子压力。
7、在已有关于乳铁蛋白制备的公开资料中，尚未见工业化生产过程中如何有效控制层析系统压力的报道。
技术实现思路
1、本技术提供的方案如下：
2、一种乳铁蛋白生产方法，其包括：
3、基于换热器对生鲜乳进行升温处理，以使得所述生鲜乳的温度达到50-55℃；
4、基于分离机，从温度达到50-55℃的生鲜乳中分理出脱脂奶；
5、将所述脱脂奶上样到层析柱中进行层析提取处理，以得到附着在所述层析柱内部的半成品乳铁蛋白，其中，基于下述设定的层析柱柱压特征公式对所述层析柱的柱压进行计算或控制，直至达到预设的柱压范围：
6、
7、p表示层析柱柱压，单位mpa；v表示脱脂奶的上样流速，单位为cm/h；h表示层析柱中的树脂填料装填高度，单位cm；w脂表示脱脂奶脂肪含量，单位g/100g；w固表示脱脂奶固形物含量质量占比，单位％；d粒表示树脂填料粒径，单位μm；t表示脱脂奶温度，单位℃；p后表示层析柱柱后压力，单位mpa；n系表示特征公式系数，系数为253.6-298.3；
8、响应于所述脱脂奶上样完成，基于洗脱灌对附着在所述层析柱内部的半成品乳铁蛋白进行洗脱处理，得到洗脱液；
9、对所述洗脱液进行处理，以得到乳铁蛋白成品。
10、可选地，至少按照设定如下优先级顺序，基于所述设定的层析柱柱压特征公式对所述层析柱的柱压进行计算并控制时：
11、优先级一：调整上样流速、脱脂奶温度；
12、优先级二：当通过调整上样流速、脱脂奶温度无法达到所述预设的柱压范围要求时，控制脱脂奶脂肪含量、脱脂奶固形物含量质量占比；
13、优先级三：当基于上述优先级一和优先级二均无法达到所述预设的柱压范围要求时，调整所述树脂填料装填高度、树脂填料粒径进行计算并控制，直至达到所述预设的柱压范围要求。
14、可选地，所述优先级别一至所述优先级三中调整的参数及其可调范围为如下中至少其一：
15、所述上样流速的可调范围为500-800cm/h，所述脱脂奶温度的可调范围为50-55℃，所述脱脂奶脂肪含量的可调范围为0.05-0.1g/100g，所述脱脂奶固形物含量质量占比的可调范围为7.0-8.5％，所述层析柱内树脂填料装填高度的可调范围为20-28cm，所述树脂填料粒径的可调范围为：70-140μm，所述层析柱柱后压力的可调范围为0.02-0.12mpa，所述预设的柱压范围为0.05-0.4mpa。
16、可选地，所述基于换热器对生鲜乳进行升温处理，以使得所述生鲜乳的温度达到50-55℃具体为：基于换热器对生鲜乳进行升温处理，以使得所述生鲜乳的温度达到53℃；
17、基于下述设定的层析柱柱压特征公式对所述层析柱的柱压进行计算，直至达到预设的柱压范围时，所述上样流速640cm/h，所述脱脂奶温度53℃，所述脱脂奶脂肪含量0.08g/100g，所述脱脂奶固形物含量质量占比8.2％，所述层析柱内的树脂填料装填高度26cm，所述树脂填料粒径120μm，所述层析柱柱后压力0.04mpa，计算得到的层析柱柱压为0.120-0.141mpa，满足所述预设的柱压范围0.05-0.4mpa。
18、可选地，所述基于换热器对生鲜乳进行升温处理，以使得所述生鲜乳的温度达到50-55℃具体为：基于换热器对生鲜乳进行升温处理，以使得所述生鲜乳的温度达到50℃；
19、基于下述设定的层析柱柱压特征公式对所述层析柱的柱压进行计算，直至达到预设的柱压范围时，所述上样流速为800cm/h，所述脱脂奶温度为50℃，所述脱脂奶脂肪含量为0.1g/100g，所述脱脂奶固形物含量质量占比为8.5％，所述层析柱内的树脂填料装填高度为28cm，所述树脂填料粒径为70μm，所述层析柱柱后压力为0.02mpa，计算的层析柱柱压为0.258-0.303mpa，满足所述预设的柱压范围0.05-0.4mpa。
20、可选地，所述基于换热器对生鲜乳进行升温处理，以使得所述生鲜乳的温度达到50-55℃具体为：基于换热器对生鲜乳进行升温处理，以使得所述生鲜乳的温度达到55℃；
21、基于下述设定的层析柱柱压特征公式对所述层析柱的柱压进行计算并控制，直至达到预设的柱压范围时，所述上样流速为500cm/h，所述脱脂奶温度为55℃，所述脱脂奶脂肪含量为0.05g/100g，所述脱脂奶固形物含量质量占比为7.0％，所述层析柱树脂填料装填高度为20cm，所述树脂填料粒径为140μm，所述层析柱柱后压力为0.12mpa，层析柱柱压为-0.072～-0.061mpa，不满足所述预设的柱压范围0.05-0.4mpa；
22、对应地，基于上述设定的优先级顺序，基于所述设定的层析柱柱压特征公式对所述层析柱的柱压进行控制，包括：
23、所述优先级一具体为：增加所述上样流速至800cm/h，降低所述脱脂奶温度至50℃，得到调整后的层析柱柱压为0.019-0.022mpa，不满足所述预设的柱压范围0.05-0.4mpa，执行如下具体的优先级二；
24、所述优先级二具体为：提升所述脱脂奶脂肪含量0.1g/100g、增加脱脂奶固形物含量质量占比至8.5％，得到调整后的层析柱柱压为0.190-0.224mpa，满足所述预设的柱压范围0.05-0.4mpa。
25、可选地，所述的方法，还包括：将分理出脱脂奶暂存到缓冲罐，以从所述缓冲罐上样到所述层析柱以进行层析提取处理。
26、可选地，所述基于分离机，从温度达到50-55℃的生鲜乳中分理出脱脂奶时，同步得到稀奶油，并将所述稀奶油暂存至稀奶油罐；
27、将所述脱脂奶上样到层析柱中进行层析提取处理时，同步得到流出所述层析柱的脱脂乳；
28、所述的方法，还包括：
29、从所述稀奶油罐获取稀奶油，并与所述脱脂乳一起汇合进入均质机，以得到均质后的全脂乳；
30、将所述全脂乳输送到巴氏系统进行巴氏杀菌处理得到巴氏杀菌奶；
31、将所述巴氏杀菌奶至于所述巴氏奶罐中备用。
32、可选地，对所述洗脱液进行处理，以得到乳铁蛋白成品，包括：
33、将所述洗脱液依次输送到超滤系统、浓缩罐、除菌系统、冻干机依次进行超滤、浓缩、除菌、冻干处理，以得到乳铁蛋白成品。
34、一种层析柱中压力控制方法，其包括：
35、基于下述设定的层析柱柱压特征公式对所述层析柱的柱压进行计算或控制，直至达到预设的柱压范围：
36、
37、p表示层析柱柱压，单位mpa；v表示脱脂奶的上样流速，单位为cm/h；h表示层析柱中的树脂填料装填高度，单位cm；w脂表示脱脂奶脂肪含量，单位g/100g；w固表示脱脂奶固形物含量质量占比，单位％；d粒表示树脂填料粒径，单位μm；t表示脱脂奶温度，单位℃；p后表示层析柱柱后压力，单位mpa；n系表示特征公式系数，系数为253.6-298.3；
38、其中，至少按照设定如下优先级顺序，基于所述设定的层析柱柱压特征公式对所述层析柱的柱压进行计算并控制：
39、优先级一：调整上样流速、脱脂奶温度；
40、优先级二：当通过调整上样流速、脱脂奶温度无法达到所述预设的柱压范围要求时，控制脱脂奶脂肪含量、脱脂奶固形物含量质量占比；
41、优先级三：当基于上述优先级一和优先级二均无法达到所述预设的柱压范围要求时，调整所述树脂填料装填高度、树脂填料粒径进行计算并控制，直至达到所述预设的柱压范围要求。
42、本技术实施例中，基于换热器对生鲜乳进行升温处理，以使得所述生鲜乳的温度达到50-55℃；基于分离机，从温度达到50-55℃的生鲜乳中分理出脱脂奶；将所述脱脂奶上样到层析柱中进行层析提取处理，以得到附着在所述层析柱内部的半成品乳铁蛋白；其中，基于下述设定的层析柱柱压特征公式对所述层析柱的柱压进行计算或控制，直至达到预设的柱压范围：p表示层析柱柱压，单位mpa；v表示脱脂奶的上样流速，单位为cm/h；h表示层析柱中的树脂填料装填高度，单位cm；w脂表示脱脂奶脂肪含量，单位g/100g；w固表示脱脂奶固形物含量质量占比，单位％；d粒表示树脂填料粒径，单位μm；t表示脱脂奶温度，单位℃；p后表示层析柱柱后压力，单位mpa；n系表示特征公式系数，系数为253.6-298.3；响应于所述脱脂奶上样完成，基于洗脱灌对附着在所述层析柱内部的半成品乳铁蛋白进行洗脱处理，得到洗脱液；对所述洗脱液进行处理，以得到乳铁蛋白成品，从而实现了在乳铁蛋白成品的生产过程中，有效实现了层析柱压力的控制，确保了乳铁蛋白成品的有效生产。
1.一种乳铁蛋白生产方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的乳铁蛋白生产方法，其特征在于，至少按照设定如下优先级顺序，基于所述设定的层析柱柱压特征公式对所述层析柱的柱压进行计算并控制时：
3.根据权利要求2所述的乳铁蛋白生产方法，其特征在于，所述优先级别一至所述优先级三中调整的参数及其可调范围为如下中至少其一：
4.根据权利要求3所述的乳铁蛋白生产方法，其特征在于，所述基于换热器对生鲜乳进行升温处理，以使得所述生鲜乳的温度达到50-55℃具体为：基于换热器对生鲜乳进行升温处理，以使得所述生鲜乳的温度达到53℃；
5.根据权利要求3所述的乳铁蛋白生产方法，其特征在于，所述基于换热器对生鲜乳进行升温处理，以使得所述生鲜乳的温度达到50-55℃具体为：基于换热器对生鲜乳进行升温处理，以使得所述生鲜乳的温度达到50℃；
6.根据权利要求3所述的乳铁蛋白生产方法，其特征在于，所述基于换热器对生鲜乳进行升温处理，以使得所述生鲜乳的温度达到50-55℃具体为：基于换热器对生鲜乳进行升温处理，以使得所述生鲜乳的温度达到55℃；
7.根据权利要求1-6任一项所述的乳铁蛋白生产方法，其特征在于，所述的方法，还包括：将分理出脱脂奶暂存到缓冲罐，以从所述缓冲罐上样到所述层析柱以进行层析提取处理。
8.根据权利要求7所述的乳铁蛋白生产方法，其特征在于，所述基于分离机，从温度达到50-55℃的生鲜乳中分理出脱脂奶时，同步得到稀奶油，并将所述稀奶油暂存至稀奶油罐；
9.根据权利要求8所述的乳铁蛋白生产方法，其特征在于，对所述洗脱液进行处理，以得到乳铁蛋白成品，包括：
10.一种层析柱中压力控制方法，其特征在于，包括：
