牛初乳是母牛分娩后最初数日分泌的乳汁，富含免疫球蛋白（以IgG为主，占初乳免疫球蛋白总量的80%～90%）、乳铁蛋白、生长因子等活性成分，其中IgG浓度可达20～200 g/L，为常规牛乳的数十倍，被誉为“21世纪的健康食品”。IgG为机体提供被动免疫保护，是初乳保健功能的核心物质。

随着功能性食品、婴幼儿配方与动物被动免疫市场对高纯度免疫球蛋白的需求快速增长，迫切需要IgG含量达到40%以上（占蛋白干基）的高品质浓缩物。

牛初乳中IgG含量受泌乳时间和奶源的影响巨大，初级牛初乳无法作为标准化产品出售。传统初乳加工多采用浓缩脱脂初乳直接低温喷雾干燥或冷冻干燥制成初乳粉，产品IgG含量仅百分之几到百分之十几，活性成分被大量乳糖、脂肪与杂蛋白稀释，且直接干燥成本高。

膜过滤是一种绿色分离手段，可在温和条件下实现除菌、乳蛋白分级纯化与浓缩，提高目标蛋白纯度、有效保留IgG的免疫活性，是制备标准化、高品质牛初乳IgG的优选方法。

牛初乳主要组分特性及分子量/粒径

牛初乳是一个复杂的多组分体系，各组分粒径与分子量差异悬殊，为膜法分级提供了物理基础，主要组分特性如下。

传统工艺及存在的问题

1、直接干燥工艺初乳粉IgG含量低，乳糖、脂肪与杂蛋白占比高，产品价值低；

2、酸沉或凝乳酶法去除酪蛋白时，IgG易随酪蛋白共沉淀损失，且酸、酶处理影响IgG活性与风味；

3、盐析、亲和色谱等纯化手段试剂消耗大、成本高，难以工业化放大，收率有限。

膜法纯化工艺

针对上述痛点，博纳科技开发了以膜过滤为核心的牛初乳IgG多级纯化富集工艺，将脱脂、除菌、杂蛋白脱除、乳糖脱除、IgG浓缩集成为连续化流程。

牛初乳→低温离心脱脂 →微滤除菌→超滤蛋白分级→超滤浓缩等→冷冻干燥，得到高IgG含量的牛初乳蛋白粉

解决以下工艺难点：

1、IgG纯度与收率的平衡

2、IgG与酪蛋白组分的分离

3、乳铁蛋白的透过问题

4、IgG与α-乳白蛋白、β-乳球蛋白的分离

5、通量衰减、IgG变性、工艺过程卫生控制、膜清洗等

左：原料，右：产品

膜过滤技术优势

博纳科技通过工艺开发，进行膜选择、温度控制、浓缩洗滤工艺确认、过滤参数优化，实现高纯度IgG的工业化、低成本的批量生产。

1、全程低温操作（＜40℃），避免IgG热变性，免疫活性有效保全

2、除菌、酪蛋白脱除与乳清蛋白分级，替代酸沉、盐析等化学工艺，无化学试剂残留

3、洗滤脱除乳糖与灰分，蛋白含量、IgG含量（占蛋白干基）满足质量要求

4、无菌工艺控制，避免过程染菌及菌量扩增

5、自研的耐强碱清洗膜元件及膜过滤系统，可实现系统高效清洁

6、连续化、自动化运行，配合CIP在线清洗，膜通量高、运行稳定性好，适合大规模工业化生产。

博纳科技的优势

博纳科技致力于物料的膜过滤分离纯化，依托大量物料实验和丰富的膜应用工程经验，协助客户解决工艺难题。博纳科技整合工艺开发、膜过滤系统设计和工业制造优势，为客户提供定制化设备、适配膜元件，从设备设计加工到运行维护提供全流程的技术支持和售后服务，一站式助力客户实现提质、节能、降耗。