專(zhuān)利名稱(chēng)：具有酪蛋白磷酸肽、抗血管緊張素轉(zhuǎn)化酶肽和低聚半乳糖乳清粉的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及食品領(lǐng)域的發(fā)酵乳制品，尤其是一種具有酪蛋白磷酸肽、抗血管緊張素轉(zhuǎn)化酶肽和低聚半乳糖乳清粉的制備方法。
背景技術(shù)：
干酪是以動(dòng)物乳為原料，經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵，在發(fā)酵過(guò)程中添加凝乳酶，形成凝乳，通過(guò)加熱、切割和破碎、過(guò)濾等方法排出乳清，在濃縮酸乳的制造中也要排除乳清。乳清的排除量根據(jù)依產(chǎn)品的種類(lèi)而異，為原料乳的20％～90％。乳清的具體成分隨干酪加工原輔料及工藝過(guò)程的不同而存在差異，一般含有蛋白質(zhì)0.6％、乳糖4.8％、礦物質(zhì)0.5％，是重要的食品資源。如果不加以利用，既浪費(fèi)資源，又造成環(huán)境污染。
目前乳清加工已經(jīng)是干酪加工的重要組成部分?，F(xiàn)有乳清粉、脫鹽乳清粉、濃縮乳清蛋白粉、分離乳清蛋白粉、乳糖和乳鈣等主要產(chǎn)品。
作為功能性食品添加劑的酪蛋白磷酸肽由動(dòng)物乳酪蛋白通過(guò)胃蛋白酶和胰蛋白酶水解而制成的，具有生物活性，可以和金屬離子，特別是鈣離子結(jié)合形成可溶性復(fù)合物，促進(jìn)鈣質(zhì)吸收，防止礦物質(zhì)丟失，抗齲齒。制造過(guò)程包括牛乳酪蛋白的提取、溶解或酪蛋白制品直接溶解、酶法水解、滅酶、沉淀、分離、干燥等過(guò)程。
在中國(guó)專(zhuān)利(申請(qǐng)?zhí)枮?3128995.9)CN 1552845A “干酪乳桿菌Bd-II菌株及其在降低血脂方面的應(yīng)用”中公布了在泡菜中篩選出的干酪乳桿菌的方法及其在降血脂方面的應(yīng)用。
在中國(guó)專(zhuān)利(申請(qǐng)?zhí)枮?3129450.2)CN1566326A “干酪乳桿菌LC2W菌株及其在抗高血壓方面的應(yīng)用”中，公布了在干酪及馬奶酒中篩選出干酪乳桿菌菌株及其在抗高血壓方面的應(yīng)用。同時(shí)，該專(zhuān)利中還提到了瑞士乳桿菌在乳基質(zhì)中發(fā)酵時(shí)，可通過(guò)所分泌的蛋白酶的水解作用，將乳蛋白中的一些特定的肽片斷釋放出來(lái)，這些片斷具有抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的作用或阿片肽活性，從而在體內(nèi)產(chǎn)生降壓作用。
瑞士乳桿菌(Lactobacillus helveticus)長(zhǎng)期以來(lái)主要作為協(xié)同菌種用于瑞士干酪(Swiss Cheese)的制造，具有改進(jìn)風(fēng)味，加速成熟的作用。瑞士乳桿菌的蛋白酶可以分解苦味肽，避免或降低干酪的苦味。自20世紀(jì)90年代以來(lái)，國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)報(bào)道瑞士乳桿菌發(fā)酵牛乳，產(chǎn)生異亮氨酸-脯氨酸-脯氨酸(Ile-Pro-Pro)和纈氨酸-脯氨酸-脯氨酸(Val-Pro-Pro)等短肽，可以抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶的活性，緩解高血壓。另外，國(guó)外還報(bào)道瑞士乳桿菌發(fā)酵乳制品具有緩解緊張，改善睡眠，增加記憶和學(xué)習(xí)能力，提高絕經(jīng)期女性血鈣濃度等新的功能。(Yamamoto Naoyuki et al，1994，″Antihypertensive Effect ofthe Peptides From Casein by an Extracellular Proteinase from Lactobacillushelveticus CP790″，J Dairy Sci.，vol.77，1994，pp.917-922.)。在已經(jīng)申請(qǐng)的美國(guó)專(zhuān)利US6,534,304中，應(yīng)用瑞士乳桿菌混合發(fā)酵，產(chǎn)生血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制肽，賦予產(chǎn)品緩解高血壓的功能。
上述干酪制造過(guò)程產(chǎn)生的酪蛋白磷酸肽和血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制肽及低聚半乳糖的分子量均小于1000，呈溶解狀態(tài)，在加工中，相當(dāng)一部分的生物活性肽類(lèi)隨乳清排出。將排出的乳清濃縮干燥即可回收乳清，同時(shí)回收了乳清中所含的酪蛋白磷酸肽、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制肽及低聚半乳糖。
流行病學(xué)的證據(jù)表明鈣的攝取不足與高血壓的發(fā)生有一定的相關(guān)性。因此，促進(jìn)鈣吸收的酪蛋白磷酸肽與抑制高血壓的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制肽協(xié)同作用，將產(chǎn)生更加顯著的保健作用。
由于乳清中存在較多的乳糖，如果不經(jīng)處理，在使用時(shí)有可能在部分人群中引起乳糖不適癥。應(yīng)用半乳糖糖苷酶水解低濃度的乳糖可以產(chǎn)生半乳糖和葡萄糖，水解濃度高于20％的乳糖，則發(fā)生轉(zhuǎn)糖基作用，生成低聚半乳糖。低聚半乳糖是雙歧桿菌的生長(zhǎng)因子，具有增加免疫功能和調(diào)理腸胃的功能。
在干酪加工過(guò)程中應(yīng)用胃蛋白酶和胰蛋白酶以及干酪乳桿菌、瑞士乳桿菌等益生菌種為發(fā)酵劑，促使酪蛋白水解，收集含有酪蛋白磷酸肽和血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制肽的乳清，繼而進(jìn)行濃縮、酶解、干燥等處理，可以制造具有酪蛋白磷酸肽、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制肽和低聚半乳糖的功能性乳清粉。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種具有酪蛋白磷酸肽、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制肽和低聚半乳糖的乳清粉的制備方法，該制備方法是利用干酪加工中所排放的乳清，所生產(chǎn)的乳清粉具有促進(jìn)鈣的吸收，抑制血管緊張素酶和增強(qiáng)免疫功能的功效。
本發(fā)明的技術(shù)方案是該具有酪蛋白磷酸肽、抗血管緊張素轉(zhuǎn)化酶肽和低聚半乳糖乳清粉的制備方法，其特征在于其制備方法是(1).采用離心分離機(jī)或旋轉(zhuǎn)式過(guò)濾器分離乳清中含有的酪蛋白微粒和脂肪；(2).對(duì)總干物質(zhì)濃度為6％左右、溫度為45～55℃左右、真空度為0.08～0.10Mpa的脫脂乳清進(jìn)行真空濃縮和20～30倍的超濾，使其干物質(zhì)含量為25％左右，蛋白質(zhì)含量為75～90％的濃縮乳清液；(3).將濃縮乳清液加入由胰蛋白酶、胃蛋白酶、半乳糖苷酶組成的復(fù)合酶系，在35～60℃溫度條件下保溫1～4小時(shí)；(4).加熱乳清水解液至75～85℃，以鈍化酶的活性；(5).在溫度為40～50℃、真空度為0.07～0.10MPa條件下酶解濃縮乳清液并真空濃縮，得到總固形物為40～50％的酶解濃縮乳清；(6).將酶解濃縮乳清預(yù)熱至40～50℃后進(jìn)行噴霧干燥，要求進(jìn)口溫度為170～180℃，出口溫度為70～80℃，流速為70mL/s左右，干燥后即得到具有酪蛋白磷酸肽、抗血管緊張素轉(zhuǎn)化酶肽和低聚半乳糖活性乳清粉成品。
而且，所述的乳清為動(dòng)物乳經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵、在發(fā)酵過(guò)程中添加凝乳酶形成凝乳，并通過(guò)加熱、切割和破碎、過(guò)濾等方法排出的乳清，或者也可以是在濃縮酸乳的制造中排除的乳清。
而且，所述的由胰蛋白酶、胃蛋白酶、半乳糖苷酶組成的復(fù)合酶系各成分的重量比例為1∶1∶1。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有顯著的優(yōu)點(diǎn)和有益效果，具體表現(xiàn)在(1)具有新的功能。本發(fā)明制造成乳清粉具有一般乳清粉的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和感官品質(zhì)。由于在前期干酪制造中含有胰蛋白酶和胃蛋白酶水解產(chǎn)生的酪蛋白磷酸及抗血管緊張素轉(zhuǎn)化酶肽，其中相當(dāng)一部分存留于所排放的乳清當(dāng)中，將該乳清粉通過(guò)超濾、復(fù)合酶水解、真空濃縮、噴霧干燥或冷凍干燥，成為具有酪蛋白磷酸肽、血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制肽和低聚半乳糖的乳清粉。
(2)利用干酪乳桿菌和瑞士乳桿菌發(fā)酵干酪乳產(chǎn)生含有血管緊張素酶抑制因子的短肽，血管緊張素酶抑制因子是目前醫(yī)學(xué)界形成共識(shí)的治療高血壓的基本藥物之一。酪蛋白磷酸肽是促進(jìn)鈣吸收的功能性食品添加劑。在后期乳清處理中所加入的半乳糖苷酶有助于形成功能性低聚半乳糖。食用含有干酪乳桿菌和瑞士乳桿菌為發(fā)酵劑制作的乳清粉具有促進(jìn)鈣的吸收，抑制血管緊張素酶和增強(qiáng)免疫功能的功效。
(3)乳清處理中的復(fù)合酶解將乳清中的殘留乳糖轉(zhuǎn)化為低聚半乳糖，不僅有利于緩解“乳糖不耐癥”，還賦予了產(chǎn)品獨(dú)特的保健功能。
(4)適用面寬廣。本發(fā)明的操作主要在凝乳槽/凝乳罐、真空濃縮器和噴霧干燥器中進(jìn)行，本發(fā)明可以用于一般干酪制品廠的生產(chǎn)與加工。
具體實(shí)施例方式
下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行具體詳述首先敘述一下乳清的制備方法(1)在動(dòng)物乳中分離出部分脂肪或者添加脫脂乳粉，使原料酪蛋白與脂肪的比例不小于0.9∶1，成為干酪原料乳。
(2)加入為原料總量0.01～0.02％氯化鈣，以改善所形成凝乳的質(zhì)地；在20Mpa左右以上的壓力、60℃左右溫度條件下對(duì)干酪原料乳進(jìn)行均質(zhì)，然后在75℃溫度條件下對(duì)干酪原料乳進(jìn)行巴氏殺菌，殺菌時(shí)間為15秒。
(3)迅速冷卻干酪原料乳至32℃，然后接種混合發(fā)酵劑，接種量為原料總量的3％左右，其中干酪乳桿菌、瑞士乳桿菌的比例不少于總發(fā)酵劑量的35％；發(fā)酵溫度為32℃左右，發(fā)酵時(shí)間為0.5～4小時(shí)，以乳酸含量達(dá)到0.2％左右為終點(diǎn)。
(4)達(dá)到發(fā)酵終點(diǎn)后，加入為原料總量0.02％的凝乳酶，凝乳酶包括皺胃酶、木瓜蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶、微生物來(lái)源的凝乳酶的混合物，其中胃蛋白酶和胰蛋白酶的比例為混合酶的10％，凝乳時(shí)間為5～40分鐘。
(5)將凝乳切割成為邊長(zhǎng)為1cm的立方體，攪拌，排除全部或部分乳清；乳清排出量為原料量的50～90％。
(6)在凝乳槽或凝乳罐中注入熱乳清或熱水或通過(guò)夾套通入蒸汽進(jìn)行加熱，溫度為40℃左右，攪拌凝乳顆粒進(jìn)一步收縮排除乳清，收集該乳清。
將收集后的干酪乳清進(jìn)行再加工，使之成為具有酪蛋白磷酸肽、抗血管緊張素轉(zhuǎn)化酶肽和低聚半乳糖的乳清粉。具體制備方法是(1)采用離心分離機(jī)除去所收集到的乳清中含有酪蛋白微粒和脂肪；(2)對(duì)脫脂乳清(總干物質(zhì)濃度約為6％)進(jìn)行真空濃縮(溫度為50℃、真空度為0.09Mpa)和20～30倍的超濾，使其干物質(zhì)含量為25％左右，蛋白質(zhì)含量為75～90％的濃縮乳清液；(3)在上述乳清濃縮液中加入由堿性蛋白酶(胰蛋白酶、胃蛋白酶)和半乳糖苷酶構(gòu)成的復(fù)合酶系，在50℃下水解1-4小時(shí)；(4)加熱乳清水解液至80℃，鈍化酶的活性；(5)真空濃縮上述酶解乳清液，溫度為40～50℃、真空度為0.09MPa，得到總固形物為40～50％的酶解濃縮乳清；(6)將上述酶解濃縮乳清預(yù)熱至40～50℃后進(jìn)行噴霧干燥，進(jìn)口溫度170～180℃，出口溫度70～80℃，流速70mL/s，得到具有酪蛋白磷酸肽、抗血管緊張素轉(zhuǎn)化酶肽和低聚半乳糖的乳清粉成品。
上述的由胰蛋白酶、胃蛋白酶、半乳糖苷酶組成的復(fù)合酶系各成分的重量比例為1∶1∶1。
酪蛋白磷酸肽的檢測(cè)方法應(yīng)用直接定磷法測(cè)定酪蛋白磷酸肽，本發(fā)明產(chǎn)品的酪蛋白磷酸肽的含量為0.02～0.1g/g。
抑制血管緊張素酶活性的檢測(cè)應(yīng)用兔肺提取的血管緊張素酶和馬尿酰組氨酰亮氨酰，根據(jù)Nakamura等(1995)的方法進(jìn)行檢測(cè)，本發(fā)明產(chǎn)品的半抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶活性(IC50)在0.5mg/g以下。
低聚半乳糖的檢測(cè)應(yīng)用高效液相色譜檢測(cè)法，測(cè)得本發(fā)明產(chǎn)品的低聚半乳糖含量為15.8％。
權(quán)利要求
1.一種具有酪蛋白磷酸肽、抗血管緊張素轉(zhuǎn)化酶肽和低聚半乳糖乳清粉的制備方法，其特征在于其制備方法是(1).采用離心分離機(jī)或旋轉(zhuǎn)式過(guò)濾器分離乳清中含有的酪蛋白微粒和脂肪；(2).對(duì)總干物質(zhì)濃度為6％左右、溫度為45～55℃左右、真空度為0.08～0.10Mpa的脫脂乳清進(jìn)行真空濃縮和20～30倍的超濾，使其干物質(zhì)含量為25％左右，蛋白質(zhì)含量為75～90％的濃縮乳清液；(3).將濃縮乳清液加入由胰蛋白酶、胃蛋白酶、半乳糖苷酶組成的復(fù)合酶系，在35～60℃溫度條件下保溫1～4小時(shí)；(4).加熱乳清水解液至75～85℃，以鈍化酶的活性；(5).在溫度為40～50℃、真空度為0.07～0.10MPa條件下酶解濃縮乳清液并真空濃縮，得到總固形物為40～50％的酶解濃縮乳清；(6).將酶解濃縮乳清預(yù)熱至40～50℃后進(jìn)行噴霧干燥，要求進(jìn)口溫度為170～180℃，出口溫度為70～80℃，流速為70mL/s左右，干燥后即得到具有酪蛋白磷酸肽、抗血管緊張素轉(zhuǎn)化酶肽和低聚半乳糖活性乳清粉成品。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有酪蛋白磷酸肽、抗血管緊張素轉(zhuǎn)化酶肽和低聚半乳糖乳清粉的制備方法，其特征在于所述的乳清為動(dòng)物乳經(jīng)過(guò)乳酸菌發(fā)酵、在發(fā)酵過(guò)程中添加凝乳酶形成凝乳，并通過(guò)加熱、切割和破碎、過(guò)濾等方法排出的乳清，或者也可以是在濃縮酸乳的制造中排除的乳清。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有酪蛋白磷酸肽、抗血管緊張素轉(zhuǎn)化酶肽和低聚半乳糖乳清粉的制備方法，其特征在于所述的由胰蛋白酶、胃蛋白酶、半乳糖苷酶組成的復(fù)合酶系各成分的重量比例為1∶1∶1。
全文摘要
本發(fā)明涉及食品領(lǐng)域發(fā)酵乳制品的一種具有酪蛋白磷酸肽、抗血管緊張素轉(zhuǎn)化酶肽和低聚半乳糖乳清粉的制備方法。在干酪制造中應(yīng)用混合乳酸菌發(fā)酵劑和復(fù)合酶水解酪蛋白，所產(chǎn)生的酪蛋白磷酸肽和血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制肽進(jìn)入乳清。收集利用該方法生產(chǎn)干酪過(guò)程中所排出的乳清，通過(guò)酶法水解、真空濃縮、噴霧干燥，成為具有酪蛋白磷酸肽和血管緊張素轉(zhuǎn)化酶抑制肽和低聚半乳糖的乳清粉，產(chǎn)品除具有普通乳清粉的功能以外，還具有促進(jìn)鈣的吸收，緩解高血壓，改善腸道功能的效用。
文檔編號(hào)A23L1/305GK1903052SQ20051001463
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2005年7月26日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月26日
發(fā)明者汪建明, 李文釗, 阮美娟, 趙征 申請(qǐng)人:天津科技大學(xué)