專利名稱：一種利用蛋白酶水解蛋清制備蛋白質(zhì)粉的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用蛋白酶水解蛋清制備蛋白質(zhì)粉的方法。
(二)
背景技術(shù)：
蛋清中有40多種蛋白質(zhì)，這些蛋白質(zhì)含有人體必需的所有氨基酸，且 氨基酸的配比均衡性好，是營(yíng)養(yǎng)學(xué)界公認(rèn)的機(jī)體利用率最高、最優(yōu)質(zhì)的蛋 白質(zhì)。而且其中的卵白蛋白與對(duì)維持人正常生命活動(dòng)起著非常重要作用的 人體血漿白蛋白的營(yíng)養(yǎng)成分和分子結(jié)構(gòu)十分相似，因而具備相似的營(yíng)養(yǎng)及 保健作用；溶菌酶具有抗感染、抗細(xì)菌和病毒的作用；涎酸具有抑制引起 下痢病毒感染、抑制血壓升高和提高學(xué)習(xí)能力的作用；蛋清蛋白中還含有 多種生物活性肽，是一種理想的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。但蛋清中也含有卵類粘蛋白、 卵抑制劑、無花果蛋白酶抑制劑、抗生物素蛋白等影響消化吸收和引起過 敏的蛋白。因此直接食用蛋清蛋白會(huì)影響其蛋白質(zhì)利用率，甚至發(fā)生過敏 反應(yīng)。
蛋清蛋白經(jīng)蛋白酶適度水解，大部分蛋白質(zhì)降解為多肽，可保持和改 進(jìn)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而且具有易消化吸收，低致敏性的優(yōu)點(diǎn)，還具有調(diào)整人體免 疫功能、提高血清蛋白含量、改善微循環(huán)、促進(jìn)4丐鐵吸收、抗病勞、抗輻 射等功能。利用蛋白酶水解蛋清蛋白制得活性多肽混合物，可作為高蛋白 營(yíng)養(yǎng)食品直接食用，也可作為功能因子，加入到其他功能食品中，提高了 食品的功能性及營(yíng)養(yǎng)特性，這是一條理想的功能食品開發(fā)途徑。
但蛋白質(zhì)水解會(huì)產(chǎn)生苦味肽形成苦味；而且蛋白質(zhì)過度水解會(huì)產(chǎn)生過 多的游離氨基酸，口服后在腸道內(nèi)因高滲引起腹瀉；蛋白質(zhì)水解過程中需
4加入較多酸或堿來維持體糸最適宜的pH,會(huì)造成水解物中無機(jī)鹽含量過 高；蛋清中的葡萄糖與蛋白質(zhì)在水解過程中 一起加熱會(huì)發(fā)生美拉德反應(yīng)而
使水解液色澤加深；所以蛋白水解后還需脫苦、脫色、脫鹽等處理，不僅 工藝復(fù)雜，成本上升，而且氮的利用率較低，極不經(jīng)濟(jì)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種工藝簡(jiǎn)單，操作方便，高效率，低成本，氮 利用率高，無需脫苦、脫色、脫鹽處理的蛋清蛋白的酶水解制備蛋白質(zhì)粉 的方法。
為達(dá)到發(fā)明目的本發(fā)明采用的技術(shù)方案是
一種利用蛋白酶水解蛋清制備蛋白質(zhì)粉的方法，所述方法如下以新 鮮禽蛋蛋清為原料，攪拌獲得蛋白液，加入酵母發(fā)酵脫糖后，加水稀釋、 加熱使蛋清變性，再依次用堿性蛋白酶、中性蛋白酶、風(fēng)味酶進(jìn)行水解， 水解結(jié)束后加熱鈍化蛋白酶，干燥，即得蛋白質(zhì)粉。
所述酵母為酒精酵母、或面包酵母或哞酒酵母。酵母加入量為蛋白液 質(zhì)量的0.15 0.2%, 25 35。C下發(fā)酵5 7h。
所述石咸性蛋白酶加入量為蛋白液質(zhì)量的0.02 0.04%, pH7.5~9.2、 45 55。C下水解3 5h。堿性蛋白酶是由地衣芽孢桿菌發(fā)酵而得，主要成分 為枯草桿菌蛋白酶，是一種內(nèi)切酶，催化部位為絲氨酸，分子量約為 27300。
所述中性蛋白酶加入量為蛋白液質(zhì)量的0.1~0.2%, pH6.5~7.5、 43 45。C下水解3~5h。中性蛋白酶是由枯草芽孢桿菌經(jīng)發(fā)酵提取而得的， 屬于一種內(nèi)切酶，分子量35000 40000,等電點(diǎn)8 9，可用于各種蛋白質(zhì) 水解處理。所述風(fēng)味酶加入量為蛋白液質(zhì)量的0.1~0.2%， pH6.5~7.0、 50 55。C下 水解4~6h。風(fēng)味酶是利用米曲霉發(fā)酵提取得到的外切酶，再添加能產(chǎn)生 不同風(fēng)味的氨基酸和還原糖，復(fù)配而成。在一定溫度、PH值及濃度下， 風(fēng)味酶中的外切酶與動(dòng)植物初水解液中苦味多肽蛋白質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，生成水 解動(dòng)物蛋白(HAP)或水解植物蛋白氨基酸水解液(HVP),然后這些水 解物和氨基酸一起與還原糖發(fā)生Maillard反應(yīng)，產(chǎn)生各種不同風(fēng)味的天然 香氣和p木道。
本發(fā)明推薦用噴霧干燥，通常噴霧干燥條件為進(jìn)風(fēng)溫度130~150°C、 出風(fēng)溫度60 80°C。
具體的，所述方法包括如下順序步驟
(1) 取新鮮禽蛋蛋清，攪拌后得蛋白液，加入質(zhì)量為蛋白液質(zhì)量 0.15 0.2%的酵母，25 35。C下發(fā)酵5 7h,得發(fā)酵液；
(2) 往發(fā)酵液中加入體積為發(fā)酵液體積1 1.3倍的水稀釋，加熱至 80-100。C ，保溫5 30min后冷卻至50°C;
(3 )加入質(zhì)量為蛋白液質(zhì)量0.02 0.04%的堿性蛋白酶，pH7.5 9.2、
45 55。C下水解3~5h;
(4) 加入質(zhì)量為蛋白液質(zhì)量0.1~0.2%的中性蛋白酶，pH6.5 7.5、 43 45。C下水解3 5h;
(5) 加入質(zhì)量為蛋白'絲量0.1 0.2%的風(fēng)味酶，pH6.5~7.0、 50 55°C 下水解4~6h;
(6 )將水解后得到的水解液加熱至85°C ，保溫20min后冷卻至45°C; (7)水解液噴霧干燥，得蛋白質(zhì)粉，噴霧干燥條件為進(jìn)風(fēng)溫度 130~150°C、出風(fēng)溫度60 80。C。所述酵母、堿性蛋白酶、中性蛋白酶及風(fēng)味酶的加入量均以初始蛋白 液的質(zhì)量為參照。
本發(fā)明制備蛋白質(zhì)粉的主要原料是蛋清，與現(xiàn)有制備蛋白質(zhì)粉的方法
的區(qū)別主要有以下幾點(diǎn)(1 )蛋清中的葡萄糖先經(jīng)酵母發(fā)酵產(chǎn)生乙醇和二
氧化碳，脫除了與蛋白質(zhì)發(fā)生美拉德反應(yīng)的還原糖，使蛋白水解液色澤較
好，無需脫色就可制得色澤潔白的蛋白質(zhì)粉；(2)利用蛋清自然pH9.0 9.2的特性，先加堿性蛋白酶水解，使蛋清pH降至7.5后再加中性蛋白酶 水解，使水解過程只需加入極少量堿就可維持體糸最適宜的pH，水解物 中無機(jī)鹽增加量極少，可免除蛋白水解后的脫鹽處理；(3)蛋清先用內(nèi)切 酶(堿性蛋白酶和中性蛋白酶)水解，再用含外切酶的風(fēng)味酶水解，三酶 水解不僅水解度較高，而且消除了水解產(chǎn)生的苦味肽，達(dá)到無需脫苦的要 求。
本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在工藝簡(jiǎn)單，操作方便，高效率，低成 本，氮利用率高，無需脫苦、脫色、脫鹽處理，具有重大應(yīng)用前景。 具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍 并不僅限于此
實(shí)例1:
鮮雞蛋清經(jīng)攪拌成蛋白液，取1000g蛋白液加入1.5g酒精酵母(安 琪酵母股份有限公司)，在3(TC左右條件下，發(fā)酵5h。發(fā)酵液加1倍體積 的水稀釋，再加熱至80。C,維持30min，再冷卻到50°C。然后加入0.2g 的堿性蛋白酶(南寧龐博生物工程有限公司，下同)，在50。C左右條件下 水解3h,使蛋白液pH由9.0-9.2降至7.5左右。再加入lg的中性蛋白酶(無錫市雪梅酶制劑科技有限公司，下同)，在pH6.5， 45。C左右條件 下，水解3h。最后加入lg的風(fēng)味酶(諾維信(中國(guó))生物技術(shù)有限公司)， 在pH6.5, 50。C條件下，水解6h。將酶水解后的水解液加熱至85°C,維 持20min，然后冷卻到45。C左右。采用進(jìn)風(fēng)溫度140。C左右、出風(fēng)溫度 72"左右的條件，將水解液噴霧干燥成蛋白質(zhì)粉。
上述制得的蛋白質(zhì)粉的蛋白質(zhì)含量為81.04%,水解度為66.67%,氨 基態(tài)氮0.184g/kg，灰分7.0%。
實(shí)例2:
鮮鴨蛋清經(jīng)攪拌成蛋白液，取蛋白液lOOOg加入2g面包酵母(安琪 酵母股份有限公司)，在30。C左右條件下，發(fā)酵7h。發(fā)酵液加1.3倍體積 的水稀釋，再加熱至100。C,維持5min,再冷卻到50°C。然后加入0.4g 的堿性蛋白酶，在50。C左右條件下水解5h,使蛋白液pH由9.0-9.2降 至7.5左右。再加入2g中性蛋白酶，在pH7.5， 35。C左右條件下，水解 5h。最后加入2g風(fēng)味酶(南寧龐博生物工程有限公司)，在pH7.0, 55°C 條件下，水解4h。將酶水解后的水解液加熱至85°C,維持20min,然后 冷卻到45。C左右。采用進(jìn)風(fēng)溫度14(TC左右、出風(fēng)溫度72。C左右的條件， 將水解液噴霧干燥成蛋白質(zhì)粉。
上述制得的蛋白質(zhì)粉的蛋白質(zhì)含量為82.94%,水解度為78.44%,氨 基態(tài)氮3.94g/kg，灰分7.94%。
實(shí)例3:
鮮鴨蛋清經(jīng)攪拌成蛋白液，取蛋白液1000g加入2g啤酒酵母(安琪 酵母股份有限公司)，在30。C左右條件下，發(fā)酵7h。發(fā)酵液加1.3倍體積的水稀釋，再加熱至90。C,維持20min,然后冷卻到50°C。然后加入0.3g 堿性蛋白酶，在50。C左右條件下水解5h,使蛋白液pH由9.0 ~ 9.2降至 7.5左右。再加入1.5g中性蛋白酶，在pH7.0， 40。C左右條件下，水解4h。 最后加入1.5g風(fēng)味酶(南寧東恒華道生物科技有限責(zé)任公司)，在pH6.7, 52。C條件下，水解5h。將酶水解后的水解液加熱至85°C,維持20min, 然后冷卻到45。C左右。采用進(jìn)風(fēng)溫度14(TC左右、出風(fēng)溫度72。C左右的 條件，將水解液噴霧干燥成蛋白質(zhì)粉。
上述制得的蛋白質(zhì)粉的蛋白質(zhì)含量為83.07%,水解度為71.52%,氨 基態(tài)氮0.245g/kg,灰分6.79 % 。
權(quán)利要求
1. 一種利用蛋白酶水解蛋清制備蛋白質(zhì)粉的方法，其特征在于所述方法如下以新鮮禽蛋蛋清為原料，攪拌獲得蛋白液，加入酵母發(fā)酵脫糖后，加水稀釋、加熱使蛋清變性，再依次用堿性蛋白酶、中性蛋白酶、風(fēng)味酶進(jìn)行水解，水解結(jié)束后加熱鈍化蛋白酶，干燥，即得蛋白質(zhì)粉。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述酵母為酒精酵母、或面包 酵母或啤酒酵母。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于酵母加入量為蛋白液質(zhì)量 的0.15~0.2%, 25 35。C下發(fā)酵5 7h。
4. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于堿性蛋白酶加入量為蛋白 液質(zhì)量的0.02 0.04%， pH7.5 9.2、 45 55。C下水解3 5h。
5. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于中性蛋白酶加入量為蛋白 液質(zhì)量的0.1~0.2%, pH6.5 7.5、 43 45°C下水解3~5h。
6. 如權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于風(fēng)味酶加入量為蛋白液質(zhì) 量的0.1~0.2%, pH6.5 7.0、 50 55。C下水解4 6h。
7. 如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的干燥為噴霧干燥，噴霧 干燥條件為進(jìn)風(fēng)溫度130~150°C、出風(fēng)溫度60 80。C。
8. 如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于所述方法包括如下順序步驟(1) 取新鮮禽蛋蛋清，攪拌后得蛋白液，加入質(zhì)量為蛋白液質(zhì)量 0.15~0.2%的酵母，25 35。C下發(fā)酵5 7h,得發(fā)酵液；(2) 往發(fā)酵液中加入體積為發(fā)酵液體積1~1.3倍的水稀釋，加熱至 80-100。C,保溫5 30min后冷卻至50°C;(3)加入質(zhì)量為蛋白液質(zhì)量0.02 0.04%的堿性蛋白酶,pH7.5 9.2、45 55。C下水解3 5h; (4 )加入質(zhì)量為蛋白'M量0.1 0.2。/。的中性蛋白酶，pH6.5 7.5、43 45。C下水解3 5h;(5) 加入質(zhì)量為蛋白液質(zhì)量0.1~0.2%的風(fēng)味酶，pH6.5 7.0、 50~55°C 下水解4 6h;(6) 將水解后得到的水解液加熱至85。C,保溫20min后冷卻至45。C;(7) 水解液噴霧干燥，得蛋白質(zhì)粉，噴霧干燥條件為進(jìn)風(fēng)溫度 130 150°C、出風(fēng)溫度60 80。C。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用蛋白酶水解蛋清制備蛋白質(zhì)粉的方法，所述方法如下以新鮮禽蛋蛋清為原料，攪拌獲得蛋白液，加入酵母發(fā)酵脫糖后，加水稀釋、加熱使蛋清變性，再依次用堿性蛋白酶、中性蛋白酶、風(fēng)味酶進(jìn)行水解，水解結(jié)束后加熱鈍化蛋白酶，干燥，即得蛋白質(zhì)粉。本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在工藝簡(jiǎn)單，操作方便，高效率，低成本，氮利用率高，無需脫苦、脫色、脫鹽處理，具有重大應(yīng)用前景。
文檔編號(hào)C12P21/00GK101422204SQ200710156459
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2007年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月31日
發(fā)明者翁丹丹, 陳有亮 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)