CN101422204A - 一种利用蛋白酶水解蛋清制备蛋白质粉的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种利用蛋白酶水解蛋清制备蛋白质粉的方法，所述方法如下：以新鲜禽蛋蛋清为原料，搅拌获得蛋白液，加入酵母发酵脱糖后，加水稀释、加热使蛋清变性，再依次用碱性蛋白酶、中性蛋白酶、风味酶进行水解，水解结束后加热钝化蛋白酶，干燥，即得蛋白质粉。本发明的有益效果主要体现在：工艺简单，操作方便，高效率，低成本，氮利用率高，无需脱苦、脱色、脱盐处理，具有重大应用前景。

Description

一种利用蛋白酶水解蛋清制备蛋白质粉的方法

(一)技术领域

本发明涉及一种利用蛋白酶水解蛋清制备蛋白质粉的方法。

(二)背景技术

蛋清中有40多种蛋白质，这些蛋白质含有人体必需的所有氨基酸，且氨基酸的配比均衡性好，是营养学界公认的机体利用率最高、最优质的蛋白质。而且其中的卵白蛋白与对维持人正常生命活动起着非常重要作用的人体血浆白蛋白的营养成分和分子结构十分相似，因而具备相似的营养及保健作用；溶菌酶具有抗感染、抗细菌和病毒的作用；涎酸具有抑制引起下痢病毒感染、抑制血压升高和提高学习能力的作用；蛋清蛋白中还含有多种生物活性肽，是一种理想的营养强化剂。但蛋清中也含有卵类粘蛋白、卵抑制剂、无花果蛋白酶抑制剂、抗生物素蛋白等影响消化吸收和引起过敏的蛋白。因此直接食用蛋清蛋白会影响其蛋白质利用率，甚至发生过敏反应。

蛋清蛋白经蛋白酶适度水解，大部分蛋白质降解为多肽，可保持和改进营养价值，而且具有易消化吸收，低致敏性的优点，还具有调整人体免疫功能、提高血清蛋白含量、改善微循环、促进钙铁吸收、抗病劳、抗辐射等功能。利用蛋白酶水解蛋清蛋白制得活性多肽混合物，可作为高蛋白营养食品直接食用，也可作为功能因子，加入到其他功能食品中，提高了食品的功能性及营养特性，这是一条理想的功能食品开发途径。

但蛋白质水解会产生苦味肽形成苦味；而且蛋白质过度水解会产生过多的游离氨基酸，口服后在肠道内因高渗引起腹泻；蛋白质水解过程中需加入较多酸或碱来维持体糸最适宜的pH，会造成水解物中无机盐含量过高；蛋清中的葡萄糖与蛋白质在水解过程中一起加热会发生美拉德反应而使水解液色泽加深；所以蛋白水解后还需脱苦、脱色、脱盐等处理，不仅工艺复杂，成本上升，而且氮的利用率较低，极不经济。

(三)发明内容

本发明的目的是提供一种工艺简单，操作方便，高效率，低成本，氮利用率高，无需脱苦、脱色、脱盐处理的蛋清蛋白的酶水解制备蛋白质粉的方法。

为达到发明目的本发明采用的技术方案是：

一种利用蛋白酶水解蛋清制备蛋白质粉的方法，所述方法如下：以新鲜禽蛋蛋清为原料，搅拌获得蛋白液，加入酵母发酵脱糖后，加水稀释、加热使蛋清变性，再依次用碱性蛋白酶、中性蛋白酶、风味酶进行水解，水解结束后加热钝化蛋白酶，干燥，即得蛋白质粉。

所述酵母为酒精酵母、或面包酵母或啤酒酵母。酵母加入量为蛋白液质量的0.15～0.2％，25～35℃下发酵5～7h。

所述碱性蛋白酶加入量为蛋白液质量的0.02～0.04％，pH7.5～9.2、45～55℃下水解3～5h。碱性蛋白酶是由地衣芽孢杆菌发酵而得，主要成分为枯草杆菌蛋白酶，是一种内切酶，催化部位为丝氨酸，分子量约为27300。

所述中性蛋白酶加入量为蛋白液质量的0.1～0.2％，pH6.5～7.5、43～45℃下水解3～5h。中性蛋白酶是由枯草芽孢杆菌经发酵提取而得的，属于一种内切酶，分子量35000～40000，等电点8～9，可用于各种蛋白质水解处理。

所述风味酶加入量为蛋白液质量的0.1～0.2％，pH6.5～7.0、50～55℃下水解4～6h。风味酶是利用米曲霉发酵提取得到的外切酶，再添加能产生不同风味的氨基酸和还原糖，复配而成。在一定温度、PH值及浓度下，风味酶中的外切酶与动植物初水解液中苦味多肽蛋白质发生反应，生成水解动物蛋白(HAP)或水解植物蛋白氨基酸水解液(HVP)，然后这些水解物和氨基酸一起与还原糖发生Maillard反应，产生各种不同风味的天然香气和味道。

本发明推荐用喷雾干燥，通常喷雾干燥条件为：进风温度130～150℃、出风温度60～80℃。

具体的，所述方法包括如下顺序步骤：

(1)取新鲜禽蛋蛋清，搅拌后得蛋白液，加入质量为蛋白液质量0.15～0.2％的酵母，25～35℃下发酵5～7h，得发酵液；

(2)往发酵液中加入体积为发酵液体积1～1.3倍的水稀释，加热至80～100℃，保温5～30min后冷却至50℃；

(3)加入质量为蛋白液质量0.02～0.04％的碱性蛋白酶，pH7.5～9.2、45～55℃下水解3～5h；

(4)加入质量为蛋白液质量0.1～0.2％的中性蛋白酶，pH6.5～7.5、43～45℃下水解3～5h；

(5)加入质量为蛋白液质量0.1～0.2％的风味酶，pH6.5～7.0、50～55℃下水解4～6h；

(6)将水解后得到的水解液加热至85℃，保温20min后冷却至45℃；

(7)水解液喷雾干燥，得蛋白质粉，喷雾干燥条件为：进风温度130～150℃、出风温度60～80℃。

所述酵母、碱性蛋白酶、中性蛋白酶及风味酶的加入量均以初始蛋白液的质量为参照。

本发明制备蛋白质粉的主要原料是蛋清，与现有制备蛋白质粉的方法的区别主要有以下几点：(1)蛋清中的葡萄糖先经酵母发酵产生乙醇和二氧化碳，脱除了与蛋白质发生美拉德反应的还原糖，使蛋白水解液色泽较好，无需脱色就可制得色泽洁白的蛋白质粉；(2)利用蛋清自然pH9.0～9.2的特性，先加碱性蛋白酶水解，使蛋清pH降至7.5后再加中性蛋白酶水解，使水解过程只需加入极少量碱就可维持体糸最适宜的pH，水解物中无机盐增加量极少，可免除蛋白水解后的脱盐处理；(3)蛋清先用内切酶(碱性蛋白酶和中性蛋白酶)水解，再用含外切酶的风味酶水解，三酶水解不仅水解度较高，而且消除了水解产生的苦味肽，达到无需脱苦的要求。

本发明的有益效果主要体现在：工艺简单，操作方便，高效率，低成本，氮利用率高，无需脱苦、脱色、脱盐处理，具有重大应用前景。

(四)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明进行进一步描述，但本发明的保护范围并不仅限于此：

实例1：

鲜鸡蛋清经搅拌成蛋白液，取1000g蛋白液加入1.5g酒精酵母(安琪酵母股份有限公司)，在30℃左右条件下，发酵5h。发酵液加1倍体积的水稀释，再加热至80℃，维持30min，再冷却到50℃。然后加入0.2g的碱性蛋白酶(南宁庞博生物工程有限公司，下同)，在50℃左右条件下水解3h，使蛋白液pH由9.0～9.2降至7.5左右。再加入1g的中性蛋白酶(无锡市雪梅酶制剂科技有限公司，下同)，在pH6.5，45℃左右条件下，水解3h。最后加入1g的风味酶(诺维信(中国)生物技术有限公司)，在pH6.5，50℃条件下，水解6h。将酶水解后的水解液加热至85℃，维持20min，然后冷却到45℃左右。采用进风温度140℃左右、出风温度72℃左右的条件，将水解液喷雾干燥成蛋白质粉。

上述制得的蛋白质粉的蛋白质含量为81.04％，水解度为66.67％，氨基态氮0.184g/kg，灰分7.0％。

实例2：

鲜鸭蛋清经搅拌成蛋白液，取蛋白液1000g加入2g面包酵母(安琪酵母股份有限公司)，在30℃左右条件下，发酵7h。发酵液加1.3倍体积的水稀释，再加热至100℃，维持5min，再冷却到50℃。然后加入0.4g的碱性蛋白酶，在50℃左右条件下水解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℃左右条件下，水解5h。最后加入2g风味酶(南宁庞博生物工程有限公司)，在pH7.0，55℃条件下，水解4h。将酶水解后的水解液加热至85℃，维持20min，然后冷却到45℃左右。采用进风温度140℃左右、出风温度72℃左右的条件，将水解液喷雾干燥成蛋白质粉。

上述制得的蛋白质粉的蛋白质含量为82.94％，水解度为78.44％，氨基态氮3.94g/kg，灰分7.94％。

实例3：

鲜鸭蛋清经搅拌成蛋白液，取蛋白液1000g加入2g啤酒酵母(安琪酵母股份有限公司)，在30℃左右条件下，发酵7h。发酵液加1.3倍体积的水稀释，再加热至90℃，维持20min，然后冷却到50℃。然后加入0.3g碱性蛋白酶，在50℃左右条件下水解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℃左右条件下，水解4h。最后加入1.5g风味酶(南宁东恒华道生物科技有限责任公司)，在pH6.7，52℃条件下，水解5h。将酶水解后的水解液加热至85℃，维持20min，然后冷却到45℃左右。采用进风温度140℃左右、出风温度72℃左右的条件，将水解液喷雾干燥成蛋白质粉。

上述制得的蛋白质粉的蛋白质含量为83.07％，水解度为71.52％，氨基态氮0.245g/kg，灰分6.79％。

Claims (8)

1.一种利用蛋白酶水解蛋清制备蛋白质粉的方法，其特征在于所述方法如下：以新鲜禽蛋蛋清为原料，搅拌获得蛋白液，加入酵母发酵脱糖后，加水稀释、加热使蛋清变性，再依次用碱性蛋白酶、中性蛋白酶、风味酶进行水解，水解结束后加热钝化蛋白酶，干燥，即得蛋白质粉。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述酵母为酒精酵母、或面包酵母或啤酒酵母。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于酵母加入量为蛋白液质量的0.15～0.2％，25～35℃下发酵5～7h。

4.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于碱性蛋白酶加入量为蛋白液质量的0.02～0.04％，pH7.5～9.2、45～55℃下水解3～5h。

5.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于中性蛋白酶加入量为蛋白液质量的0.1～0.2％，pH6.5～7.5、43～45℃下水解3～5h。

6.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于风味酶加入量为蛋白液质量的0.1～0.2％，pH6.5～7.0、50～55℃下水解4～6h。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述的干燥为喷雾干燥，喷雾干燥条件为：进风温度130～150℃、出风温度60～80℃。

8.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述方法包括如下顺序步骤：

(1)取新鲜禽蛋蛋清，搅拌后得蛋白液，加入质量为蛋白液质量0.15～0.2％的酵母，25～35℃下发酵5～7h，得发酵液；

(2)往发酵液中加入体积为发酵液体积1～1.3倍的水稀释，加热至80～100℃，保温5～30min后冷却至50℃；

(3)加入质量为蛋白液质量0.02～0.04％的碱性蛋白酶，pH7.5～9.2、45～55℃下水解3～5h；

(4)加入质量为蛋白液质量0.1～0.2％的中性蛋白酶，pH6.5～7.5、43～45℃下水解3～5h；

(5)加入质量为蛋白液质量0.1～0.2％的风味酶，pH6.5～7.0、50～55℃下水解4～6h；

(6)将水解后得到的水解液加热至85℃，保温20min后冷却至45℃；

(7)水解液喷雾干燥，得蛋白质粉，喷雾干燥条件为：进风温度130～150℃、出风温度60～80℃。