CN102696856B - 菌体蛋白的酶解产物及其制备方法与应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种菌体蛋白的酶解产物，是通过以下制备方法得到的：取湿菌体或干菌体，加入2～4倍量水，搅拌均匀，然后加入菌体蛋白重量的0.02％～0.05％的复合蛋白酶，在搅拌下控制酶水解温度45～55℃、pH值2.5～3.5，酶水解10～12小时后，加热至沸腾灭活，经过滤，活性炭脱色得酶解蛋白液，即为菌体蛋白的酶解产物；所述复合蛋白酶是由等质量的胰蛋白酶、胃蛋白酶和溶菌酶组成的。本发明的菌体蛋白的酶解产物，为天然型复合增味剂，主要成分为各种氨基酸、核酸，一般为淡黄色液体、膏状、粉末状或颗粒状，具有特殊香味及鲜味，具有很高的营养价值。

Description

菌体蛋白的酶解产物及其制备方法与应用

技术领域

本发明涉及一种菌体蛋白的酶解产物及其制备方法，以及其作为复合增味剂的应用。

背景技术

菌体蛋白，又叫微生物蛋白、单细胞蛋白。按生产原料不同，可以分为石油蛋白、甲醇蛋白、甲烷蛋白等；按产生菌的种类不同，又可以分为细菌蛋白、真菌蛋白等。1967年在第一次全世界单细胞蛋白会议上，将微生物菌体蛋白统称为单细胞蛋白。

单细胞蛋白所含的营养物质极为丰富。其中，蛋白质含量高达40％～80％，比大豆高10％～20％，比肉、鱼、奶酪高20％以上；氨基酸的组成较为齐全，含有人体必需的8种氨基酸，尤其是谷物中含量较少的赖氨酸。一般成年人每天食用10～15g干酵母，就能满足对氨基酸的需要量。单细胞蛋白中还含有多种维生素、碳水化合物、脂类、矿物质，以及丰富的酶类和生物活性物质，如辅酶A、辅酶Q、谷胱甘肽、麦角固醇等。

单细胞蛋白具有以下优点：第一，生产效率高，比动植物高成千上万倍，这主要是因为微生物的生长繁殖速率快。第二，生产原料来源广，一般有以下几类：①农业废物、废水，如秸秆、蔗渣、甜菜渣、木屑等含纤维素的废料及农林产品的加工废水；②工业废物、废水，如食品、发酵工业中排出的含糖有机废水、亚硫酸纸浆废液等；③石油、天然气及相关产品，如原油、柴油、甲烷、乙醇等；④H2、CO2等废气。第三，可以工业化生产，它不仅需要的劳动力少，不受地区、季节和气候的限制，而且产量高，质量好。

用于生产单细胞蛋白的微生物种类很多，包括细菌、放线菌、酵母菌、霉菌以及某些原生生物。这些微生物通常要具备下列条件：所生产的蛋白质等营养物质含量高，对人体无致病作用，味道好并且易消化吸收，对培养条件要求简单，生长繁殖迅速等。单细胞蛋白的生产过程也比较简单：在培养液配制及灭菌完成以后，将它们和菌种投放到发酵罐中，控制好发酵条件，菌种就会迅速繁殖；发酵完毕，用离心、沉淀等方法收集菌体，最后经过干燥处理，就制成了单细胞蛋白成品。

20世纪80年代中期，全世界的单细胞蛋白年产量已达2.0×106t，广泛用于食品加工和饲料中。单细胞蛋白不仅能制成“人造肉”，供人们直接食用，还常作为食品添加剂，用以补充蛋白质或维生素、矿物质等。由于某些单细胞蛋白具有抗氧化能力，使食物不容易变质，因而常用于婴儿粉及汤料、作料中。干酵母的含热量低，常作为减肥食品的添加剂。此外，单细胞蛋白还能提高食品的某些物理性能，如意大利烘饼中加入活性酵母，可以提高饼的延薄性能。酵母的浓缩蛋白具有显著的鲜味，已广泛用作食品的增鲜剂。单细胞蛋白作为饲料蛋白，也在世界范围内得到了广泛应用。

发明内容

针对上述现有技术，为更加充分地利用菌体蛋白，本发明提供了一种具有高营养、易吸收、高附加值等特点的菌体蛋白的酶解产物，及其制备方法，以及其作为复合增味剂的用途。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种菌体蛋白的酶解产物，是通过以下制备方法得到的：

取湿菌体或干菌体，加入2～4倍量(重量倍数，下同)水，搅拌均匀，然后加入菌体蛋白重量的0.02％～0.05％的复合蛋白酶，在搅拌下控制酶水解温度45～55℃、PH值2.5～3.5，酶水解10～12小时后，加热至沸腾灭活，经过滤，活性炭脱色得酶解蛋白液，即为菌体蛋白的酶解产物；所述复合蛋白酶是由等质量的胰蛋白酶、胃蛋白酶和溶菌酶组成的；

或：取湿菌体或干菌体，加入2～4倍量(重量倍数，下同)水，搅拌均匀，然后加入菌体蛋白重量的0.02％～0.05％的复合蛋白酶，在搅拌下控制酶水解温度45～55℃、PH值5.5～7.5，酶水解10～12小时后，加热至沸腾灭活，经过滤，活性炭脱色得酶解蛋白液，即为菌体蛋白的酶解产物；所述复合蛋白酶是由等质量的木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和风味蛋白酶组成的。

进一步的，得到酶解蛋白液后，真空浓缩为含水量在17％～21％(重量百分数，下同)的膏状制品。

进一步的，膏状制品经喷雾干燥，得到含水量在3％～7％的粉状制品。

进一步的，粉状制品经常规制粒，得到颗粒状制品。

本发明的菌体蛋白的酶解产物，为天然型复合增味剂，主要成分为各种氨基酸、核酸，一般为淡黄色液体、膏状、粉末状或颗粒状，具有特殊香味及鲜味，酶水解菌体蛋白所含蛋白质的氨基酸构成模式更接近于人体需要，是完全蛋白质，极易被人体吸收利用，因此具有很高的营养价值，可作为消化功能发育不健全的婴儿，消化功能衰退的老年人，手术后康复或患病者等的功能性食品基料。此外尚含有一些具有特殊生理功能的活性肽，具有促进微量元素吸收，防止腹泻、加速有害物质排泄，提高机体免疫等功能。

本发明制备的天然型复合增味剂-菌体蛋白的酶解产物，具有天然肉香风味和滋味、肉味浓郁，可作为一种天然的增味剂和调味料，应用于各种食品加工和烹饪；而且营养价值高，性能优越，是良好的天然生理性物质，不含胆固醇，蛋白质含量高达90％以上，且主要为氨基酸(18种)，低分子多肽，核酸类，水溶性好，极易被人体吸收利用，是一种优质的蛋白质源，原料来源丰富，且是资源综合利用，成本低，因此，前景非常广阔。

本发明制备的天然型复合增味剂-菌体蛋白的酶解产物，主要用于生产高级调味品和食品的营养强化，并可作为功能性食品的基料。应用于火腿、香肠等制品中，可调整食品结构，增强食品风味，并且能提高制品的营养价值，使产品细腻、口味浓郁，易包装成型，延长保质期。用于果奶饮料，如椰奶汁，花生杏仁露和各种乳酸饮品中，乳化能力强，果汁等原有营养风味不变，易被人体吸收，产品纯正，稳定性好，不易沉淀。用于运动饮料，由于其分子量合适，能迅速提供能量，促进新陈代谢，肠胃消化、吸收的负荷量较小。用于面包、乳酸饮料等发酵食品，能提高产品的营养价值，促进酵母等微生物的生长，延长产品的保质期。用于口服营养液、速溶氨基酸冲剂、胶囊等营养品，可以提供优质蛋白源，快速提供能量，促进生物生长发育和新陈代谢，促进伤口愈合，加速血红蛋白的合成。用于味精，因为其各种氨基酸的含量丰富，所以能增强风味及产品的营养，并作为味精的填充底料。用于天然氨基酸调味品，如酱料、鸡精等，可增强风味和提高营养。用于特殊配方食品，如健美减肥食品，对肝炎、胃炎、消化道疾病都有良好的预防作用，同时不含胆固醇，对高血压患者也有一定的好处。用于乳品工业中，可开发出低乳蛋白质的婴幼儿乳粉，是一种很好的蛋白替代物，加之其分子量较低，吸收利用比较容易，同时蛋白含量比较高，可以为婴幼儿提供蛋白源，且天然，无毒性，安全性高。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明作进一步的说明。

实施例1制备菌体蛋白的酶解产物

步骤为：取湿菌体1kg(味精菌体蛋白，可从市场上买到，为所属领域常规产品)，加入3倍量水，搅拌均匀，然后加入菌体蛋白重量的0.05％的复合蛋白酶(由等质量的胰蛋白酶、胃蛋白酶和溶菌酶组成的)，在搅拌下控制酶水解温度50℃、PH值3.0，酶水解12小时后，加热至沸腾灭活，经过滤，活性炭脱色得酶解蛋白液，真空浓缩为含水量在20％左右的膏状制品，然后经喷雾干燥，得到含水量在5％左右的粉状制品，再经常规制粒，得到颗粒状制品，即为菌体蛋白的酶解产物。

实施例2制备菌体蛋白的酶解产物

取湿菌体1kg(味精菌体蛋白，可从市场上买到，为所属领域常规产品)，加入3倍量水，搅拌均匀，然后加入菌体蛋白重量的0.05％的复合蛋白酶(由等质量的木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和风味蛋白酶组成的)，在搅拌下控制酶水解温度50℃、PH值7.0，酶水解12小时后，加热至沸腾灭活，经过滤，活性炭脱色得酶解蛋白液，真空浓缩为含水量在20％左右的膏状制品，然后经喷雾干燥，得到含水量在5％左右的粉状制品，再经常规制粒，得到颗粒状制品，即为菌体蛋白的酶解产物。

取上述两种制备方法制备的酶解产物进行分析，检测其氨基酸含量和核糖核酸含量，如表1(表1中只给出16种氨基酸的含量以及核糖核酸的含量，其余未给出的表示含量较低)所示，表中，各氨基酸的含量是以酶解前玉米蛋白粉中蛋白质的含量为分母，以酶解后氨基酸的量为分子计算得到的，核糖核酸含量是以菌体蛋白干重为分母，酶解后核糖核酸的量为分子计算得到的：

表1

通过本发明的方法得到的菌体蛋白酶解产物，含20余种氨基酸、肽类，其中，甘氨酸含量较高。

呈味评价：鲜味评定参考Ogasawara(2006)的方法，在纯净水中加入1.5％的谷氨酸钠和0.5％的氯化钠，搅拌均匀，加入2％的待测品作为品尝对象，在60℃恒温水浴10min，以质量分数2％麦芽糊精代替待测品溶液作为对照组，进行鲜味评定。评定小组由8位人员组成，打分采用7分制，将麦芽糊精的对照溶液设定为3分。

评价结果：对实施例1、实施例2得到的产品进行评价，评价结果如表2所示：

表2

由表2可知，本发明的实施例1、2制备的产品，在鲜味上的评分显著高于麦芽糊精。

Claims (6)

1.一种菌体蛋白的酶解产物的制备方法，其特征在于：步骤如下：取湿菌体，加入2～4倍量水，搅拌均匀，然后加入菌体蛋白重量的0.02%～0.05%的复合蛋白酶，在搅拌下控制酶水解温度45～55℃、pH值2.5～3.5，酶水解10～12小时后，加热至沸腾灭活，经过滤，活性炭脱色得酶解蛋白液，即为菌体蛋白的酶解产物； 

所述复合蛋白酶是由等质量的胰蛋白酶、胃蛋白酶和溶菌酶组成的； 

所述湿菌体为味精菌体蛋白。 

2.根据权利要求1所述的菌体蛋白的酶解产物的制备方法，其特征在于：还包括以下步骤：得到酶解蛋白液后，真空浓缩为含水量在17%～21%的膏状制品。 

3.根据权利要求2所述的菌体蛋白的酶解产物的制备方法，其特征在于：还包括以下步骤：膏状制品经喷雾干燥，得到含水量在3%～7%的粉状制品。 

4.根据权利要求3所述的菌体蛋白的酶解产物的制备方法，其特征在于：还包括以下步骤：粉状制品经常规制粒，得到颗粒状制品。 

5.一种菌体蛋白的酶解产物，其特征在于：是以菌体蛋白为原料，经权利要求1～4中任一项所述的菌体蛋白的酶解产物的制备方法制备得到的。 

6.权利要求5所述的菌体蛋白的酶解产物在作为复合增味剂中的应用。