CN104046673B - 一种含CPPs的低致敏性酪蛋白肽全粉工业化制造方法及其应用 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种含CPPs的低致敏性酪蛋白肽全粉工业化制造方法及其应用，属于食品生物技术领域。本发明以食品级酪蛋白为原料，采用超过8种以上的复合酶，分两组进行组合酶解，制得了酪蛋白肽全粉。酪蛋白肽全粉所含的CPPs含量在15％以上，其分子量90％分布在5000Da以下，蛋白抗原性较水解前降低60％以上，要过敏原α_s1‑酪蛋白含量较原来降低95％以上，属于低致敏性食品。该制造方法具有生产得率高，加工成本低、处理量大、便于工业化生产的优势。所得到的酪蛋白肽全粉CPPs含量高，蛋白水解程度适中，苦味较小，易于消化吸收，且消除了其大部分的致敏活性，可广泛的应用于普通食品、成人奶粉、婴幼儿配方食品、运动营养食品、保健食品和药品等领域。

Description

一种含CPPs的低致敏性酪蛋白肽全粉工业化制造方法及其 应用

技术领域

本发明涉及以食品级酪蛋白为原料，制备含有CPPs的低致敏性酪蛋白肽的工业化生产方法，产品可应用于普通食品、成人奶粉、婴幼儿配方食品、运动营养食品、保健食品和药品等，属食品生物技术领域。

背景技术

生物活性肽，又称功能肽，是指具有一定生理功能的多肽化合物。近20年来，国内外对生物活性肽的研究极为活跃，其中研究最集中的主要是乳蛋白。不仅由于乳中的蛋白质在个体免疫保护与生长调节中所具有的生理功能，而且还由于乳中的蛋白质资源丰富，价格相对低廉，易进行工业化生产。研究表明，通过水解所获得的生物活性肽，其分子量较小，在小肠内可以完整肽段的形式被人体吸收，安全性好，不会引起人体的免疫排斥反应，对人体具有增强防御功能、调节生理节律、预防疾病和促进康复等功效，加之其生理功能强、用量少的独特优势，已越来越多地引起人们的重视，其工业化生产也成为当前功能性食品和生物医药行业发展的大趋势。

酪蛋白磷酸肽(CaseinPhosphopeptides，CPPs)是以牛乳酪蛋白为原料，经过单一或复合蛋白酶的水解得到的含有磷酸丝氨酸簇的天然活性肽。酪蛋白磷酸肽是一种良好的金属结合肽，能促进机体肠粘膜对钙、铁、锌、硒，尤其是钙的吸收和利用，被成为矿物质载体。目前，酪蛋白磷酸肽广泛被认为是促进钙吸收的活性肽，同时在提高机体免疫力、改善繁殖性能等方面也有重要作用。日本、德国等国家已把酪蛋白磷酸肽定为功能性食品。其中日本每年对来自乳肽的消费量达到200-300t。我国关于酪蛋白磷酸肽的研究也越来越受到科学家和食品工作者的关注，在制造、使用方面有一些专利报道。如CN1378863A活性磷酸肽及其生产工艺；CN101101283A一种分离富集磷酸化肽的方法；CN1136228C酪蛋白磷酸肽和包含酪蛋白磷酸肽的酪蛋白以及它们的制备方法；CN1403584A用复合蛋白酶酶解酪蛋白制得酪蛋白磷酸肽的制备方法等。这些专利都是关于CPPs制备及用途，但以上专利均未涉及本专利内容。

大部分专利及现有的生产工艺往往采用单一酶或者少于5种的复合酶水解，存在水解程度低、工业化生产得率低、生产成本高的难题。且产品中通常存在苦味和较重的异味，严重限制了产品的口感和销售。传统工艺生产的产品中CPPs含量低，需进一步分离纯化，操作复杂。虽然专利CN101101283A阐述了一种分离富集磷酸化肽的方法，但是处于实验室规模的的水平，缺乏大规模的工业化应用。

本发明是建立了一种含CPPs的低致敏性酪蛋白肽全粉工业化制造方法。发明采用超过8种以上的复合酶解，并将其划分为两组复合酶。该方法酶解效率高，步骤简便，适合大规模工业化生产。特异性及非特异性蛋白酶复合协调配比，极大地避免了过度水解和苦味的产生，同时可以得到特定的功能肽段，如抗菌肽、免疫活性肽、降压肽等，具有降血压、降胆固醇、抗氧化、激素作用、抗血栓、促进矿物质吸收等广泛的生理调节功能。经过复合酶解处理以后，所得到的是酪蛋白肽全粉，大部分致敏蛋白被消除，其致敏性显著降低。本发明通过工业化制造所得到的含CPPs的低致敏性酪蛋白肽全粉，可以广泛的用于普通食品、成人奶粉、婴幼儿配方食品、运动营养食品、保健食品和药品等领域。

综上所述，经检索没有发现富含CPPs的酪蛋白肽全粉工业化制造方法及其应用的报道。

发明内容

本发明的目的提供一种制备富含CPPs的低致敏性酪蛋白肽全粉工业化制造方法及其应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

采用食品级酪蛋白原料，通过复合酶组合酶解控制工艺进行酪蛋白肽全粉的工业化制造。其中采用的第一组复合酶A的组成包括：木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、菠萝蛋白酶等；第二组复合酶B的组成包括：氨肽酶、羧肽酶、风味蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶等。具体工业化制造方法包括：将食品级酪蛋白与水以5～12∶100(kg∶L)的料液比调浆，调整pH值范围为7～9，加热至60～90℃，保温搅拌20～60min后，降温至40～60℃。酶解第一阶段，按每克蛋白质1000～5000单位酶量加入复合酶A，反应2～5小时。酶解第二阶段，按每克蛋白质1000～5000单位酶量加入复合酶B，温度45～55℃，酶解1～2小时。最后，将酶解液加热到80～120℃，灭酶15～30min。最后，将酪蛋白肽酶解液经过浓缩、冷冻干燥或者喷雾干燥，制得酪蛋白肽全粉。

通过上述的工业化制造方法，可以将原本以整蛋白形式存在的酪蛋白，通过超过8种以上的复合酶组合酶解，有效降解成以肽形式存在的酪蛋白肽全粉。分子量分布通过高效液相色谱进行检测，将酪蛋白肽全粉样品于GEL-HPLC中进样以后，得到分子量分布的数据。数据显示，酪蛋白肽全粉的分子量分布比整蛋白小，分子量90％分布在5000道尔顿以下。

制备的酪蛋白肽全粉，通过钡-乙醇沉淀法检测出其中含有CPPs。本发明得到的酪蛋白肽CPPs含量在15％以上。

通过本发明制备方法得到的酪蛋白肽全粉，采用间接竞争ELISA方法测定其抗原性，即样品致敏活性。具体方式为在微孔板中包被酪蛋白抗原，样品和包被酪蛋白竞争与抗体结合，因此包被抗原与抗体生成复合物的量与被测物中抗原量成反比，被测物的抗原性大小可用抗原残留量表示。采用该方法测定的结果显示：酪蛋白肽全粉抗原性较原来可降低60％以上。通过酶联免疫吸附试验检测样品中残留主要过敏原α_s1-酪蛋白含量，结果显示酪蛋白肽全粉中α_s1-酪蛋白含量较原来降低80％以上，说明酪蛋白中大部分过敏原已经被消除，酪蛋白肽全粉具备了低致敏的性能。

通过该方法生产的酪蛋白肽粉溶解性能好，CPPs含量高，蛋白水解程度适中，苦味较小，易于消化吸收，且消除了其大部分的致敏活性，可广泛的应用于普通食品、成人奶粉、婴幼儿配方食品、运动营养食品、保健食品和药品等领域。

具体实施方式

以下具体实施例对本发明作进一步的详细描述，但并不限制本发明的范围，具体工艺路线可参考以下步骤。

实施例1

将500kg酪蛋白粉加入反应罐中，以100∶11(L∶kg)的液料比用水与酪蛋白混配调浆，调整pH值范围为9，加热至85℃，并保温搅拌40min。将温度降至50℃，按每克蛋白质2500单位酶量加入复合酶A，此条件下反应1小时。然后，按每克蛋白质1000单位酶量加入复合酶B，温度50℃，酶解1.5小时。然后，将酶解液加热到120℃，灭酶30min，浓缩喷雾干燥制得酪蛋白肽全粉。经检测，其中CPPs含量为19.76％，平均肽段分子量为2319Da，1000～5000Da的肽段所占的比例为64％。所得到的酪蛋白肽全粉抗原性较原来降低75％以上。酪蛋白中主要过敏原α_s1-酪蛋白含量为159086mg/kg，所得到的酪蛋白肽全粉为247.73mg/kg，水解后消除了99％以上的过敏原成分。

实施例2

将400kg酪蛋白粉加入反应罐中，以100∶9(L∶kg)的液料比用水与酪蛋白混配调浆，调整pH值范围为7，加热至85℃，并保温搅拌40min。将温度降至50℃，按每克蛋白质1500单位酶量加入复合酶A，此条件下反应2小时。然后，按每克蛋白质1500单位酶量加入复合酶B，温度45℃，酶解2小时。然后，将酶解液加热到100℃，灭酶15min.。离心取上清液加入1％的氯化钙(W/V)和50％的乙醇(V/V)，收集沉淀真空干燥制得酪蛋白肽干粉。经检测，其中CPPs含量为25.62％，平均肽段分子量为3657Da，1000～5000Da的肽段所占的比例为79％。所得到的酪蛋白肽全粉抗原性较原来降低71％以上。酪蛋白中主要过敏原α_s1-酪蛋白含量为159086mg/kg，所得到的酪蛋白肽全粉为1245.65mg/kg，水解后消除了99％以上的过敏原成分。

实施例3

本发明得到的酪蛋白肽全粉溶解性能好，CPPs含量高，蛋白水解程度适中，苦味较小，易于消化吸收，且消除了其大部分的致敏活性，可广泛的应用于婴幼儿奶粉、成人奶粉、中老年奶粉及保健功能食品等领域。本实例中，针对老年奶粉制备详述本发明，但不限制本发明，过程如下：酪蛋白肽全粉加入葡萄糖、浓缩乳清蛋白粉、低聚半乳糖、乳糖等，加入70℃的纯净水充分混匀，然后加入低反式脂肪酸植物油、花生四烯酸、二十二碳六烯酸、卵磷脂、棕榈油核苷酸等组成的脂肪，加热至70℃后，与溶解混合液一起泵至储罐中搅拌，混合均匀。储罐中预先加入水溶性的维生素、矿物质。将得到的混合液在板式或管式杀菌器中进行巴式杀菌，温度控制在85-90℃，时间40秒，在蒸发器中浓缩，使干物质含量达到50-60％，随后在干燥塔内雾化、干燥得到老年奶粉成品。

Claims (1)

1.一种利用食品级酪蛋白制备含CPPs的酪蛋白肽全粉的工业化制造方法，其特征在于所述方法按照以下步骤完成：

1)将酪蛋白加入反应罐中，以5～12kg：100L的料液比与水混配调浆，加热至60～90℃，保温搅拌20～60min后，降温至40～60℃；

2)采用复合酶组合酶解工艺进行酪蛋白酶解，其中复合酶A的组成为：木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、菠萝蛋白酶；复合酶B的组成为：氨肽酶、羧肽酶、风味蛋白酶、胃蛋白酶、胰蛋白酶；

3)酶解工艺分为两个阶段，酶解第一阶段，按每克蛋白质1000～5000单位酶量加入复合酶A，反应2～5小时；酶解第二阶段，按每克蛋白质1000～5000单位酶量加入复合酶B，温度45～55℃，酶解1～2小时，得到酶解液；

4)将所述酶解液加热到80～120℃，灭酶15～30min；最后，将该灭酶后的酪蛋白肽酶解液经过浓缩、冷冻干燥或者喷雾干燥，制得酪蛋白肽全粉，

所述酪蛋白肽全粉中CPPs含量大于15％；所述酪蛋白肽全粉的分子量分布比整蛋白小，分子量90％分布在5000道尔顿以下；所述酪蛋白肽全粉的抗原性较原酪蛋白降低60％以上，主要过敏原α_s1-酪蛋白含量较原来降低95％以上。