CN104757560A - 一种谷胱甘肽酵母酶解组合物及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种谷胱甘肽酵母酶解组合物及其制备方法，其特征在于：通过下述步骤制备；(1)发酵培养酿酒酵母得到谷胱甘肽酵母。(2)将谷胱甘肽酵母重悬得到体系A，体系A经PH调节、高压均质破壁,诱导自溶得到体系B。(3)向体系B中加入牡蛎精粉、酸性蛋白酶进行酶解酵母和牡蛎蛋白，得到体系C。(4)体系C离心去除酵母细胞壁及杂质得到体系D。(5)体系D中加入辅料减压浓缩和真空干燥，即得该谷胱甘肽酵母酶解组合物，该组合物可制成片或填充胶囊等任一适用的剂型，具有保肝、排毒、抗氧化和抗疲劳等功效，同时也是有效的人体营养强化补充剂。

Description

一种谷胱甘肽酵母酶解组合物及其制备方法

技术领域

本发明属于功能食品领域，具体涉及一种谷胱甘肽酵母酶解组合物及其制备方法。

背景技术

目前，保健品市场鱼龙混杂，大多数保健品夸大其效果，产品生存周期短。而且目前绝大多数保健品都是以各种食品级、医药级生物化工原料为组份，进行人工配伍，存在化学残留多的风险，并经常伴有毒副作用。

千百年来，酵母一直是人类的天然健康食品之一。食用酵母本身就能提供人体所需的大部分营养物质，是人类理想的蛋白和维生素补充源。谷胱甘肽是酵母细胞中的天然产物，具有抗氧化、细胞排毒等多种生理功能。因而近年来，谷胱甘肽酵母制品为人们所追捧。

牡蛎号称“海中牛奶”，其中富含锌、精氨酸、瓜氨酸等。精氨酸是男性精子的重要成份，锌元素能够促进荷尔蒙的分泌。另外，牡蛎还富含牛磺酸，能够与肝糖原一起缓解疲劳，改善内因性抑郁症表现。由于牡蛎中铁、铜和锌的含量较高，因而对于女性缺铁性贫血具有较好的缓解效果。由于锌的存在，常食牡蛎能够滋润皮肤，提高皮肤新陈代谢速率，改善皮肤的色泽。牡蛎中含有肝糖元、维生素与矿物质及种类丰富的氨基酸，因而常食牡蛎，可以提高人体免疫力，促进新陈代谢。

牛磺酸(β-氨基乙磺酸)是一种含硫的非蛋白氨基酸，不参与蛋白的合成，但在人体中具有很多生理活性。由于人体自身合成的牛磺酸不能满足生理需求，因而人体需要从食物中摄取牛磺酸。其主要生理功能包括：1)改善内分泌状态，增强人体免疫力；2)降血压、降血糖；3)强心和抗心律失常；4)缓解疲劳，牛磺酸能够松弛骨骼肌和拮抗肌强直；5)维持正常生殖功能，研究表明，动物正常的生殖功能需要牛磺酸来维持。

锌是人体必须微量元素之一，是人体中200多种酶的组成部分。在分子遗传学水平上，锌是DNA复制和转录相关酶蛋白构象的活性中心。人体缺锌，会造成如下症状：1)免疫力低下，表现为出虚汗、睡觉盗汗、容易感冒等症状；2)食欲减退、厌食；3)皮肤干燥，易患皮肤炎和湿疹；4)易疲劳，体力恢复慢。乳酸锌是一种有效的食品锌强化剂，吸收效果好于无机锌，广泛应用于各种食品和营养保健品的锌添加。

维生素C是一种水溶性维生素，在人体中具有重要且多方面的生理活性。其主要作用是保护以巯基(-SH)为活性中心酶的活性；有机体内VC充足时，VC和谷胱甘肽共同发挥抗氧化、清除自由基、保护肝脏的解毒功能，维持细胞的正常代谢。其功能具体表现在：1)抗氧化和清除自由基；2)维持巯基酶的活性；3)促进铁的吸收；4)解毒，有效缓解铅、汞、镉、砷等对人体的毒性。

原花青素同谷胱甘肽一样，都是公认的强抗氧化剂，具有较强的缓解疲劳、恢复体力的作用。另外，还能清除血液中存在的氧自由基，从而保护人体血液循环系统；研究表明原花青素可增强维生素C的功效，延长其在人体内发生功效的时间。

精氨酸能够促进伤口愈合，同时在细胞内转化生成瓜氨酸的同时产生一氧化氮，后者是细胞中重要的信号分子，可以抑制血小板凝集和抑制血管平滑肌细胞的增生，改善冠状动脉血液循环，从而对心脑血管疾病具有预防和治疗作用。瓜氨酸具有促进血液循环、保护心脑血管、抗衰老和提高免疫力的作用，也是女性护肤去斑的美容佳品。在人体中瓜氨酸和精氨酸能够相互转化，加强和持续的产生一氧化氮，促进和维持人体健康。

发明内容

针对当前社会环境下，人们工作、生活压力大，精神紧张的现状，为满足衡营养需求及促进人体健康，提出了一种适用于成年人群，特别是成年男性的谷胱甘肽酵母酶解组合物，以功能性谷胱甘肽酵母和牡蛎精粉为主要成份，采用蛋白酶水解工艺，同时加入多种抗氧化和有益健康的成份，具有保肝、排毒、抗氧化和抗疲劳等功效，同时也是人体营养强化补充剂。

为了获得本发明的功能性组合物，本发明采用如下技术方案：该组合物包含谷胱甘肽酵母、牡蛎精粉、乳酸锌、精氨酸、瓜氨酸、维生素C和原花青素及粘合剂，首先发酵培养食用酵母，生物合成谷胱甘肽；利用获得的谷胱甘肽酵母自溶后释放的体系，同时水解酵母和牡蛎蛋白及核酸产生氨基酸、多肽及核苷酸。通过离心和膜过滤获得澄清的富含氨基酸、核苷酸和多肽的体系，在该体系中添加食品级精氨酸、瓜氨酸、维生素C、原花青素及乳酸锌等功能成份，经过减压浓缩、干燥等工艺过程获得该功能性组合物，该组合物可以加工成片剂、胶囊等任一可适用的剂型。

更具体的，该谷胱甘肽酵母酶解组合物通过以下具体步骤制成：

(1)发酵培养食用酵母菌株，在其发酵培养基中加入谷胱甘肽前体氨基酸(谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸)，发酵至终点即至谷胱甘肽效价最高；培养时间28～48小时。

(2)将获得的谷胱甘肽酵母离心，洗涤后，以纯净水重悬得到含谷胱甘肽酵母干物质70～120g/L的体系A，有机酸调节pH3.0～4.0,60～80MPa高压均质破壁，加入体系A固含物重量0.2～0.5wt％的酵母抽提物和0.2～0.3wt％的NaCl,促进酵母细胞自溶的发生，55～60℃,保温3～6小时，得到体系B。采用该工艺可使得酵母的自溶率达到95％以上的技术效果。

(3)向步骤(2)的体系B中加入牡蛎精粉30～50g/L，有机酸调整pH3.0～3.6，并加入为体系B固含物重量0.01～0.04wt％的酸性蛋白酶，55～65℃酶解酵母和牡蛎蛋白，时间为18～22小时，得到体系C。采用该工艺可实现酵母和牡蛎蛋白及核酸部分水解为多肽、氨基酸和核苷酸的技术效果。

(4)将步骤(3)中的体系C加热至90～95℃，保持5～10分钟，自然冷却后，5000～6000rpm离心5～10分钟，去除酵母细胞壁及变性蛋白杂质，得到体系D。

(5)向上述体系D中加入食品级乳酸锌、精氨酸、瓜氨酸、原花青素、维生素C、粘合剂等功能成分，减压浓缩和冷冻干燥，即得该谷胱甘肽酵母酶解组合物。

所述酵母发酵培养基中总糖含量为10～20wt％，含谷氨酸为0.8～1.5g/L、半胱氨酸为0.5～1.2g/L、甘氨酸为0.3～0.9g/L。

优选的，本发明中pH调节所用的有机酸为乳酸、柠檬酸、苹果酸、琥珀酸中的一种或其组合。

所用粘合剂是羟甲基纤维素、麦芽糖糊精、果葡糖浆中的一种或其组合。

该组合物可以制成任一适用的剂型，如咀嚼片、吞服片、胶囊等。

本发明的另一个目的是提供一种制备上述谷胱甘肽酵母酶解组合物的方法，具体制备方法如下：

(1)发酵培养酿酒酵母，在其发酵培养基中加入谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸进行发酵，发酵至生成的谷胱甘肽效价不再增长。

(2)将获得的谷胱甘肽酵母离心、洗涤后，以纯净水重悬得到含谷胱甘肽酵母干物质70～120g/L的体系A，有机酸调节pH3.0～4.0,60～80MPa高压均质破壁,加入为体系A固含物重量0.2～0.5wt％的酵母抽提物和0.2～0.3wt％的NaCl以诱导自溶,55～60℃保温3～6小时，得到体系B。

(3)向步骤(2)得到的体系B中加入牡蛎精粉30～50g/L，有机酸调整pH3.0～3.6，并加入为体系B固含物重量0.01～0.04wt％的酸性蛋白酶，55～65℃酶解酵母和牡蛎蛋白，时间为18～22小时，得到体系C。

(4)将步骤(3)得到的体系C加热至90～95℃，保持5～10分钟，自然冷却后，5000～6000rpm离心5～10分钟，去除酵母细胞壁及杂质，得到体系D。

(5)向上述体系D中加入乳酸锌、精氨酸、瓜氨酸、原花青素、维生素C和粘合剂，减压浓缩和真空干燥，即得该谷胱甘肽酵母酶解组合物。

(6)将步骤(5)中得到的原料制成谷胱甘肽酵母酶解组合物成品。

粘合剂采用羟甲基纤维素、麦芽糖糊精、果葡糖浆中的一种或其组合。

在各步骤中pH调节所用有机酸均是乳酸、柠檬酸、苹果酸、琥珀酸中的一种或其组合。

该组合物可制成任一保健品可接受的剂型，如咀嚼片、吞服片或胶囊。

本发明的有益效果在于：

(1)在谷胱甘肽酵母水解阶段加入牡蛎精粉，同时将酵母和牡蛎精粉分解为多肽、氨基酸和核苷酸，使其更容易被人体吸收；

(2)本发明中组合了多种抗氧化功能成分，具有细胞排毒、保护肝脏的功能，同时该保健品中还包含源自酵母和牡蛎的多种营养成份，如维生素、微量元素、牛磺酸、锌等。

(3)充分利用了微生物和动物源蛋白质在氨基酸组成方面的互补性，所提供的氨基酸种类和比例更加丰富和均衡。

(4)各种功能成份的混合不是以干粉的形式，而是以水溶液的形式；充分混匀后，再浓缩至干物质，更有利于各组分的充分混合。

(5)本发明的酵母发酵培养基中总糖含量为10～20wt％，含谷氨酸为0.8～1.5g/L、半胱氨酸为0.5～1.2g/L、甘氨酸为0.3～0.9g/L，生物合成谷胱甘肽效果最好，谷胱甘肽含量最高达到100mg/L。

(6)本发明在蛋白酶制剂中采用酸性蛋白酶，实现了在较低的pH条件下既保证了谷胱甘肽的还原性，又能有效的酶解酵母和牡蛎蛋白产生多肽和氨基酸的技术效果。

具体实施方式

以下结合实施例对本发明作进一步的说明，但本发明的实施方式并不局限于此。

实施例1

(1)10升发酵罐中发酵培养酿酒酵母菌株(5升发酵体积)，其优化培养基组成为(g/L)：葡萄糖80、柠檬酸钠10、硫酸铵7、磷酸二氢钾3.5、硫酸镁0.5(下同)。在其发酵过程中(10～20小时区间内)流加5g谷氨酸(1g/L)、2.5g甘氨酸(0.5g/L)、4g半胱氨酸(0.8g/L)，发酵至终点(即谷胱甘肽效价最高：达8mg GSH/克干酵母)，获得谷胱甘肽酵母；酵母湿重50g/L；发酵时间32小时。

(2)谷胱甘肽酵母经6000rpm离心5分钟，洗涤3次，以纯净水重悬,得到含谷胱甘肽酵母干物质80g/L的体系A 600mL，用乳酸调节其pH4.0,70MPa高压均质2次均质，加入占体系A固含物重量0.3％的酵母抽提物0.14克和重量0.15％的NaCl 0.07克,58℃,保温4小时，得到体系B。

(3)向步骤(2)体系B中加入牡蛎精粉24g(40g/L)(市售产品)，苹果酸调整pH3.2，并向体系B中加入酸性蛋白酶0.0216g(固含物重量比0.03％)，55℃酶解酵母和牡蛎蛋白，并保持20小时，得到体系C。

(4)将步骤(3)中的体系C加热至90℃，保持20分钟，自然冷却后，6000rpm离心8分钟，去除酵母细胞壁及变性蛋白等杂质，得到体系D。

(5)将步骤(4)中的体系D过孔径为50nm的微滤膜澄清，进一步去除不溶杂质。

(6)向步骤(5)中经过滤的体系D中分别加入乳酸锌2.4g(3％，质量百分比，下同)、牛磺酸0.8g(1％)、精氨酸4g(5％)、瓜氨酸3.2g(4％)、原花青素1.6g(2％)、维生素C 6.4g(8％)、羟甲基纤维素0.8g(1％)、麦芽糖糊精4.8g(6％)，并充分搅拌均匀，最后减压浓缩和真空冷冻干燥，得到含水量为9％的该保健品原料。

(7)将(6)中得到的原料经制粒后，用压片机压制成片，即得该保健品成品，每片200mg。

实施例2

(1)30升发酵罐中发酵培养酿酒酵母菌株(12升发酵体积)，其优化培养基组成与实施例1相同。在其发酵过程中(10～20小时区间内)流加15.6g谷氨酸(1.3g/L)、7.2g甘氨酸(0.6g/L)、7.2g半胱氨酸(0.6g/L)，发酵至终点(即谷胱甘肽效价最高：达9mg GSH/g干酵母)，获得谷胱甘肽酵母；酵母湿重56g/L；培养时间42小时。

(2)谷胱甘肽酵母经8000rpm离心，3分钟，洗涤2次，以纯净水重悬得到含谷胱甘肽酵母干物质70g/L的体系A 2000mL，调节其pH3.6,75MPa高压均质2次，加入为体系A固含物重量0.2％的酵母抽提物0.28克和0.2％的NaCl 0.28克,59℃,保温3小时，得到体系B。

(3)向步骤(2)的体系B中加入牡蛎精粉90g(45g/L)(市售产品)，柠檬酸调整pH3.0，并加入为体系B重量0.02％的酸性蛋白酶制剂0.046g，58℃酶解酵母和牡蛎蛋白，并保持20小时，得到体系C。

(4)将步骤(3)中的体系C加热至95℃，保持8分钟，自然冷却后，5500rpm离心12分钟，去除酵母细胞壁及变性蛋白杂质得到体系D。

(5)将(4)中的体系D过孔径为0.22微米的微滤膜澄清，进一步去除不溶性杂质。

(6)向(5)中经过滤的体系D中分别加入乳酸锌7.84g(2.8％，重量比，下同)、牛磺酸2.24g(0.8％)、精氨酸14g(5％)、瓜氨酸14g(5％)、原花青素5.04g(1.8％)、维生素C 28g(10％)、羟甲基纤维素1.4g(0.5％)、80％果葡糖浆5.6g(2％)、麦芽糖糊精9.8g(3.5％)，并充分搅拌均匀，然后减压浓缩和冷冻干燥，得到含水量8％左右的该组合物的原料。

(7)将(6)中得到的原料经制粒后，用压片机压制成片，即得该组合物的成品，每片400mg。

实施例3

具体实施方案为：

(1)100升发酵罐中发酵培养酿酒酵母菌株(50升发酵体积)，其优化培养基组成与实施例1相同。在其发酵过程中(10～20小时区间内)流加45g谷氨酸(0.9g/L)、27.5g甘氨酸(0.55g/L)、25g半胱氨酸(0.5g/L)，发酵至终点(谷胱甘肽效价最高:7.8mg GSH/g干酵母)，获得谷胱甘肽酵母，酵母湿重为60g/L；培养时间45小时。

(2)谷胱甘肽酵母经6000rpm离心，5分钟，洗涤3次，以纯净水重悬得到含谷胱甘肽酵母干物质85g/L的体系A 7000mL，琥珀酸调节其pH3.0,55MPa高压均质3次，加入为体系A固含物重量0.35％的酵母抽提物2.08克和0.15％的NaCl 0.9克,60℃,保温4小时,得到体系B。

(3)向步骤(2)的体系B中加入牡蛎精粉266g(38g/L)(市售产品)，调整pH2.5，并加入为体系B固含物重量0.03％的酸性蛋白酶制剂0.26克，59℃酶解酵母和牡蛎蛋白，并保持21小时，得到体系C。

(4)将(3)中的体系C加热至94℃，保持11分钟，自然冷却后，5000rpm离心9分钟，去除酵母细胞壁及变性蛋白杂质，得到体系D。

(5)将(4)中的体系D过孔径为50nm的微滤膜澄清，进一步去除不溶性杂质；

(6)向(5)中经过滤的体系D分别加入乳酸锌45.8克(4.3％，重量比，下同)、牛磺酸7.46克(0.7％)、精氨酸70.46克(7％)、瓜氨酸53.3克(5％)、原花青素10.66克(1％)、维生素C 74.62克(7％)、80％果葡糖浆31.98克(3％)、麦芽糖糊精42.64克(4％)，并充分搅拌均匀，然后减压浓缩和冷冻干燥，得到含水量为8％的该组合物有原料；

(7)将(6)中得到的原料经制粒后，用压片机压制成片，即得该组合物成品，每片300mg。

实施例4

(1)100升发酵罐中发酵培养酿酒酵母菌株(60升发酵体积)，其优化培养基组成与实施例1相同。在其发酵过程中(10～20小时区间内)流加72g谷氨酸(1.2g/L)、39g甘氨酸(0.65g/L)、45g半胱氨酸(0.75g/L)，发酵至终点(谷胱甘肽效价最高：达8.2mg GSH/g干酵母)，获得谷胱甘肽酵母；酵母湿重55g/L。

(2)谷胱甘肽酵母经8000rpm离心，5分钟，洗涤2次，以纯净水重悬得到含谷胱甘肽酵母干物质120g/L的体系A 5500mL，苹果酸调节其pH4.0,50MPa高压均质3次，加入体系A固含物重量0.28％的酵母抽提物1.84克和0.2％的NaCl1.32克,59℃,保温5小时，得到体系B。

(3)称取1500克新鲜去壳牡蛎(含水量80％)，以动物组织匀浆机捣碎，加入2000mL纯净水，武火煮沸，然后以文火继续保持敞口煮沸状态2小时，自然冷却至室温，得到含有牡蛎水提体系E。此过程为牡蛎精粉水提液的自制过程。

(4)将步骤(2)中的体系B和步骤(3)中的体系E合并，柠檬酸调整pH3.3，并加入为体系B、体系E总重0.022％的酸性蛋白酶0.2g，56℃酶解酵母和牡蛎蛋白，并保持19小时，得到体系C。

(5)将步骤(4)中的体系C加热至94℃，保持10分钟，自然冷却后，6000rpm离心5分钟，去除酵母细胞壁及变性蛋白杂质，得到体系D。

(6)将(5)中的体系D过孔径为220nm的微滤膜澄清，进一步去除不溶杂质；

(7)向(6)中经过滤的体系D分别加入乳酸锌45g(3.5％，重量比，下同)、牛磺酸11.4g(0.9％)、精氨酸76.2g(6％)、瓜氨酸38.1g(3％)、原花青素6.35g(0.5％)、维生素C 122g(9.6％)、果葡糖浆88.9g(7％)、麦芽糖糊精31.75g(2.5％)，并充分搅拌均匀，然后减压浓缩和真空低温干燥，得到含水量为6％的该保健品原料。

(8)将(7)中得到的原料经胶囊填充机生产胶囊，可以制得该保健品胶囊5000粒，每颗250mg。

除了上述实施例中所述的将保健品原料制成片剂、胶囊剂，还可以是糖浆剂等所有适用的剂型，而片剂可以做成咀嚼剂、吞服片等各种适用的片剂，其所有不同剂型中采用的辅料均是现有技术。

以上实施例仅为介绍本发明的优选案例，对于本领域的技术人员来说，在不背离本发明精神的范围内所进行的任何显而易见的变化和改进，都应该被视为本发明的一部分。

Claims (9)

1.一种谷胱甘肽酵母酶解组合物，其特征在于：通过下述步骤制备；

(1)发酵培养酿酒酵母，发酵至生成的谷胱甘肽效价不再增长；

(2)将获得的谷胱甘肽酵母离心、洗涤后，以纯净水重悬得到含谷胱甘肽酵母干物质70～120g/L的体系A，有机酸调节pH3.0～4.0,60～80MPa高压均质破壁,加入为体系A固含物重量0.2～0.5wt％的酵母抽提物和0.2～0.3wt％的NaCl以诱导自溶,55～60℃保温3～6小时，得到体系B；

(3)向步骤(2)得到的体系B中加入牡蛎精粉30～50g/L，有机酸调整pH3.0～3.6，并加入为体系B固含物重量0.01～0.04wt％的酸性蛋白酶，55～65℃酶解酵母和牡蛎蛋白，时间为18～22小时，得到体系C；

(4)将步骤(3)得到的体系C加热至90～95℃，保持5～10分钟，自然冷却后，5000～6000rpm离心5～10分钟，去除酵母细胞壁及杂质，得到体系D；

(5)向上述体系D中加入乳酸锌、精氨酸、瓜氨酸、原花青素、维生素C和粘合剂，减压浓缩和真空干燥，即得该谷胱甘肽酵母酶解组合物。

2.如权利要求1所述的组合物，其特征在于：酿酒酵母发酵培养基中总糖含量为10～20wt％，谷氨酸为0.8～1.5g/L、半胱氨酸为0.5～1.2g/L、甘氨酸为0.3～0.9g/L。

3.如权利要求1或2所述的组合物，其特征在于所用粘合剂是羟甲基纤维素、麦芽糖糊精、果葡糖浆中的一种或其组合。

4.如权利要求1或2所述的组合物，其特征在于：该组合物可制成任一保健品可接受的剂型。

5.如权利要求1或2所述的组合物，其特征在于：在各步骤中pH调节用有机酸均选自乳酸、柠檬酸、苹果酸、琥珀酸中的一种或其组合。

6.如权利要求1-5任一所述的谷胱甘肽酵母酶解组合物的制备方法，包括：

(1)发酵培养酿酒酵母，在其发酵培养基中加入谷氨酸、半胱氨酸、甘氨酸进行发酵，发酵至生成的谷胱甘肽效价不再增长；

(2)将获得的谷胱甘肽酵母离心、洗涤后，以纯净水重悬得到含谷胱甘肽酵母干物质70～120g/L的体系A，有机酸调节pH3.0～4.0,60～80MPa高压均质破壁,加入为体系A固含物重量0.2～0.5wt％的酵母抽提物和0.2～0.3wt％的NaCl以诱导自溶,55～60℃保温3～6小时，得到体系B；

(3)向步骤(2)得到的体系B中加入牡蛎精粉30～50g/L，有机酸调整pH3.0～3.6，并加入为体系B固含物重量0.01～0.04wt％的酸性蛋白酶，55～65℃酶解酵母和牡蛎蛋白，时间为18～22小时，得到体系C；

(4)将步骤(3)得到的体系C加热至90～95℃，保持5～10分钟，自然冷却后，5000～6000rpm离心5～10分钟，去除酵母细胞壁及杂质，得到体系D；

(5)向上述体系D中加入乳酸锌、精氨酸、瓜氨酸、原花青素、维生素C和粘合剂，减压浓缩和真空干燥，即得该谷胱甘肽酵母酶解组合物。

7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：粘合剂采用羟甲基纤维素、麦芽糖糊精、果葡糖浆中的一种或其组合。

8.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：在各步骤中pH调节用有机酸均是乳酸、柠檬酸、苹果酸、琥珀酸中的一种或其组合。

9.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于：该组合物可制成任一保健品可接受的剂型。