CN109430683B - 去除麸质的复合酶制剂 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种去除麸质的复合酶制剂，包括特异性脯氨酸内切蛋白酶、二肽酰多肽酶IV和辅料。本发明采用复合酶制剂来预防麸质过敏和去除麸质。其中特异性脯氨酸内切蛋白酶为酸性蛋白酶，pH有效范围为2.0‑8.0，但pH大于8.0时，特异性脯氨酸内切蛋白酶无酶解活性。二肽酰多肽酶IV为中性偏碱性蛋白酶，pH有效范围为6‑9.5，当pH大于9.5时，产品无酶解活性，而本发明复合酶制剂结合了两种酶制剂的优点，扩大了产品的pH适用范围，同时起到协同作用，能够更高效的分解导致乳糜泻的麸质蛋白，尤其是醇溶蛋白。本发明复合酶制剂不仅能够在人体消化系统内部，还能在无麸质食品加工过程中更有效的预防麸质过敏和去除麸质。
Description
技术领域
本发明涉及酶制剂及食品技术领域，尤其是涉及去除麸质的复合酶制剂。
背景技术
近年来随着无麸质概念越来越普及，如今30％的美国人在饮食中都会避免含有麸质类的谷物食品。麸质俗称面筋，主要存在小麦、大麦、黑麦、燕麦或其杂交产品和其衍生物中，是富含脯氨酸的蛋白质复合物。对于大多数人来说麸质是很普通的蛋白质，容易被胃肠道消化。然而少部分人却不能消化麸质蛋白。麸质过敏就是指对麸质存在免疫反应的疾病，患此疾病者将由于胃肠道消化酶(蛋白酶)不能充分降解致人过敏的麸质多肽而留下完整的抗原表位，使得它们与麸质过敏特异性细胞(抗原)结合，刺激T细胞，引起腹泻、头疼、乏力、精神系统紊乱等不良症状。乳糜泻作为这类疾病中最严重的一种，据估计，西方国家的发病率为0.5～2.0％，而我国近年来也证实了有乳糜泻患者的存在。由于我国人口基数很大，其患者的绝对数目还是不能忽视的。国际食品法典委员会规定，若食物中麸质含量不超过20ppm，则摄入量仍要低于10mg/天。由于其病症的发病原因的多样性和复杂性，目前能够高效缓解其病症的方法就是要降低饮食中的麸质含量，采用低麸质或是无麸质饮食或者外源补充能够特异性去除麸质过敏源的酶制剂。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供一种作用pH范围广、作用特异性强、稳定性好且能够快速高效去除麸质的复合酶制剂。
本发明的技术方案是提供一种去除麸质的复合酶制剂，包括特异性脯氨酸内切蛋白酶、二肽酰多肽酶IV(DPPIV)和辅料。
上述复合酶制剂包括固体复合酶制剂、液体复合酶制剂或其他药学上可行的制剂。
上述固体复合酶制剂主要组成以重量百分比计为，特异性脯氨酸内切蛋白酶1-50％、二肽酰多肽酶IV(DPPIV)1-50％，余量为稀释剂，各原料之和为100％。
上述液体复合酶制剂主要组成以重量百分比计为，特异性脯氨酸内切蛋白酶1-80％、二肽酰多肽酶IV(DPPIV)1-80％、抗氧剂0.1-5％、螯合剂0.1-5％、稳定剂0.1-30％、防腐剂0.01-0.5％、保护剂10-70％、甜味剂10-100％和溶剂，各原料之和为100％。
进一步地，上述固体复合酶制剂中，稀释剂为麦芽糊精、淀粉、玉米淀粉、蒙脱石中的一种或者几种。
进一步地，上述液体复合酶制剂中，抗氧剂为抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钙、D-异抗坏血酸、D-异抗坏血酸钠、磷脂、乳酸钠中的一种或多种，螯合剂为乙二胺四乙酸钠，稳定剂为柠檬酸钠、乳酸钠中的一种或两种，防腐剂为山梨酸钾、苯甲酸钠或溶菌酶中的一种或几种，保护剂为甘油，甜味剂为蔗糖，溶剂为去离子水。
本发明另一目的是提供上述复合酶制剂的制备方法，其中，
固体复合酶制剂的制备方法为按照上述配比称取原料，先将特异性脯氨酸内切蛋白酶和二肽酰多肽酶IV混合，梯度加入辅料，混合30～50min。
液体复合酶制剂的制备方法为按照上述配比称取原料，先将特异性脯氨酸内切蛋白酶和二肽酰多肽酶IV混合，再加入抗氧剂、螯合剂、稳定剂、防腐剂、保护剂、甜味剂，最后加入溶剂定容。
上述产品称量及溶解配制过程在30万级净化车间生产。产品溶解混合均匀后，采用无菌灌装机将产品按照规格要求进行灌装。
本发明的优点和有益效果：本发明采用复合酶制剂来预防麸质过敏和去除麸质。其中特异性脯氨酸内切蛋白酶为酸性蛋白酶，pH有效范围为2.0-8.0，但pH大于8.0时，特异性脯氨酸内切蛋白酶无酶解活性。二肽酰多肽酶IV(DPPIV)为中性偏碱性蛋白酶，pH有效范围为6-9.5，当pH大于9.5时，产品无酶解活性。因此，本发明复合酶制剂结合了两种酶制剂的优点，扩大了产品的pH适用范围。同时，由于特异性脯氨酸内切蛋白酶为内切蛋白酶，二肽酰多肽酶IV为二肽酶，两种酶制剂复合使用，不但能够从蛋白肽链中脯氨酸残基进行降解，还能够在特异性脯氨酸内切蛋白酶分解的产物基础上进一步的对短肽链进行特异性剪切。两种酶制剂复合使用，起到协同作用，能够更高效的分解导致乳糜泻的麸质蛋白，尤其是其中富含脯氨酸的醇溶蛋白。因此，本发明复合酶制剂不仅能够在人体消化系统内部，还能在无麸质食品加工过程中更有效的预防麸质过敏和去除麸质。总体来说，本发明的复合酶制剂具有作用pH范围广、作用特异性强、稳定性好的优点，能够高效快速的预防麸质过敏和去除麸质，产品具有极高的商业推广价值。
附图说明
图1为固体复合酶制剂不同pH条件下降解麸质蛋白。
图2为液体复合酶制剂不同pH条件下降解麸质蛋白。
图3为特异性脯氨酸内切蛋白酶的pH有效范围。
图4为特异性脯氨酸内切酶不同pH条件下降解麸质蛋白。
图5为二肽酰多肽酶IV的pH有效范围。
图6为二肽酰多肽酶IV(DPP IV)不同pH条件下降解麸质蛋白。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明。
实施例1
按照重量百分比称取如下组分，特异性脯氨酸内切蛋白酶10％、二肽酰多肽酶IV(DPPIV)5％，麦芽糊精85％；先将特异性脯氨酸内切蛋白酶和二肽酰多肽酶IV混合，将麦芽糊精平均分成三份，分次加入上述两种酶的混合物中，共混合30～50min，制得固体复合酶制剂。
实施例2
按照重量百分比称取如下组分，特异性脯氨酸内切蛋白酶5％、二肽酰多肽酶IV(DPPIV)5％，抗坏血酸1％，乙二胺四乙酸钠1％，乳酸钠10％，溶菌酶0.1％，甘油50％，甜味剂10％，余量为去离子水。先将特异性脯氨酸内切蛋白酶和二肽酰多肽酶IV混合，再将除去离子水之外的剩余原料加入混合，最后加入去离子水定容，制得液体复合酶制剂。
实施例3
以实施例1所得的固体复合酶制剂(酶活为10PPU/mL)进行麸质蛋白的分解实验。麸质蛋白浓度为400mg/kg(其中醇溶蛋白含量200mg/kg)，固体复合酶制剂添加量0.1％，酶解条件温度37℃，缓冲液调节pH3.0和7.0。取样测定醇溶蛋白含量，检测方法参考刘振宇等发表的《玉米醇溶蛋白检测方法研究》(《现代畜牧科技》，2016年第7期总第19期)。结果见图1，从图中可以发现使用固体复合酶制剂，在pH3.0和7.0条件下，都能在15min内将醇溶蛋白浓度降低至20mg/kg以下，达到低麸质食品的要求，30min以上醇溶蛋白几乎被分解完全，实现无麸质产品生产。酶活检测方法参考中国专利《一种脯氨酸内切酶的制备方法》(CN2017100669338.6)。
实施例4
以实施例2所得的液体复合酶制剂(酶活为5PPU/mL)进行麸质蛋白的分解实验。麸质蛋白浓度为400mg/kg(其中醇溶蛋白含量200mg/kg)，液体复合酶制剂添加量1％，酶解条件温度37℃，缓冲液调节pH3.0和7.0。取样测定醇溶蛋白含量，检测方法参考刘振宇等发表的《玉米醇溶蛋白检测方法研究》(《现代畜牧科技》，2016年第7期总第19期)。结果见图2，从图中可以发现使用液体复合酶制剂，在pH3.0和7.0条件下，都能在30min内将醇溶蛋白浓度降低至20mg/kg以下，达到低麸质食品的要求，1h以上醇溶蛋白几乎被分解完全，实现无麸质产品生产。酶活检测方法参考中国专利《一种脯氨酸内切酶的制备方法》(CN2017100669338.6)。
对比例1
配置浓度为50mM，pH为1.5-10的磷酸缓冲液，用该缓冲液配制特异性脯氨酸内切蛋白酶，首先测定处理前DPPIV的酶活性，结果为酶活性10PPU/mL，在37℃水浴锅中水浴30min，1h后取样测定残留酶活。结果如图3所示，可以发现水浴30min后，在pH高于8时，特异性脯氨酸内切蛋白酶残留活性低于15％。在pH低于2时，特异性脯氨酸内切蛋白酶残留活性低于10％。
以该特异性脯氨酸内切蛋白酶(酶活为10PPU/mL)进行麸质蛋白的分解实验。麸质蛋白浓度为400mg/kg(其中醇溶蛋白含量200mg/kg)，酶制剂添加量1％，酶解条件温度37℃，缓冲液调节pH3.0和7.0。取样测定醇溶蛋白含量，检测方法参考刘振宇等发表的《玉米醇溶蛋白检测方法研究》(《现代畜牧科技》，2016年第7期总第19期)。结果见图4，从图中可以发现使用特异性脯氨酸内切蛋白酶，在pH3.0条件下，需要1.5小时以上才能将醇溶蛋白浓度降低至20mg/kg以下，达到低麸质食品的要求，pH7.0条件下不能够快速降解麸质。
酶活检测方法参考中国专利《一种脯氨酸内切酶的制备方法》(CN2017100669338.6)。
对比例2
配置浓度为50mM，pH为1.5-10的磷酸缓冲液，用该缓冲液配制二肽酰多肽酶IV(DPPIV)，首先测定处理前DPPIV的酶活性，结果为酶活性5PPU/mL，在37℃水浴锅中水浴30min，1h后取样测定残留酶活。酶活检测方法参考专利《一种脯氨酸内切酶的制备方法》(CN2017100669338.6)，结果如图5所述，可以发现水浴30min后，在pH高于11时，DPPIV残留活性低于5％。在pH低于6时，DPPIV残留活性低于10％。
以该二肽酰多肽酶IV(DPPIV)(酶活为5PPU/mL)进行麸质蛋白的分解实验。麸质蛋白浓度为400mg/kg(其中醇溶蛋白含量200mg/kg)，酶制剂添加量1％，酶解条件温度37℃，缓冲液调节pH3.0和7.0。取样测定醇溶蛋白含量，检测方法参考刘振宇等发表的《玉米醇溶蛋白检测方法研究》(《现代畜牧科技》，2016年第7期总第19期)。结果见图6，从图中可以发现使用二肽酰多肽酶IV液体复合酶制剂，在pH3.0条件下，不能够快速降解麸质。pH7.0条件下，需要1小时以上才能将醇溶蛋白浓度降低至20mg/kg以下，达到低麸质食品的要求。
酶活检测方法参考中国专利《一种脯氨酸内切酶的制备方法》(CN2017100669338.6)。
本发明实施例涉及到的材料、试剂和实验设备，如无特别说明，均为符合酶制剂及食品技术领域的市售产品。
以上所述，仅为本发明的优选实施例，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明的核心技术的前提下，还可以做出改进和润饰，这些改进和润饰也应属于本发明的专利保护范围。与本发明的权利要求书相当的含义和范围内的任何改变，都应认为是包括在权利要求书的范围内。
Claims (6)
1.去除麸质的复合酶制剂，其特征在于，包括特异性脯氨酸内切蛋白酶、二肽酰多肽酶IV和辅料；
所述复合酶制剂可以是固体复合酶制剂、液体复合酶制剂或其他酶学上可行的制剂；
所述固体复合酶制剂主要组成以重量百分比计为，特异性脯氨酸内切蛋白酶1-50％、二肽酰多肽酶IV 1-50％，余量 为稀释剂，各原料之和为100％。
2.如权利要求1所述的去除麸质的复合酶制剂，其特征在于，所述稀释剂为麦芽糊精、淀粉、蒙脱石中的一种或者几种。
3.如权利要求1所述的去除麸质的复合酶制剂，其特征在于，所述液体复合酶制剂主要组成以重量百分比计为，特异性脯氨酸内切蛋白酶1-80％、二肽酰多肽酶IV 1- 80％、抗氧剂0 .1-5％、螯合剂0 .1-5％、稳定剂0 .1-30％、防腐剂0 .01-0 .5％、保护剂10- 70％、甜味剂10-100％和溶剂，各原料之和为100％。
4.如权利要求3所述的去除麸质的复合酶制剂，其特征在于，所述抗氧剂为抗坏血酸、抗坏血酸钠、抗坏血酸钙、D-异抗坏血酸、D-异抗坏血酸钠、磷脂、乳酸钠中的一种或多种，所述螯合剂为乙二胺四乙酸钠，所述稳定剂为柠檬酸钠、乳酸钠中的一种或两种，所述防腐剂为山梨酸钾、苯甲酸钠或溶菌酶中的一种或几种，所述保护剂为甘油，所述甜味剂为蔗糖，所述溶剂为去离子水。
5.如权利要求1或2所述的去除麸质的复合酶制剂的制备方法，其特征在于，制备方法为按照配比称取原料，先将特异性脯氨酸内切蛋白酶和二肽酰多肽酶IV混合，梯度加入辅料，混合30～50min。
6.如权利要求3或4所述的去除麸质的复合酶制剂的制备方法，其特征在于，制备方法为先将特异性脯氨酸内切蛋白酶和二肽酰多肽酶IV混合，再加入抗氧剂、螯合剂、稳定剂、防腐剂、保护剂、甜味剂，最后加入溶剂定容。
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