CN110452947A - 一种鸡蛋蛋白粉的酶水解方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种蛋白粉的酶水解方法,尤其涉及一种鸡蛋蛋白粉的酶水解方法。一种鸡蛋蛋白粉的酶水解方法,包括:向鸡蛋蛋白粉中加入10‑20倍量水充分搅拌溶解后,用调PH值至6.8‑7.2,加入鸡蛋蛋白粉量2‑10%的木瓜蛋白酶,充分搅拌混匀,加热至55±2℃酶解3‑12小时后,提高酶解温度至65±2℃,保温12‑24小时后,加热至80℃以上,使未酶解蛋白充分变性后,滤过,得到酶解物。出乎意料地,发明人发现,采用变温酶解时,其水解效率将显著高于变温时采用的两种温度中的任意一种温度时的恒温酶解,并且不需要调节pH值,操作可控,可工业化,酶解效率高。
Description
技术领域
本发明涉及一种蛋白粉的酶水解方法,尤其涉及一种鸡蛋蛋白粉的酶水解方法。
背景技术
蛋白水解物不仅可以提高和改变食物蛋白功能性、可口性,满足各种特殊人群的营养需求,而且具有改善产品的起泡性、溶解性、黏度、胶凝性、乳化性等功能。水解可以降低蛋清、蛋白的相对分子质量,减小致敏性,生成的多肽混合物更有利于人体吸收,且具有抗氧化、降血脂、降血压等生理活性。因此,蛋白水解物被广泛应用于食品、医药、化妆品等工业。
鸡蛋蛋白粉是以鸡蛋为原料经过加工制成的蛋白粉。目前,对鸡蛋蛋白粉的酶解工艺研究未见报道,多数都对于鲜鸡蛋蛋白的酶解研究。目前的鲜鸡蛋蛋白的酶解工艺存在工艺过程复杂,酶解过程需持续加碱调节PH,过程难以控制,酶解效率低等缺点。(孟祥晨,迟玉杰,李妍;不同蛋白酶对鸡蛋清蛋白水解效果比较;食品工业,2002,3:34-35。霍永久,刘正旭,金晓君等;鸡蛋蛋清和蛋白多酶水解工艺的优化.;湖南农业大学学报(自然科学版),2015,41(2):149-155)。
因此,研究开发适合于工业化生产的操作简单的鸡蛋蛋白粉酶解工艺对鸡蛋蛋白粉的加工利用有很好的经济价值。
发明内容
针对以上不足,本发明提供一种操作简单、可以实现工业化操作的、酶解效率高的鸡蛋蛋白粉的酶水解方法。
本发明尝试改进酶解工艺,采用非变性的变温酶解,结果表明可以显著提高酶解率,同时,简化减少了工艺程序,节约了成本。
本发明通过以下方案达到上述目的:
一种鸡蛋蛋白粉的酶水解方法,包括:向鸡蛋蛋白粉中加入10-20倍量水充分搅拌溶解后,用调PH值至6.8-7.2,加入鸡蛋蛋白粉量2-10%的木瓜蛋白酶,充分搅拌混匀,加热至55±2℃酶解3-12小时后,提高酶解温度至65±2℃,保温12-24小时后,加热至80℃以上,使未酶解蛋白充分变性后,滤过,得到酶解物。
优选的,在上述方法中,所述调节pH采用稀盐酸调节。
优选的,在上述方法中,所述充分搅拌混匀,加热至55℃酶解6小时后,提高酶解温度至65℃,保温18小时。
进一步优选的,一种鸡蛋蛋白粉的酶水解方法,包括:向鸡蛋蛋白粉中加入10倍量水充分搅拌溶解后,调PH值至6.8-7.2,加入鸡蛋蛋白粉量2%的木瓜蛋白酶,充分搅拌混匀,加热至55℃酶解6小时后,提高酶解温度至65℃,保温18小时后,加热至80℃以上,使未酶解蛋白充分变性后,滤过,得到酶解物。
进一步优选的,一种鸡蛋蛋白粉的酶水解方法,包括:向鸡蛋蛋白粉中加入10倍量水充分搅拌溶解后,用稀盐酸调PH值至6.8-7.2,加入鸡蛋蛋白粉量2%的木瓜蛋白酶,充分搅拌混匀,加热至55℃酶解6小时后,提高酶解温度至65℃,保温18小时后,加热至80℃以上,使未酶解蛋白充分变性后,滤过,得到酶解物。
本发明采用的木瓜蛋白酶,是以番木瓜果乳汁为原料,经提取、离心或过滤得清液,微滤除菌,超滤浓缩,冻干、调配粉碎、包装等工艺制作而成。
木瓜蛋白酶是一种在酸性、中性、碱性环境下均能分解蛋白质的蛋白酶。木瓜蛋白酶的最适合pH值6~7,在中性或偏酸性时亦有作用,最适合温度55~65℃,耐热性强,在90℃时也不会完全失活。
发明人在研究中发现,采用高温变性酶解时,蛋白样品易成团,经多次实验,其酶解率均较低,分析原因可能为由于样品结团,酶与被分解蛋白不能良好的接触,表明酶与酶解反应蛋白良好接触是决定酶解效率的一个关键因素。本发明既首先在低温下酶与蛋白的良好接触,又然后提高温度从而提高酶解效率。
出乎意料地,发明人发现,采用变温酶解时,其水解效率将显著高于变温时采用的两种温度中的任意一种温度时的恒温酶解,并且不需要调节pH值,操作可控,可工业化,酶解效率高。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明进行进一步说明。
实施例1:
取50g鸡蛋蛋白粉,平行取2份,分别缓缓加入500ml纯化水,搅拌均匀,鸡蛋蛋白粉全混溶后,用稀盐酸调PH值至7.0±0.2,加温至55±2℃,分别加入1g木瓜蛋白酶,混匀,保温55±2℃酶解6小时;继续加温至65±2℃,分别保温65±2℃酶解18小时,加热至80℃以上使蛋白充分变性后,过滤。
测定本方法的酶解率。结果分别为85.79%,86.54%。
对采用本发明所述的酶水解方法得到的物质进行分子量测定,结果显示,分子量范围在0-7500以内,这说明鸡蛋蛋白粉均已经完成酶解成多肽,更利于人体吸收。
进一步地,对未采用本发明所述方法(常规酶解方法)得到的物质进行分子量测定,结果显示,分子量范围在0-25770以内,说明鸡蛋蛋白粉未完全酶解成多肽,仍含有部分蛋白。
对比例1:
发明人在初步研究的基础上,对酶解温度、酸碱度、酶解时间、酶解时液体中蛋白粉浓度进行了正交试验考察研究,实验因素及水平见表1。
表1因素及水平表
取鸡蛋蛋白粉,加水充分搅拌溶解后,用稀盐酸调PH值至相应酸碱度,加入鸡蛋蛋白粉量2%的木瓜蛋白酶,充分搅拌混匀,加热至酶解一定时间后,加热至80℃以上,使未酶解物充分变性后,滤过。测定酶解率,结果见表2。
酶解率(%)=(酶解液中含氮量×6.25/样品蛋白质总量)×100%
表2正交试验结果
从表1和表2的结果可以看出,对酶解温度、酸碱度、酶解时间、酶解时液体中蛋白粉浓度进行了正交试验考察研究,发现:(1)酶解时温度的影响最大,随着酶解温度的升高,酶解率提高,但当到达最适合温度范围55~65℃之间,温度对酶解率影响不显著,且随着温度升高,酶解率有所降低;(2)在设定的酸碱度pH6.5-7.5之间,对酶解率无影响;(3)酶解24小时后酶解率即达峰值,继续延长时间酶解,并不能达到提高酶解率的效果。酶解开始时将酸碱度pH值调节到7.0,在酶解结束时pH值在5.7~7.0之间,且酶解开始24小时以后其pH值基本稳定,波动变化不显著。(4)在设定的固液比范围内1:10~1:20范围内,对结果影响不显著。
对比例2:
取50g鸡蛋蛋白粉,缓缓加入500ml纯化水,搅拌均匀,鸡蛋蛋白粉全混溶后,用稀盐酸调PH值至7.0±0.2,加温加热至80℃以上,加温时边搅拌,直至鸡蛋蛋白粉完全变性,冷却至65±2℃,加入1g木瓜蛋白酶,保温65±2℃酶水解48小时,中间每隔两小时测定酶解液pH(pH变化性况见表3),待鸡蛋蛋白粉水溶液澄清后,过滤。测定,酶解率为62.48%。
表3 pH监控结果
木瓜蛋白酶是一种在酸性、中性、碱性环境下均能分解蛋白质的蛋白酶。木瓜蛋白酶的最适合pH值6~7,在中性或偏酸性时亦有作用。从上述结果分析,长时间的酶解,超过24小时后,其pH低于木瓜蛋白酶的最适合pH值6~7,故建议在水解工艺保持在24小时以内。
对比例3:
取50g鸡蛋蛋白粉,缓缓加入500ml纯化水,搅拌均匀,鸡蛋蛋白粉全混溶后,用稀盐酸调PH值至7.0±0.2,加温至65±2℃,加入1g木瓜蛋白酶,混匀,保温65±2℃酶解24小时,加热至80℃以上使蛋白充分变性后,过滤。测定,酶解率。平行三次,结果分别为71.74%,74.00%,71.51%。
结合对比例1与对比例2,传统的酶解方式是采用先将蛋白变性再水解的方式(对比例1),实验证实,在变性时蛋白粉易结块,反而不利于其酶解,其酶解率较低。
对比例4:
取50g鸡蛋蛋白粉,平行取四份,分别缓缓加入500ml纯化水,搅拌均匀,鸡蛋蛋白粉全混溶后,用稀盐酸调PH值至7.0±0.2,加温至65±2℃,分别加入4g、8g、12g、16g木瓜蛋白酶,混匀,保温65±2℃酶解24小时,加热至80℃以上使蛋白充分变性后,过滤。测定,酶解率。结果分别为71.71%,72.05%,73.83%,76.02%。
结合对比例2与对比例3,采用木瓜蛋白酶水解鸡蛋蛋白时,木瓜蛋白酶的用量超过2%之后,增加木瓜蛋白酶的用量,并不能提高鸡蛋蛋白酶解率。
对比例5:
取50g鸡蛋蛋白粉,平行取2份,分别缓缓加入500ml纯化水,搅拌均匀,鸡蛋蛋白粉全混溶后,用稀盐酸调PH值至7.0±0.2,加温至55±2℃,分别加入1g木瓜蛋白酶,混匀,保温55±2℃酶解3小时;继续加温至65±2℃,分别保温65±2℃酶解21小时,加热至80℃以上使蛋白充分变性后,过滤。测定,酶解率。结果分别为80.23%,81.17%。
在酶解时发现,温度越高,鸡蛋蛋白越易结块,但在一定温度范围内温度升高,有利于蛋白的酶解。
由于木瓜蛋白酶的最适合温度为55~65℃,故考虑采取先在55℃左右酶解一段时间后,再提高温度到65℃左右酶解,这样,即可以控制在其最适温度,又解决了酶解过程中鸡蛋蛋白粉的高温结块问题。
发明人采用木瓜蛋白酶并对酶解工艺进行了初步研究,证明在酶的用量超过一定浓度时,酶解率到达平台,酶用量的增加并不能提高酶解率;在初步研究的基础上,对酶解温度、酸碱度、酶解时间、酶解时液体中蛋白粉浓度进行了正交试验考察研究,发现了酶解温度、时间、pH、固液比等对本发明的酶解的影响,在此基础上,结合意外发现的变温酶解的高效,进一步改进方法参数,得到本发明所述的高效的鸡蛋蛋白粉的酶水解方法。
以上所述,仅为本发明的较佳的具体实施例,但本发明的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内,根据本发明的技术方案及其构思加以等同替换或改变,都应涵盖在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种鸡蛋蛋白粉的酶水解方法,其特征在于,包括:向鸡蛋蛋白粉中加入10-20倍量水充分搅拌溶解后,用调PH值至6.8-7.2,加入鸡蛋蛋白粉量2-10%的木瓜蛋白酶,充分搅拌混匀,加热至55±2℃酶解3-12小时后,提高酶解温度至65±2℃,保温12-24小时后,加热至80℃以上,使未酶解蛋白充分变性后,滤过,得到酶解物。
2.根据权利要求1所述的一种鸡蛋蛋白粉的酶水解方法,其特征在于,所述调节pH采用稀盐酸调节。
3.根据权利要求1所述的一种鸡蛋蛋白粉的酶水解方法,其特征在于,所述充分搅拌混匀,加热至55℃酶解6小时后,提高酶解温度至65℃,保温18小时。
4.根据权利要求1所述的一种鸡蛋蛋白粉的酶水解方法,其特征在于,一种鸡蛋蛋白粉的酶水解方法,包括:向鸡蛋蛋白粉中加入10倍量水充分搅拌溶解后,调PH值至6.8-7.2,加入鸡蛋蛋白粉量2%的木瓜蛋白酶,充分搅拌混匀,加热至55℃酶解6小时后,提高酶解温度至65℃,保温18小时后,加热至80℃以上,使未酶解蛋白充分变性后,滤过,得到酶解物。
5.根据权利要求1所述的一种鸡蛋蛋白粉的酶水解方法,其特征在于,一种鸡蛋蛋白粉的酶水解方法,包括:向鸡蛋蛋白粉中加入10倍量水充分搅拌溶解后,用稀盐酸调PH值至6.8-7.2,加入鸡蛋蛋白粉量2%的木瓜蛋白酶,充分搅拌混匀,加热至55℃酶解6小时后,提高酶解温度至65℃,保温18小时后,加热至80℃以上,使未酶解蛋白充分变性后,滤过,得到酶解物。
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CN107410662A (zh) * | 2017-05-09 | 2017-12-01 | 江苏康德蛋业有限公司 | 一种新型食品添加剂用鸡蛋蛋白粉及其制备方法 |
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- 2019-09-09 CN CN201910847374.XA patent/CN110452947B/zh active Active
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