CN114525314A - 一种利用酶解法生产氨基酸的工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，包括以下步骤：（1）混料；（2）变性预处理；（3）酶解；（4）灭酶处理；（5）澄清处理；（6）脱苦除臭；（7）脱盐；（8）浓缩；（9）杀菌；采用大豆粉以及脱脂蝉蛹粉为原料，产出的氨基酸种类齐全、氨基酸的比例适当；使用的蝉蛹粉为脱脂蝉蛹粉，降低了动物性蛋白的脂肪含量，有利于酶解反应的进行；采用热处理与震荡处理相结合的方式进行预处理，使得大豆粉以及脱脂蝉蛹粉都能够适当变性，充分暴露大豆粉以及脱脂蝉蛹粉水解作用的位点，有利于酶解反应的进行；使用复合蛋白酶有针对性地对复合原料进行水解，水解度更高；对待用酶解液进行三段酶解，能够对蛋白质进行有效的酶解，酶解度更高。
Description
技术领域
本发明涉及氨基酸的生产技术领域，具体涉及一种利用酶解法生产氨基酸的工艺。
背景技术
氨基酸，是含有碱性氨基和酸性羧基的有机化合物，化学式是RCH(NH2)COOH。羧酸碳原子上的氢原子被氨基取代后形成的化合物。氨基酸分子中含有氨基和羧基两种官能团。氨基酸是构成动物营养所需蛋白质的基本物质。
蛋白质水解后得到的氨基酸都是α-氨基酸，共有二十二种，包括甘氨酸、丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、甲硫氨酸(蛋氨酸)、脯氨酸、色氨酸、丝氨酸、酪氨酸、半胱氨酸、苯丙氨酸、天门冬酰胺、谷氨酰胺、苏氨酸、天冬氨酸、谷氨酸、赖氨酸、精氨酸、组氨酸、硒半胱氨酸和吡咯赖氨酸 (仅在少数细菌中发现)，它们是构成蛋白质的基本单位。
氨基酸源自植物蛋白或动物蛋白。植物蛋白和动物蛋白没有太本质的区别，但是在氨基酸组成和数量上有一定的不同。植物蛋白毕竟是植物中的蛋白，其蛋白的种类和相对数量与人体的要求有一定差距。动物蛋白相对与人类的营养结构比较合，由于来自动物体本身，其蛋白质的种类和结构更加接近人体的蛋白结构和数量。
近几年来，我国对氨基酸的研究比较多，其原料大多为猪血动物内脏、蚕蛹、毛发等，以这些动物蛋白为原料研制的氨基酸，一是产品得率和纯度目前还较低，二是有异臭味。植物性蛋白主要源自大豆等植物中，大豆蛋白提取的氨基酸具有较重的豆腥味。综合来看，现有的氨基酸生产技术存在较多不足之处，例如：1) 异臭味较重；2)提取氨基酸的原料仅为植物蛋白或动物蛋白，无法同时利用植物蛋白及动物蛋白提取氨基酸导致提取的氨基酸的比例不佳等。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种氨基酸种类齐全、氨基酸的比例适当、没有异臭味的利用酶解法生产氨基酸的工艺。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，包括以下步骤：
（1）混料：将重量份数比为1.2～2.5:1的大豆粉和脱脂蝉蛹粉混合均匀，得到混合料；
（2）变性预处理：
2.1）一次热处理：将混合料于温度为50～55℃、搅拌速速为500～800r/min条件下恒温搅拌30～45min，得到第一热混合料；
2.2）一次震荡处理：将第一热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为100～150r/min的旋转摇床上震荡3～5h，得到第一震荡混合料；
2.3）二次热处理：将第一震荡混合料于温度为60～65℃、搅拌速速为300～400r/min条件下恒温搅拌20～25min，得到第二热混合料；
2.4）二次震荡处理：将第二热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为200～300r/min的旋转摇床上震荡2～3h，得到第二震荡混合料；
（3）酶解：
3.1）酶解液的配置：所述酶解液由以下重量份的组分组成：第二震荡混合料100～110份、水600～700份、复合蛋白酶1.5～2.5份，将组成酶解液的各组分混合均匀，即得待用酶解液；所述复合蛋白酶由以下重量份的组分组成：木瓜蛋白酶10～15份、大豆蛋白酶6～7份、中性蛋白酶13～15份；
3.2）对待用酶解液进行三段酶解，得到三段酶解液；三段酶解的工艺参数为：
一段酶解：反应的pH值为6.3～6.8、反应时间为70～80min、反应温度为45～50℃；
二段酶解：反应的pH值为7.5～8.5、反应时间为50～60min、反应温度为50～53℃；
三段酶解：反应的pH值为6.5～7.2、反应时间为30～70min、反应温度为46～49℃；
（4）灭酶处理：采用100℃水浴5min或85℃水浴10min的方式对三段酶解液进行灭酶处理，得到灭酶的酶解液；
（5）澄清处理：在3000r/min～5000r/min条件下离心灭酶的酶解液，去除不溶物，得到澄清水解液；
（6）脱苦除臭：采用活性炭对澄清水解液进行脱苦除臭处理，得到脱苦除臭水解液；
（7）脱盐：先用H型阳离子交换树脂洗脱脱苦除臭水解液中的Na+，再用OH型强碱性阴离子交换树脂洗脱阴离子，完成脱盐，得到脱盐水解液；
（8）浓缩：脱盐水解液经超滤膜浓缩，得到浓缩液；
（9）杀菌：浓缩液于135℃条件下超高温瞬间杀菌，喷雾干燥，即得复合氨基酸粉。
进一步地，所述步骤（1）中所述大豆粉、脱脂蝉蛹粉的粒度均在300目～500目。
进一步地，所述步骤（2）中的变性预处理：
2.1）一次热处理：将混合料于温度为52～55℃、搅拌速速为600～800r/min条件下恒温搅拌35～45min，得到第一热混合料；
2.2）一次震荡处理：将第一热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为120～150r/min的旋转摇床上震荡4～5h，得到第一震荡混合料；
2.3）二次热处理：将第一震荡混合料于温度为62～65℃、搅拌速速为350～400r/min条件下恒温搅拌22～25min，得到第二热混合料；
2.4）二次震荡处理：将第二热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为250～300r/min的旋转摇床上震荡2.5～3h，得到第二震荡混合料。
进一步地，所述步骤（3）中所述酶解液由以下重量份的组分组成：第二震荡混合料105～110份、水630～700份、复合蛋白酶1.8～2.5份，将组成酶解液的各组分混合均匀，即得待用酶解液；所述复合蛋白酶由以下重量份的组分组成：木瓜蛋白酶12～15份、大豆蛋白酶6.5～7份、中性蛋白酶14～15份。
进一步地，所述步骤（3）中对待用酶解液进行三段酶解，得到三段酶解液；三段酶解的工艺参数为：
一段酶解：反应的pH值为6.5～6.8、反应时间为75～80min、反应温度为47～50℃；
二段酶解：反应的pH值为7.8～8.5、反应时间为55～60min、反应温度为51～53℃；
三段酶解：反应的pH值为6.7～7.2、反应时间为35～70min、反应温度为47～49℃。
进一步地，所述步骤（4）中采用调节pH或加入酶抑制剂的方式对三段酶解液进行灭酶处理，得到灭酶的酶解液。
进一步地，所述步骤（5）中在3500r/min～5000r/min条件下离心灭酶的酶解液15～35min，去除不溶物，得到澄清水解液。
进一步地，所述步骤（6）中采用脱苦除臭剂对澄清水解液进行脱苦除臭处理，得到脱苦除臭水解液；所述脱苦除臭剂由以下重量份的组分组成：活性炭30～35份、白炭黑6～8份、β-环糊精12～15份、麦芽糊精8～12份。
进一步地，所述步骤（6）中脱苦除臭剂的添加量为澄清水解液重量的0.8～2.5%。
进一步地，所述步骤（8）中的超滤膜的孔径为5～25nm。
本发明一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，采用作为植物蛋白的大豆粉以及作为动物蛋白的脱脂蝉蛹粉为原料，产出的氨基酸种类齐全、氨基酸的比例适当；使用的蝉蛹粉为脱脂蝉蛹粉，降低了动物性蛋白的脂肪含量，使得蛋白质反应中心能够充分暴露，有利于酶解反应的进行，提高酶解效率及氨基酸得率；采用作为植物蛋白的大豆粉以及作为动物蛋白的脱脂蝉蛹粉为原料生产氨基酸，两种原料的酶解条件不一，酶解难度更大，酶解前先进行变性预处理，变性预处理包括一次热处理、一次震荡处理、二次热处理、二次震荡处理，采用热处理与震荡处理相结合的方式进行预处理，使得大豆粉以及脱脂蝉蛹粉都能够适当变性，充分暴露大豆粉以及脱脂蝉蛹粉水解作用的位点，且不会使原料过度变性而影响酶解的进行，有利于酶解反应的进行，进而提高酶解效率及氨基酸得率；酶解过程使用的酶是复合蛋白酶，复合酶中含有多种酶，可有针对性地对复合原料进行水解，水解度更高，极大增加了氨基酸的得率；采用作为植物蛋白的大豆粉以及作为动物蛋白的脱脂蝉蛹粉为原料生产氨基酸，两种原料的酶解条件不一，故而对待用酶解液进行三段酶解，三段酶解过程的工艺参数略有不同，能够对蛋白质进行有效的酶解，酶解度更高，极大增加了氨基酸的得率；采用活性炭对澄清水解液进行脱苦除臭处理，操作简便，使用效果好。
本发明一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，大豆粉、脱脂蝉蛹粉的粒度均在300目～500目，粒度小，且两种原料的粒度相差不大，酶解难度更小；脱苦除臭剂由活性炭、白炭黑、β-环糊精、麦芽糊精组成，脱苦除臭效果更好，且能够有效降低脱苦除臭剂的使用量，氨基酸的损失量更低，生产成本更低。
具体实施方式
下面的实施例可以帮助本领域的技术人员更全面地理解本发明，但不可以以任何方式限制本发明。
实施例1
一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，包括以下步骤：
（1）混料：将12㎏的大豆粉和10㎏的脱脂蝉蛹粉混合均匀，得到混合料；大豆粉、脱脂蝉蛹粉的粒度均在300目～500目；
（2）变性预处理：
2.1）一次热处理：将混合料于温度为50℃、搅拌速速为500r/min条件下恒温搅拌30min，得到第一热混合料；
2.2）一次震荡处理：将第一热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为100r/min的旋转摇床上震荡3h，得到第一震荡混合料；
2.3）二次热处理：将第一震荡混合料于温度为60℃、搅拌速速为300r/min条件下恒温搅拌20min，得到第二热混合料；
2.4）二次震荡处理：将第二热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为200r/min的旋转摇床上震荡2h，得到第二震荡混合料；
（3）酶解：
3.1）酶解液的配置：所述酶解液由以下重量份的组分组成：第二震荡混合料100份、水600份、复合蛋白酶1.5份，将组成酶解液的各组分混合均匀，即得待用酶解液；所述复合蛋白酶由以下重量份的组分组成：木瓜蛋白酶10份、大豆蛋白酶6份、中性蛋白酶13份；
3.2）对待用酶解液进行三段酶解，得到三段酶解液；三段酶解的工艺参数为：
一段酶解：反应的pH值为6.3～6.8、反应时间为70min、反应温度为45℃；
二段酶解：反应的pH值为7.5～8.5、反应时间为50min、反应温度为50℃；
三段酶解：反应的pH值为6.5～7.2、反应时间为30min、反应温度为46℃；
（4）灭酶处理：采用100℃水浴5min或85℃水浴10min的方式对三段酶解液进行灭酶处理，得到灭酶的酶解液；也可以采用调节pH或加入酶抑制剂的方式对三段酶解液进行灭酶处理；
（5）澄清处理：在3000r/min条件下离心灭酶的酶解液15min，去除不溶物，得到澄清水解液；
（6）脱苦除臭：采用脱苦除臭剂对澄清水解液进行脱苦除臭处理，脱苦除臭剂的添加量为澄清水解液重量的0.8%，得到脱苦除臭水解液；所述脱苦除臭剂由以下重量份的组分组成：活性炭30份、白炭黑6份、β-环糊精12份、麦芽糊精8份；
（7）脱盐：先用H型阳离子交换树脂洗脱脱苦除臭水解液中的Na+，再用OH型强碱性阴离子交换树脂洗脱阴离子，完成脱盐，得到脱盐水解液；
（8）浓缩：脱盐水解液经孔径为5nm的超滤膜浓缩，得到浓缩液；
（9）杀菌：浓缩液于135℃条件下超高温瞬间杀菌，喷雾干燥，即得复合氨基酸粉。
实施例2
一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，包括以下步骤：
（1）混料：将25㎏的大豆粉和10㎏的脱脂蝉蛹粉混合均匀，得到混合料；大豆粉、脱脂蝉蛹粉的粒度均在300目～500目；
（2）变性预处理：
2.1）一次热处理：将混合料于温度为55℃、搅拌速速为800r/min条件下恒温搅拌45min，得到第一热混合料；
2.2）一次震荡处理：将第一热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为150r/min的旋转摇床上震荡5h，得到第一震荡混合料；
2.3）二次热处理：将第一震荡混合料于温度为65℃、搅拌速速为400r/min条件下恒温搅拌25min，得到第二热混合料；
2.4）二次震荡处理：将第二热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为300r/min的旋转摇床上震荡3h，得到第二震荡混合料；
（3）酶解：
3.1）酶解液的配置：所述酶解液由以下重量份的组分组成：第二震荡混合料110份、水700份、复合蛋白酶2.5份，将组成酶解液的各组分混合均匀，即得待用酶解液；所述复合蛋白酶由以下重量份的组分组成：木瓜蛋白酶15份、大豆蛋白酶7份、中性蛋白酶15份；
3.2）对待用酶解液进行三段酶解，得到三段酶解液；三段酶解的工艺参数为：
一段酶解：反应的pH值为6.3～6.8、反应时间为80min、反应温度为50℃；
二段酶解：反应的pH值为7.5～8.5、反应时间为60min、反应温度为53℃；
三段酶解：反应的pH值为6.5～7.2、反应时间为70min、反应温度为49℃；
（4）灭酶处理：采用100℃水浴5min或85℃水浴10min的方式对三段酶解液进行灭酶处理，得到灭酶的酶解液；也可以采用调节pH或加入酶抑制剂的方式对三段酶解液进行灭酶处理；
（5）澄清处理：在5000r/min条件下离心灭酶的酶解液35min，去除不溶物，得到澄清水解液；
（6）脱苦除臭：采用脱苦除臭剂对澄清水解液进行脱苦除臭处理，脱苦除臭剂的添加量为澄清水解液重量的2.5%，得到脱苦除臭水解液；所述脱苦除臭剂由以下重量份的组分组成：活性炭35份、白炭黑8份、β-环糊精15份、麦芽糊精12份；
（7）脱盐：先用H型阳离子交换树脂洗脱脱苦除臭水解液中的Na+，再用OH型强碱性阴离子交换树脂洗脱阴离子，完成脱盐，得到脱盐水解液；
（8）浓缩：脱盐水解液经孔径为25nm的超滤膜浓缩，得到浓缩液；
（9）杀菌：浓缩液于135℃条件下超高温瞬间杀菌，喷雾干燥，即得复合氨基酸粉。
实施例3
一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，包括以下步骤：
（1）混料：将15㎏的大豆粉和10㎏的脱脂蝉蛹粉混合均匀，得到混合料；大豆粉、脱脂蝉蛹粉的粒度均在300目～500目；
（2）变性预处理：
2.1）一次热处理：将混合料于温度为52℃、搅拌速速为600r/min条件下恒温搅拌35min，得到第一热混合料；
2.2）一次震荡处理：将第一热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为120r/min的旋转摇床上震荡4h，得到第一震荡混合料；
2.3）二次热处理：将第一震荡混合料于温度为62℃、搅拌速速为350r/min条件下恒温搅拌22min，得到第二热混合料；
2.4）二次震荡处理：将第二热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为250r/min的旋转摇床上震荡2.5h，得到第二震荡混合料；
（3）酶解：
3.1）酶解液的配置：所述酶解液由以下重量份的组分组成：第二震荡混合料105份、水630份、复合蛋白酶1.8份，将组成酶解液的各组分混合均匀，即得待用酶解液；所述复合蛋白酶由以下重量份的组分组成：木瓜蛋白酶12份、大豆蛋白酶6.5份、中性蛋白酶14份；
3.2）对待用酶解液进行三段酶解，得到三段酶解液；三段酶解的工艺参数为：
一段酶解：反应的pH值为6.5～6.8、反应时间为75min、反应温度为47℃；
二段酶解：反应的pH值为7.8～8.5、反应时间为55min、反应温度为51℃；
三段酶解：反应的pH值为6.7～7.2、反应时间为35min、反应温度为47℃；
（4）灭酶处理：采用100℃水浴5min或85℃水浴10min的方式对三段酶解液进行灭酶处理，得到灭酶的酶解液；也可以采用调节pH或加入酶抑制剂的方式对三段酶解液进行灭酶处理；
（5）澄清处理：在3500r/min条件下离心灭酶的酶解液25min，去除不溶物，得到澄清水解液；
（6）脱苦除臭：采用脱苦除臭剂对澄清水解液进行脱苦除臭处理，脱苦除臭剂的添加量为澄清水解液重量的1.8%，得到脱苦除臭水解液；所述脱苦除臭剂由以下重量份的组分组成：活性炭32份、白炭黑7份、β-环糊精13份、麦芽糊精9份；
（7）脱盐：先用H型阳离子交换树脂洗脱脱苦除臭水解液中的Na+，再用OH型强碱性阴离子交换树脂洗脱阴离子，完成脱盐，得到脱盐水解液；
（8）浓缩：脱盐水解液经孔径为15nm的超滤膜浓缩，得到浓缩液；
（9）杀菌：浓缩液于135℃条件下超高温瞬间杀菌，喷雾干燥，即得复合氨基酸粉。
实施例4
一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，包括以下步骤：
（1）混料：将15㎏的大豆粉和10㎏的脱脂蝉蛹粉混合均匀，得到混合料；大豆粉、脱脂蝉蛹粉的粒度均在300目～500目；
（2）变性预处理：将混合料于温度为52℃、搅拌速速为600r/min条件下恒温搅拌35min，得到第一热混合料；
2.2）一次震荡处理：将第一热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为120r/min的旋转摇床上震荡4h，得到第一震荡混合料；
2.3）二次热处理：将第一震荡混合料于温度为62℃、搅拌速速为350r/min条件下恒温搅拌22min，得到第二热混合料；
2.4）二次震荡处理：将第二热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为250r/min的旋转摇床上震荡2.5h，得到第二震荡混合料；
（3）酶解：
3.1）酶解液的配置：所述酶解液由以下重量份的组分组成：第二震荡混合料105份、水630份、复合蛋白酶1.8份，将组成酶解液的各组分混合均匀，即得待用酶解液；所述复合蛋白酶由以下重量份的组分组成：木瓜蛋白酶12份、大豆蛋白酶6.5份、中性蛋白酶14份；
3.2）对待用酶解液进行三段酶解，得到三段酶解液；三段酶解的工艺参数为：
一段酶解：反应的pH值为6.5～6.8、反应时间为75min、反应温度为47℃；
二段酶解：反应的pH值为7.8～8.5、反应时间为55min、反应温度为51℃；
三段酶解：反应的pH值为6.7～7.2、反应时间为35min、反应温度为47℃；
（4）灭酶处理：采用100℃水浴5min或85℃水浴10min的方式对三段酶解液进行灭酶处理，得到灭酶的酶解液；也可以采用调节pH或加入酶抑制剂的方式对三段酶解液进行灭酶处理；
（5）澄清处理：在3500r/min条件下离心灭酶的酶解液25min，去除不溶物，得到澄清水解液；
（6）脱苦除臭：采用活性炭对澄清水解液进行脱苦除臭处理，活性炭的添加量为澄清水解液重量的25%，得到脱苦除臭水解液；
（7）脱盐：先用H型阳离子交换树脂洗脱脱苦除臭水解液中的Na+，再用OH型强碱性阴离子交换树脂洗脱阴离子，完成脱盐，得到脱盐水解液；
（8）浓缩：脱盐水解液经孔径为15nm的超滤膜浓缩，得到浓缩液；
（9）杀菌：浓缩液于135℃条件下超高温瞬间杀菌，喷雾干燥，即得复合氨基酸粉。
对比例1
一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，包括以下步骤：
（1）混料：将15㎏的大豆粉和10㎏的脱脂蝉蛹粉混合均匀，得到混合料；大豆粉、脱脂蝉蛹粉的粒度均在300目～500目；
（2）变性预处理：将混合料于温度为52℃、搅拌速速为600r/min条件下恒温搅拌35min，得到第一热混合料；
（3）酶解：
3.1）酶解液的配置：所述酶解液由以下重量份的组分组成：第一热混合料105份、水630份、复合蛋白酶1.8份，将组成酶解液的各组分混合均匀，即得待用酶解液；所述复合蛋白酶由以下重量份的组分组成：木瓜蛋白酶12份、大豆蛋白酶6.5份、中性蛋白酶14份；
3.2）对待用酶解液进行三段酶解，得到三段酶解液；三段酶解的工艺参数为：
一段酶解：反应的pH值为6.5～6.8、反应时间为75min、反应温度为47℃；
二段酶解：反应的pH值为7.8～8.5、反应时间为55min、反应温度为51℃；
三段酶解：反应的pH值为6.7～7.2、反应时间为35min、反应温度为47℃；
（4）灭酶处理：采用100℃水浴5min或85℃水浴10min的方式对三段酶解液进行灭酶处理，得到灭酶的酶解液；也可以采用调节pH或加入酶抑制剂的方式对三段酶解液进行灭酶处理；
（5）澄清处理：在3500r/min条件下离心灭酶的酶解液25min，去除不溶物，得到澄清水解液；
（6）脱苦除臭：采用脱苦除臭剂对澄清水解液进行脱苦除臭处理，脱苦除臭剂的添加量为澄清水解液重量的1.8%，得到脱苦除臭水解液；所述脱苦除臭剂由以下重量份的组分组成：活性炭32份、白炭黑7份、β-环糊精13份、麦芽糊精9份；
（7）脱盐：先用H型阳离子交换树脂洗脱脱苦除臭水解液中的Na+，再用OH型强碱性阴离子交换树脂洗脱阴离子，完成脱盐，得到脱盐水解液；
（8）浓缩：脱盐水解液经孔径为15nm的超滤膜浓缩，得到浓缩液；
（9）杀菌：浓缩液于135℃条件下超高温瞬间杀菌，喷雾干燥，即得复合氨基酸粉。
对比例2
一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，包括以下步骤：
（1）混料：将15㎏的大豆粉和10㎏的脱脂蝉蛹粉混合均匀，得到混合料；大豆粉、脱脂蝉蛹粉的粒度均在300目～500目；
（2）变性预处理：
2.1）一次热处理：将混合料于温度为52℃、搅拌速速为600r/min条件下恒温搅拌35min，得到第一热混合料；
2.2）一次震荡处理：将第一热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为120r/min的旋转摇床上震荡4h，得到第一震荡混合料；
2.3）二次热处理：将第一震荡混合料于温度为62℃、搅拌速速为350r/min条件下恒温搅拌22min，得到第二热混合料；
2.4）二次震荡处理：将第二热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为250r/min的旋转摇床上震荡2.5h，得到第二震荡混合料；
（3）酶解：
3.1）酶解液的配置：所述酶解液由以下重量份的组分组成：第二震荡混合料105份、水630份、复合蛋白酶1.8份，将组成酶解液的各组分混合均匀，即得待用酶解液；所述复合蛋白酶由以下重量份的组分组成：木瓜蛋白酶12份、大豆蛋白酶6.5份、中性蛋白酶14份；
3.2）对待用酶解液进行酶解，得到一段酶解液；酶解的工艺参数为：反应的pH值为6.5～6.8、反应时间为165min、反应温度为47℃；
（4）灭酶处理：采用100℃水浴5min或85℃水浴10min的方式对一段酶解液进行灭酶处理，得到灭酶的酶解液；也可以采用调节pH或加入酶抑制剂的方式对一段酶解液进行灭酶处理；
（5）澄清处理：在3500r/min条件下离心灭酶的酶解液25min，去除不溶物，得到澄清水解液；
（6）脱苦除臭：采用脱苦除臭剂对澄清水解液进行脱苦除臭处理，脱苦除臭剂的添加量为澄清水解液重量的1.8%，得到脱苦除臭水解液；所述脱苦除臭剂由以下重量份的组分组成：活性炭32份、白炭黑7份、β-环糊精13份、麦芽糊精9份；
（7）脱盐：先用H型阳离子交换树脂洗脱脱苦除臭水解液中的Na+，再用OH型强碱性阴离子交换树脂洗脱阴离子，完成脱盐，得到脱盐水解液；
（8）浓缩：脱盐水解液经孔径为15nm的超滤膜浓缩，得到浓缩液；
（9）杀菌：浓缩液于135℃条件下超高温瞬间杀菌，喷雾干燥，即得复合氨基酸粉。
下表1给出实施例1-4和对比例1-2中的复合氨基酸粉的制备实验中各项数据的检测结果。
表1
| 序列号 | 复合氨基酸粉的得率/% | 复合氨基酸粉的含盐量/% | 复合氨基酸粉是否有豆腥味 | 复合氨基酸粉是否有蚕蛹的腥臭味 | 氨基酸种类齐全是否齐全 |
| 实施例1 | 68.8 | 0 | 否 | 否 | 是 |
| 实施例2 | 67.2 | 0 | 否 | 否 | 是 |
| 实施例3 | 69.7 | 0 | 否 | 否 | 是 |
| 实施例4 | 57.3 | 0 | 否 | 否 | 是 |
| 对比例1 | 41.5 | 0 | 否 | 否 | 是 |
| 对比例2 | 42.8 | 0 | 否 | 否 | 是 |
由上述制备实验中各项数据的检测结果可知，本发明一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，采用作为植物蛋白的大豆粉以及作为动物蛋白的脱脂蝉蛹粉为原料，产出的氨基酸种类齐全、氨基酸的比例适当；使用的蝉蛹粉为脱脂蝉蛹粉，降低了动物性蛋白的脂肪含量，使得蛋白质反应中心能够充分暴露，有利于酶解反应的进行，提高酶解效率及氨基酸得率；酶解前先进行变性预处理，变性预处理包括一次热处理、一次震荡处理、二次热处理、二次震荡处理，采用热处理与震荡处理相结合的方式进行预处理，使得大豆粉以及脱脂蝉蛹粉都能够适当变性，充分暴露大豆粉以及脱脂蝉蛹粉水解作用的位点，且不会使原料过度变性而影响酶解的进行，有利于酶解反应的进行，进而提高酶解效率及氨基酸得率；酶解过程使用的酶是复合蛋白酶，复合酶中含有多种酶，可有针对性地对复合原料进行水解，水解度更高，极大增加了氨基酸的得率；对待用酶解液进行三段酶解，三段酶解过程的工艺参数略有不同，能够对蛋白质进行有效的酶解，酶解度更高，极大增加了氨基酸的得率；采用活性炭对澄清水解液进行脱苦除臭处理，操作简便，使用效果好；大豆粉、脱脂蝉蛹粉的粒度均在300目～500目，粒度小，且两种原料的粒度相差不大，酶解难度更小；脱苦除臭剂由活性炭、白炭黑、β-环糊精、麦芽糊精组成，脱苦除臭效果更好，且能够有效降低脱苦除臭剂的使用量，氨基酸的损失量更低，生产成本更低。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施方案对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，其特征在于，包括以下步骤：
（1）混料：将重量份数比为1.2～2.5:1的大豆粉和脱脂蝉蛹粉混合均匀，得到混合料；
（2）变性预处理：
2.1）一次热处理：将混合料于温度为50～55℃、搅拌速速为500～800r/min条件下恒温搅拌30～45min，得到第一热混合料；
2.2）一次震荡处理：将第一热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为100～150r/min的旋转摇床上震荡3～5h，得到第一震荡混合料；
2.3）二次热处理：将第一震荡混合料于温度为60～65℃、搅拌速速为300～400r/min条件下恒温搅拌20～25min，得到第二热混合料；
2.4）二次震荡处理：将第二热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为200～300r/min的旋转摇床上震荡2～3h，得到第二震荡混合料；
（3）酶解：
3.1）酶解液的配置：所述酶解液由以下重量份的组分组成：第二震荡混合料100～110份、水600～700份、复合蛋白酶1.5～2.5份，将组成酶解液的各组分混合均匀，即得待用酶解液；所述复合蛋白酶由以下重量份的组分组成：木瓜蛋白酶10～15份、大豆蛋白酶6～7份、中性蛋白酶13～15份；
3.2）对待用酶解液进行三段酶解，得到三段酶解液；三段酶解的工艺参数为：
一段酶解：反应的pH值为6.3～6.8、反应时间为70～80min、反应温度为45～50℃；
二段酶解：反应的pH值为7.5～8.5、反应时间为50～60min、反应温度为50～53℃；
三段酶解：反应的pH值为6.5～7.2、反应时间为30～70min、反应温度为46～49℃；
（4）灭酶处理：采用100℃水浴5min或85℃水浴10min的方式对三段酶解液进行灭酶处理，得到灭酶的酶解液；
（5）澄清处理：在3000r/min～5000r/min条件下离心灭酶的酶解液，去除不溶物，得到澄清水解液；
（6）脱苦除臭：采用活性炭对澄清水解液进行脱苦除臭处理，得到脱苦除臭水解液；
（7）脱盐：先用H型阳离子交换树脂洗脱脱苦除臭水解液中的Na+，再用OH型强碱性阴离子交换树脂洗脱阴离子，完成脱盐，得到脱盐水解液；
（8）浓缩：脱盐水解液经超滤膜浓缩，得到浓缩液；
（9）杀菌：浓缩液于135℃条件下超高温瞬间杀菌，喷雾干燥，即得复合氨基酸粉。
2.根据权利要求1所述的一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，其特征在于，所述步骤（1）中所述大豆粉、脱脂蝉蛹粉的粒度均在300目～500目。
3.根据权利要求1所述的一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，其特征在于，所述步骤（2）中的变性预处理：
2.1）一次热处理：将混合料于温度为52～55℃、搅拌速速为600～800r/min条件下恒温搅拌35～45min，得到第一热混合料；
2.2）一次震荡处理：将第一热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为120～150r/min的旋转摇床上震荡4～5h，得到第一震荡混合料；
2.3）二次热处理：将第一震荡混合料于温度为62～65℃、搅拌速速为350～400r/min条件下恒温搅拌22～25min，得到第二热混合料；
2.4）二次震荡处理：将第二热混合料放到震荡幅度为20～25mm、转速为250～300r/min的旋转摇床上震荡2.5～3h，得到第二震荡混合料。
4.根据权利要求1所述的一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，其特征在于，所述步骤（3）中所述酶解液由以下重量份的组分组成：第二震荡混合料105～110份、水630～700份、复合蛋白酶1.8～2.5份，将组成酶解液的各组分混合均匀，即得待用酶解液；所述复合蛋白酶由以下重量份的组分组成：木瓜蛋白酶12～15份、大豆蛋白酶6.5～7份、中性蛋白酶14～15份。
5.根据权利要求1所述的一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，其特征在于，所述步骤（3）中对待用酶解液进行三段酶解，得到三段酶解液；三段酶解的工艺参数为：
一段酶解：反应的pH值为6.5～6.8、反应时间为75～80min、反应温度为47～50℃；
二段酶解：反应的pH值为7.8～8.5、反应时间为55～60min、反应温度为51～53℃；
三段酶解：反应的pH值为6.7～7.2、反应时间为35～70min、反应温度为47～49℃。
6.根据权利要求1所述的一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，其特征在于，所述步骤（4）中采用调节pH或加入酶抑制剂的方式对三段酶解液进行灭酶处理，得到灭酶的酶解液。
7.根据权利要求1所述的一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，其特征在于，所述步骤（5）中在3500r/min～5000r/min条件下离心灭酶的酶解液15～35min，去除不溶物，得到澄清水解液。
8.根据权利要求1所述的一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，其特征在于，所述步骤（6）中采用脱苦除臭剂对澄清水解液进行脱苦除臭处理，得到脱苦除臭水解液；所述脱苦除臭剂由以下重量份的组分组成：活性炭30～35份、白炭黑6～8份、β-环糊精12～15份、麦芽糊精8～12份。
9.根据权利要求8所述的一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，其特征在于，所述步骤（6）中脱苦除臭剂的添加量为澄清水解液重量的0.8～2.5%。
10.根据权利要求1所述的一种利用酶解法生产氨基酸的工艺，其特征在于，所述步骤（8）中的超滤膜的孔径为5～25nm。
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| CN1534098A (zh) * | 2003-04-01 | 2004-10-06 | 成都辰农绿色产业有限公司 | 从大豆废渣中制备多肽的技术 |
| CN102329846A (zh) * | 2011-10-10 | 2012-01-25 | 广东环西生物科技股份有限公司 | 复合酶水解法制备大豆与蚕蛹复合寡肽的清洁生产方法 |
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