一種無水解味、無苦味的大豆多肽及其製備方法與應用的製作方法

2023-05-14 06:30:56 4

專利名稱：一種無水解味、無苦味的大豆多肽及其製備方法與應用的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種大豆蛋白的精深加工工藝，具體涉及一種無水解味、無苦味的大 豆多肽及其製備方法與應用。
背景技術：
大豆多肽是以大豆蛋白為原料，經過水解工藝將大豆蛋白分子切割成若干小分子 肽，再經過分離、精製等過程得到的混合物。研究表明，大豆多肽能夠抗高血壓、抗膽固醇、 抗血栓形成，促進脂肪代謝，防止動脈硬化，增強肌肉運動能力，促進肌紅細胞復原，還具有 幫助人體恢復體力，促進礦物質吸收等功能。因此，大豆多肽在功能性食品領域具有十分廣 闊的應用前景。目前，通過微生物發酵法製備大豆多肽是一種常用的方法。利用微生物在生長 繁殖過程中產生大量的蛋白酶系，催化大豆多肽從大豆蛋白分子中釋放出來，並對大豆多 肽中某些苦味多肽進行修飾、轉移和重組，使大豆多肽具有更好的溶解性，無苦味，增強其 應用價值。例如，中國專利《生物發酵法分離大豆多肽、蛋白腖、胺基酸的工藝》(專利號 ZL200510042337.X)提出利用液態發酵法生產大豆多肽、複合胺基酸、蛋白腖。但微生物發 酵法的缺點在於，水解過程難以控制，所得目標產物的分子量較大，液態發酵法製備大豆多 肽的成本較高。目前工業化生產大豆多肽多採用微生物固態發酵法，產品主要應用於動物 營養領域，用於食品領域較少見報導。另一種常用的大豆多肽生產方法是酶解法，通常可選用胰蛋白酶、胃蛋白酶等動 物蛋白酶，也可使用菠蘿蛋白酶和木瓜蛋白酶等植物蛋白酶，或者微生物酶等。採用酶解法 生產的多肽產品安全性高，生產條件溫和、易控制，水解效率高，蛋白回收率高，成本低廉。 因此，目前已成為食品工業大豆多肽生產的主要方法。採用酶解工藝製備大豆多肽的不足 之處在於，獲得的多肽產物往往風味不佳，具有不同程度的苦味和水解味，這嚴重限制了大 豆多肽在食品中的應用。由於大豆多肽風味不佳，市面上一些添加大豆多肽的功能性食品 要麼大豆多肽含量不高，要麼採用較濃鬱的風味物質掩蓋大豆多肽苦味和水解味。因此，針 對大豆多肽的苦味和水解味，一些專利提出了解決方案。中國專利《無苦味大豆多肽的生產 工藝》(專利號ZL02115912. 2)針對酶解工藝製備大豆多肽易產生苦味，提出了用雙酶分 段水解，並結合高嶺土吸附製備無苦味多肽。但用高嶺土或活性炭等吸附劑具有非選擇性， 並不能完全吸附苦味多肽，同時也會吸附非苦味的多肽，從而降低多肽的回收率。中國專利 《一種無苦味的大豆多肽及其生產方法》(專利號ZL 200310112130. 6)提出了用自製毛黴 蛋白酶提取液和鹼性蛋白酶酶解工藝，可以得到無苦味的大豆多肽。這種自製毛黴蛋白酶 提取液是一種十分具有商業潛力的蛋白酶，但生產的可行性和商業成本還有待於進一步的 研究與探索。

發明內容
本發明的首要目的在於克服現有技術的缺點與不足，提供一種無水解味、無苦味的大豆多肽的製備方法。該製備方法以大豆蛋白為原料，通過結合微生物發酵法和酶解法 製備大豆多肽，是大豆蛋白的精深加工技術。本發明的另一目的在於提供通過所述方法得到的大豆多肽。本發明的再一目的在於提供所述大豆多肽的應用。本發明的目的可以通過如下措施來實現一種無水解味、無苦味的大豆多肽的制 備方法，包括如下幾個步驟(1)潤溼精選無發黴、無變質的優質大豆蛋白，將相當於大豆蛋白質量50 200% (w/w質量百分比，下同)的水充分潤溼大豆蛋白，並攪拌均勻；(2)溼蒸將潤溼的大豆蛋白於100 121°C溼蒸10 60min ；溼蒸的目的是讓大 豆蛋白在高溫下變性，分子結構充分展開，有利於下一步發酵工藝；同時高溫溼蒸可以有效 地殺死附著於大豆蛋白的微生物，減少發酵雜菌汙染；(3)冷卻將步驟(2)溼蒸處理過的大豆蛋白通風冷卻，溫度降至30°C以下備用；(4)接種將相當於大豆蛋白質量0.05 0.20%的麴黴與相當於麴黴質量20 100倍的大豆分離蛋白充分混勻，大豆分離蛋白的作用為稀釋菌種和補充蛋白；然後將均 勻分散在大豆分離蛋白中的菌種與步驟C3)處理過的大豆蛋白原料充分混勻，接種完成；(5)發酵將接種好的大豆蛋白於25 35°C、相對溼度85 95%發酵20 70h ； 發酵可讓麴黴充分生產蛋白酶系，使部分大豆蛋白分解成小分子多肽；(6)酶解將發酵結束的大豆蛋白配製成質量百分比為5 15%的溶解液，採用 高速剪切方法將大豆蛋白充分分散；接著在不斷攪拌的條件下，將剪切後的溶解液加熱至 45 60°C，將懸浮液pH值調節至7 9 ；再加入相當於大豆蛋白質量0. 2 2%的蛋白酶， 酶解的條件為於45 60°C酶解時間6 Mh，酶解過程中，保持酶解液pH值恆定；在這一 過程中，添加的蛋白酶和先前發酵過程中產生的蛋白酶系同時催化蛋白質水解，同時，由於 酶解溫度較高，麴黴生長受到抑制；(7)後期處理將步驟(6)製備得到的酶解液加熱，加熱的條件為90°C以上保持 5 30min，加熱的目的是鈍化蛋白酶的活性；接著離心，將上清液超濾，濃縮、乾燥，得到無 水解味、無苦味的大豆多肽；步驟(1)中所述大豆蛋白為豆粕或大豆濃縮蛋白中的一種或兩種；更優選非轉基 因豆粕；步驟(1)中所述水的用量優選為相當於大豆蛋白質量120% ；步驟O)中所述溼蒸的條件優選為121°C溼蒸20min ；步驟中所述大豆分離蛋白的用量優選為相當於麴黴質量50倍質量；步驟(4)中所述麴黴優選黑麴黴或米麴黴中的至少一種；所述黑麴黴優選為黑麴黴AS3. 350 ；所述米麴黴優選為米麴黴A-9005 ；步驟(6)中當所述大豆蛋白為豆粕時，先將豆粕進行粉碎，再配製溶解液；步驟(6)中所述溶解液的濃度優選為質量百分比10% ；步驟(6)中所述pH值優選通過濃度為3 5mol/L的氫氧化鈉溶液進行調節；步驟(6)中所述的蛋白酶優選鹼性蛋白酶；步驟(6)中所述的蛋白酶優選先溶解後再加入溶解液中；
步驟(6)中所述酶解的時間優選為12h ；步驟(7)中所述加熱的條件優選為90°C以上保持15min ；步驟(7)中所述離心的條件優選為以5000rpm的速度離心5min ；步驟(7)中所述超濾的條件優選通過1000道爾頓的PS膜超濾器進行超濾；一種水解味、無苦味的大豆多肽，通過上述製備方法得到；所述水解味、無苦味的大豆多肽可應用於食品領域，如功能性食品、運動型飲料 等；所述水解味、無苦味的大豆多肽也可以用於化妝品領域，這是由於大豆多肽的溶 解性好、吸溼性和保溼性強，易溶解於多種化妝品溶劑中，因此可以應用於化妝品中。本發明的發明原理本發明首先利用固態微生物發酵法產生大量的蛋白酶系，利 用微生物發酵產生的蛋白酶系除去多肽中的苦味和水解味，保證大豆多肽具有良好的風 味，並將部分大豆蛋白分解成小分子多肽；然後將大豆蛋白配製成溶解液，由固態發酵體系 轉化為液態酶解體系，通過提高酶解體系溫度，抑制微生物生長，並加入高效蛋白酶，利用 酶解法的高效、穩定和專一性進一步將多肽水解成分子量更小的大豆多肽。本發明中大豆 蛋白的水解度DH為20 40%，得到的大豆多肽平均肽鏈長度為2. 5 4. 0個胺基酸，平均 分子量在1，000道爾頓以下，無苦味、無水解味。該大豆多肽可直接添加到酸性飲料、運動 型飲料、功能性食品，也可以應用到化妝品中。本發明相對於現有技術具有如下的優點及效果本發明充分結合了微生物發酵 法和酶解法的優點，有效地克服單一採用微生物發酵法或酶解法製備多肽的缺點，工藝穩 定可靠，得到大豆多肽平均肽鏈長度為2. 5 4. 0個胺基酸，平均分子量在1，000道爾頓 以下，無苦味、無水解味，與現有技術相比較，本發明製得的水解味、無苦味的大豆多肽風味 好，成本低。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步詳細的描述，但本發明的實施方式不限於此。實施例1(1)潤溼選用非轉基因豆粕為原料，用相當於豆粕質量50%的自來水充分潤溼；(2)溼蒸和冷卻將潤溼的豆粕於100°C溼蒸60min ；溼蒸結束後，將豆粕取出，通 風冷卻至30°C ；(3)接種準確稱取相當於豆粕質量0. 05%的米麴黴3. 042孢子(廣州市微生物 研究所)，將其與相當於米麴黴3. 042孢子質量50倍的大豆分離蛋白粉充分混合後，再與豆 粕混勻，接種完成；(4)發酵將接種過的豆粕在30°C、相對溼度95%的環境下發酵70h ；(5)酶解將發酵後的豆粕粉碎，用去離子水將粉碎後的豆粕配製成質量百分比 5%的溶解液，用膠體磨將溶解液剪切均勻；用濃度為5mol/L的氫氧化鈉溶液將懸浮液pH 值調節至7 ；稱取相當於豆粕質量0. 2%的Alcalase 2. 4L(諾維信生物技術有限公司商品 酶)，均勻地分散到溶解液中，酶解溫度45°C，酶解時間6h，酶解過程中保持酶解液pH恆 定；(6)後期處理酶解結束後，將酶解液的溫度進一步加熱至90°C，並保持5min，鈍化蛋白酶的活性。然後將酶解液5000rpm離心5min，棄去沉澱的蛋白質，取上清；上清液通 過1000道爾頓的PS膜超濾器超濾。最後，透過液通過進一步的濃縮、噴霧乾燥，即得到大豆 多肽。大豆蛋白的水解度DH為23% (採用pH-stat法測定多肽水解度，以下實施例同)， 大豆多肽的平均肽鏈長度為4. 4個胺基酸，平均分子量為為652道爾頓(採用高效凝膠過 濾色譜GPC，TSKgel G2000凝膠柱，流動相乙腈、水和三氟乙酸按體積比20 80 0. 1混 合得到，檢測波長:220歷，流速0. 5ml/min，進樣體積:20μ 1，以下實施例同)，蛋白回收率 為52% (即所得到大豆多肽含量佔原料重量百分比)，無苦味(由20人組成感官評價小組 對產品檢驗感官檢驗，以下實施例同)、無水解味(由20人組成感官評價小組對產品檢驗感 官檢驗，以下實施例同)。實施例2(1)潤溼選用非轉基因豆粕為原料，用相當於豆粕質量200%的自來水充分潤 溼；(2)溼蒸和冷卻將潤溼的豆粕於121°C溼蒸IOmin ；溼蒸結束後，將豆粕取出，通 風冷卻至30°C ；(3)接種準確稱取相當於豆粕質量0. 15%的米麴黴A-9005孢子(廣州市微生物 研究所)，與相當於米麴黴A-9005質量20倍的大豆分離蛋白粉充分混合後，再與豆粕混勻， 接種完成；(4)發酵將接種過的豆粕在30°C、相對溼度95%的環境下發酵20h ；(5)酶解將發酵後的豆粕粉碎，用去離子水將粉碎後的豆粕配製成質量百分比 15%的溶解液，用膠體磨將溶解液剪切均勻；用濃度為3mol/L的氫氧化鈉溶液將懸浮液pH 值調節至8 ；稱取相當於豆粕質量0. 5%的Alcalase (諾維信生物技術有限公司商品酶)， 均勻地分散到溶解液中，酶解溫度50°C，酶解時間Mh，酶解過程中保持酶解液pH恆定；(6)後期處理酶解結束後，將酶解液的溫度進一步加熱至90°C，並保持30min，鈍 化蛋白酶的活性。然後將酶解液5000rpm離心5min分離，棄去沉澱的蛋白質，取上清；上清 液通過1000道爾頓的PS膜超濾器超濾。最後，透過液通過進一步的濃縮、噴霧乾燥，即得 到大豆多肽。大豆蛋白的水解度DH為27%，大豆多肽的平均肽鏈長度為3. 7個胺基酸，平 均分子量為為5M道爾頓，蛋白回收率為71%，無苦味、無水解味。實施例3(1)潤溼選用大豆濃縮蛋白為原料，用相當於大豆濃縮蛋白質量120%的自來水 充分潤溼；(2)溼蒸和冷卻將潤溼的大豆濃縮蛋白於121°C溼蒸20min ；溼蒸結束後，將大豆 濃縮蛋白取出，通風冷卻至30°C ；(3)接種準確稱取相當於大豆濃縮蛋白質量0. 2%的米麴黴3. 042孢子(廣州市 微生物研究所)，與相當於米麴黴3. 042孢子質量100倍的大豆分離蛋白粉充分混合後，再 與豆粕混勻，接種完成；(4)發酵將接種過的大豆濃縮蛋白在30°C、相對溼度95%的環境下發酵48h ；(5)酶解用去離子水將發酵後的大豆濃縮蛋白配製成質量百分比10%的溶解 液，用膠體磨將溶解液剪切均勻；用濃度為5mol/L的氫氧化鈉溶液將懸浮液pH值調節至 9;稱取相當於大豆濃縮蛋白質量2.0%的Alcalase(諾維信生物技術有限公司商品酶)，均勻地分散到溶解液中，酶解溫度60°C，酶解時間12h，酶解過程中保持酶解液pH恆定；(6)後期處理酶解結束後，將酶解液的溫度進一步加熱至90°C，並保持15min，鈍 化蛋白酶的活性。然後將酶解液高速5000rpm離心5min分離，棄去沉澱的蛋白質，取上清； 上清液通過1000道爾頓的PS膜超濾器超濾。最後，透過液通過進一步的濃縮、噴霧乾燥， 即得到大豆多肽。大豆蛋白的水解度DH為33%，大豆多肽的平均肽鏈長度為3. 0個氨基 酸，平均分子量為為420道爾頓，蛋白回收率為65%，無苦味、無水解味。上述實施例為本發明較佳的實施方式，但本發明的實施方式並不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發明的精神實質與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應為等效的置換方式，都包含在本發明的保護範圍之內。
權利要求
1.一種無水解味、無苦味的大豆多肽的製備方法，其特徵在於包括如下步驟(1)潤溼用相當於大豆蛋白質量50 200%的水充分潤溼大豆蛋白，並攪拌均勻；(2)溼蒸將潤溼的大豆蛋白於100 121°C溼蒸10 60min；(3)冷卻將步驟( 溼蒸處理過的大豆蛋白通風冷卻，溫度降至30°C以下備用；(4)接種將相當於大豆蛋白質量0.05 0. 20%的麴黴與相當於麴黴質量20 100 倍的大豆分離蛋白充分混勻；然後將均勻分散在大豆分離蛋白中的菌種與步驟C3)處理後 的大豆蛋白原料充分混勻，接種完成；(5)發酵將接種好的大豆蛋白於25 35°C、相對溼度85 95%發酵20 70h；(6)酶解將發酵結束的大豆蛋白配製成質量百分比為5 15%的溶解液，採用高速 剪切方法將大豆蛋白充分分散；接著在不斷攪拌的條件下，將剪切後的溶解液加熱至45 60°C，將懸浮液pH值調節至7 9 ；再加入相當於大豆蛋白質量0. 2 2%的蛋白酶，酶解 的條件為於45 60°C酶解時間6 Mh ；(7)後期處理將步驟(6)製備得到的酶解液加熱，加熱的條件為90°C以上保持5 30min ；接著離心，將上清液超濾，濃縮、乾燥，得到無水解味、無苦味的大豆多肽。
2.根據權利要求1所述無水解味、無苦味的大豆多肽的製備方法，其特徵在於 步驟(1)中所述大豆蛋白為豆粕或大豆濃縮蛋白中的一種或兩種；步驟(1)中所述水的用量為相當於大豆蛋白質量120%。
3.根據權利要求1所述無水解味、無苦味的大豆多肽的製備方法，其特徵在於步驟 ⑵中所述溼蒸的條件為121°C溼蒸20min。
4.根據權利要求1所述無水解味、無苦味的大豆多肽的製備方法，其特徵在於 步驟中所述大豆分離蛋白的用量為相當於麴黴質量50倍質量；步驟中所述麴黴為黑麴黴或米麴黴中的至少一種。
5.根據權利要求4所述無水解味、無苦味的大豆多肽的製備方法，其特徵在於所述黑 麴黴為黑麴黴AS3. 350 ；所述米麴黴為米麴黴A-9005。
6.根據權利要求1所述無水解味、無苦味的大豆多肽的製備方法，其特徵在於 步驟(6)中當所述大豆蛋白為豆粕時，先將豆粕進行粉碎，再配製溶解液； 步驟(6)中所述溶解液的濃度為質量百分比10% ；步驟(6)中所述pH值為通過濃度為3 5mol/L的氫氧化鈉溶液進行調節； 步驟(6)中所述的蛋白酶為鹼性蛋白酶； 步驟(6)中所述的蛋白酶為先溶解後再加入溶解液中； 步驟(6)中所述酶解的時間為12h。
7.根據權利要求1所述無水解味、無苦味的大豆多肽的製備方法，其特徵在於 步驟(7)中所述加熱的條件為90°C以上保持15min ；步驟(7)中所述離心的條件為以5000rpm的速度離心5min ；步驟(7)中所述超濾的條件為通過1000道爾頓的PS膜超濾器進行超濾。
8.一種水解味、無苦味的大豆多肽，通過權利要求1 7任一項所述製備方法得到。
9.權利要求1 7任一項所述水解味、無苦味的大豆多肽應用於食品領域或化妝品領
全文摘要
本發明公開一種無水解味、無苦味的大豆多肽及其製備方法與應用。本發明首先利用固態微生物發酵法產生大量的蛋白酶系，利用微生物發酵產生的蛋白酶系除去多肽中的苦味和水解味，保證大豆多肽具有良好的風味，並將部分大豆蛋白分解成小分子多肽；然後將大豆蛋白配製成溶解液，由固態發酵體系轉化為液態酶解體系，通過提高酶解體系溫度，抑制微生物生長，加入高效蛋白酶，利用酶解法的高效、穩定和專一性進一步將多肽水解成分子量更小的大豆多肽。本發明中大豆蛋白的水解度為20～40％，得到的大豆多肽平均長度為2.5～4.0個胺基酸，平均分子量在1,000Da以下，無苦味、無水解味。該大豆多肽可直接添加到食品中，也可應用到化妝品中。
文檔編號A23J3/34GK102048022SQ201010562438
公開日2011年5月11日 申請日期2010年11月25日 優先權日2010年11月25日
發明者周雪松, 曾建新, 王才華, 蔣文真 申請人:廣州合誠實業有限公司