專利名稱：一種酶解玉米蛋白制備玉米低聚肽螯合物的方法
技術領域：
本發明涉及生物酶工程技術領域，具體涉及一種酶解玉米蛋白制備玉米低聚肽螯合物的方法。
背景技術：
隨著生物技術進步和生命科學的發展，生物體內的活性多肽受到越來越多的關注，尤其是隨著許多活性肽生理功能和結構的明朗化，更推動了科學界對活性多肽其功能性延伸性的研究，其中第三代營養添加劑多肽螯合物為目前研究的熱點之一。肽是具有活性的小分子蛋白物質，大體可以分為三類，即內源肽、合成肽和酶解肽，肽的功能性及生理活性與其分子量大小及氨基酸鏈長短密切相關。根據現有國內外發表的文獻資料，玉米蛋白的分子量非常大，80%的蛋白質分子量在十萬道爾頓以上，而通過酶解制備的玉米低聚肽，其分子量在1000道爾頓以下。玉米低聚肽由于其分子量小，因此在營養及其生理活性 方面功能性突出，利用其在人體內容易被吸收利用的特點，將玉米低聚肽和微量元素相螯合，其金屬離子與多肽分子通過配位鍵結合后，生成穩定的螯合物，不僅穩定性好，緩解了礦物質之間的頡抗作用，而且在消化過程中減少了 PH值、脂類、纖維、胃酸等物質的影響，有利于人體對金屬離子的充分吸收和利用。此外由于玉米蛋白的顏色呈黃色或者淡黃色，需要對其進行脫色處理，現有技術一般采用活性肽脫色或者離子交換樹脂脫色，前者氮損耗率在30%左右，產率不高；后者需要對離子交換樹脂經行洗脫和再生，工藝復雜，成本較高。本發明旨在以食品級玉米蛋白粉為原料，先后通過多種酶酶解玉米蛋白及新型脫色工藝，制備出高純度的玉米低聚肽原料，其90%以上的蛋白分子量在1000道爾頓以下。再通過螯合反應將該玉米低聚肽與微量元素進行螯合，制成玉米低聚肽螯合物，作為一種新的食品和保健品。

發明內容
本發明的目的是由以下技術方案實現的一種酶解玉米蛋白制備玉米低聚肽螯合物的方法，按重量百分比，包括以下步驟(I)將重量為100份的玉米蛋白配置成重量濃度為7 15%的水溶液作為底物，調節PH值至8. 5 9. 5，溫度至55 70°C，加入堿性蛋白酶酶解，酶解過程中不斷加入NaOH溶液來維持PH值，酶解結束后用HCl溶液調節PH值至5 7，加入中性蛋白酶酶解，制得玉米低聚肽水解液；(2)將所述玉米低聚肽水解液用復合風味蛋白酶酶解，控制條件為所述復合風味蛋白酶的含量為所述玉米蛋白重量的O. 2% O. 8%，酶解反應溫度為50°C 70°C，酶解反應時間為3 5小時；(3)用食品級雙氧水進行脫色處理，控制條件為所述雙氧水含量為所述玉米蛋白重量的10% 30%，溫度60°C 80°C，pH7 9，脫色時間I 3小時；(4)用食品級過氧化氫酶進行酶解，控制條件為所述食品級過氧化氫酶含量為所述玉米蛋白重量的O. 04% O. 06%，酶解溫度為40°C 60°C，酶解時間為I 2小時；酶解結束后，加熱至851 951，滅酶15-20分鐘；(5)加入微量元素進行螯合反應,控制所述螯合反應條件為所述微量元素含量為所述玉米蛋白重量的O. 1% O. 3%，溫度60°C 70°C，pH為8 9，反應時間為I 2小時；(6)離心，噴霧冷凍干燥。進一步，所述堿性蛋白酶酶解條件為所述底物重量濃度為11% 15%，所述堿性蛋白酶酶用量為所述玉米蛋白重量的O. 3% O. 5%，溫度為62 68°C，PH8. 5 9. 5，酶解時間3 4小時；所述中性蛋白酶酶解條件為所述底物重量濃度為11% 15%，所述中性蛋白酶酶用量為所述玉米蛋白重量的O. 3% O. 5%，溫度為40 50°C，PH 5 7，酶解時間
O.5 I小時。進一步，所述堿性蛋白酶酶解條件為所述底物重量濃度7% 10%，所述堿性蛋白酶酶用量為所述玉米蛋白重量的O. 3% O. 5%，溫度為62 68°C，PH8. 5 9. 5，酶解時間3 4小時；所述中性蛋白酶酶解條件為所述底物重量濃度為7% 10%，所述中性蛋白酶酶用量為所述玉米蛋白重量的O. 3% O. 5%，溫度為40 50°C，PH 5 7，酶解時間O. 5 I小時。進一步，所述堿性蛋白酶的酶活力200000U/g，所述中性蛋白酶的酶活力200000U/g，所述風味蛋白酶的酶活力200000U/g，所述食品級過氧化氫酶酶活力800000U/g，所述NaOH溶液質量分數為I %，所述HCl溶液質量分數為1%。本發明的復合風味蛋白酶酶解，使風味前體物水解，從而釋放出風味物質，增強和改善食品的風味。此外風味酶還可以控制妝的苦味，并且提聞大大提聞了水解度，最聞可達到80%。其原理為通過內切蛋白酶切斷多肽內部的肽鍵，形成短鏈肽，其中一些含有疏水氨基酸，因而成為苦肽，使用外切酶每一次從多肽鏈的末端切斷釋放一個氨基酸，從而把苦肽徹底降解為氨基酸。本發明的食品級雙氧水，穩定性好、雜質少、純度高、氧化能力強，可以對玉米低聚肽水解液進行脫色，且分解之后的產物為水和氧氣，不會產生有毒的殘留物。本發明的食品級過氧化氫酶，將雙氧水分解成水和氧氣，成本低、產率極高，且對氮沒有損耗，技術成熟并且產品質量可靠。本發明將玉米蛋白粉通過控制堿性蛋白酶和中性蛋白酶的酶解條件，所獲得的玉米低聚肽水解液中玉米低聚肽分子量在1000道爾頓以下的達到90%以上，并且與其他技術相比，本技術的酶使用量更少，降低了企業的成本。本發明提供的玉米低聚肽螯合物的工藝，可以制備出更易被人體吸收的微量元素螯合物，利用人體對短肽的高吸收率，從而補充更多的微量元素和必須的氨基酸。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步描述，但本發明的保護范圍不僅僅局限于實施例。實施例I :
I、將各材料準備好備用，取一干凈容器；2、投入玉米蛋白粉1kg，加入去離子水13kg，攪拌混合均勻；3、用質量分數為1%的NaOH溶液調節料液至pH8. 5，溫度加熱至55°C，恒溫攪拌60min ；4、加入3g堿性蛋白酶酶解，用質量分數為1%的NaOH溶液保持調節料液pH8. 5，將料液加熱至62°C，酶解3小時；5、用質量分數為1%的HCl溶液調節料液至pH5，將料液溫度降至40°C，加入3g中性蛋白酶，酶解O. 5小時，制得玉米低聚肽水解液；6、加熱水解液溫度至50°C，加入2g復合風味蛋白酶，酶解3小時；
7、加熱水解液溫度至60°C，加入IOOg食品級雙氧水，用質量分數為1%的NaOH溶液調節料液至PH7，脫色I小時；8、降溫至40°C，加入O. 4g食品級過氧化氫酶，酶解I小時；9、迅速加熱至90°C,滅酶15min ;10、冷卻水解液溫度至60°C，用質量分數為1%的NaOH溶液調節料液至pH8，加入Ig微量元素，維持攪拌，反應I小時；11、用蝶式離心機離心，噴霧干燥成粉。實施例2 I、將各材料準備好備用，取一干凈容器；。2、投入玉米蛋白粉1kg，加入去離子水10kg，攪拌混合均勻；3、用質量分數為1%的NaOH溶液調節料液至pH9. 0，溫度加熱至60°C，恒溫攪拌60min ；4、加入4g堿性蛋白酶酶解，用質量分數為1%的NaOH溶液調節料液至pH9. 0，將料液加熱至65°C，酶解3小時；5、用質量分數為1%的HCl溶液調節料液至pH6，將料液溫度降至45°C，加入4g中性蛋白酶，酶解I小時，制得玉米低聚肽水解液；6、加熱水解液溫度至60°C，加入4g復合風味蛋白酶，酶解4小時； 7、加入200g食品級雙氧水，用質量分數為1%的NaOH溶液調節料液至pH8，脫色2小時；8、降溫至50°C，加入O. 5g食品級過氧化氫酶，酶解I小時；9、迅速加熱至90 °C,滅酶20min ；10、冷卻水解液溫度至60°C，用質量分數為1%的NaOH溶液調節料液至pH8. 5，加入2g微量元素,維持攪拌，反應I小時；11、用蝶式離心機離心，噴霧干燥成粉。實施例3 I、將各材料準備好備用，取一干凈容器；2、投入玉米蛋白粉1kg，加入去離子水6kg，攪拌混合均勻；3、用質量分數為1%的NaOH溶液調節料液至pH9. 5，溫度加熱至65°C，恒溫攪拌60min ；4、加入5g堿性蛋白酶酶解，將料液加熱至68°C，酶解4小時；
5、用質量分數為1%的HCl溶液調節料液至pH7，將料液溫度降至50°C，加入5g中性蛋白酶，酶解I小時，制得玉米低聚肽水解液；6、加熱水解液溫度至65°C，加入6g復合風味蛋白酶，酶解5小時；7、加入300g食品級雙氧水，用質量分數為1%的NaOH溶液調節料液至pH9，脫色3小時；8、降溫至55°C，加入O. 6g食品級過氧化氫酶，酶解I. 5小時；9、迅速加熱至95°C,滅酶15min ；10、冷卻水解液溫度至65°C，用質量分數為1%的NaOH溶液調節料液至pH9，加入3g微量元素，維持攪拌，反應2小時；11、用蝶式離心機離心，噴霧干燥成粉。·實施例4 I、將各材料準備好備用，取一干凈容器；2、投入玉米蛋白粉1kg，加入去離子水8kg，攪拌混合均勻；3、用質量分數為1%的NaOH溶液調節料液至pH9. 5，溫度加熱至70°C，恒溫攪拌60min ；4、加入5g堿性蛋白酶酶解，將料液降溫至65°C，酶解3. 5小時；5、用質量分數為1%的HCl溶液調節料液至pH6. 5，將料液溫度降至50°C，加入5g中性蛋白酶，酶解I小時，制得玉米低聚肽水解液；6、加熱水解液溫度至70°C，加入8g復合風味蛋白酶，酶解5小時；7、加熱水解液溫度至80°C，加入300g食品級雙氧水，用質量分數為1%的NaOH溶液調節料液至PH9，脫色3小時；8、降溫至60°C，加入O. 6g食品級過氧化氫酶，酶解2小時；9、迅速加熱至95°C,滅酶20min ;10、冷卻水解液溫度至70°C，加入2. 5g微量元素，維持攪拌，反應2小時；11、用蝶式離心機離心，噴霧干燥成粉。實施例5 I、將各材料準備好備用，取一干凈容器；2、投入玉米蛋白粉1kg，加入去離子水7kg，攪拌混合均勻；3、用質量分數為1%的NaOH溶液調節料液至pH9. 2，溫度加熱至67°C，恒溫攪拌60min ；4、加入4. 5g堿性蛋白酶酶解，將料液降溫至65°C，酶解3. 5小時；5、用質量分數為1%的HCl溶液調節料液至pH6. 5，將料液溫度降至50°C，加入
4.5g中性蛋白酶,酶解O. 7小時，制得玉米低聚肽水解液；6、加熱水解液溫度至65°C，加入7g復合風味蛋白酶，酶解4. 5小時；7、加熱水解液溫度至75°C，加入250g食品級雙氧水，用質量分數為1%的NaOH溶液調節料液至PH9，脫色2. 3小時；8、降溫至55°C，加入5. 5g食品級過氧化氫酶，酶解2小時；9、迅速加熱至92°C,滅酶20min ;10、冷卻水解液溫度至70°C，加入2. 5微量元素，維持攪拌，反應2小時；
11、用蝶式離心機離心，噴霧干燥成粉。以上各實施例的玉米低聚肽水解液中玉米低聚肽的分子量分布測試結果如下表I所示，測試方法參照JY/T024-1996，QB/T2879-2007。由表I可知，通過將玉米蛋白進行堿性蛋白酶和中性蛋白酶酶解，用于后續步驟的玉米低聚肽，分子量在1000道爾頓以下的都達到了 90%以上。表I玉米低聚肽的分子量分布
分子量范圍峰面積百分比(％，λ 220nm)
(道爾頓) 實施例I 實施例2 實施例3 實施例4 實施例5 >2000__0Λ6__0.150.15__015__0.15
2000 ~ 1000 4.12__3.333.12__2J8__3.09
000 ~ 500 17.32__18.3517.68__FL65__17.76
500- 180 65.87__66.1165.73__65.72__65.45
< 18012.5312.0613.3213.5013.55
< 1000 總量 95.7296.52 | 96.7396.8796.76最后應說明的是以上實施例僅用以說明本發明而并非限制本發明所描述的技術方案，因此，盡管本說明書參照上述的各個實施例對本發明已進行了詳細的說明，但是，本領域的普通技術人員應當理解，仍然可以對本發明進行修改或等同替換，而一切不脫離本發明的精神和范圍的技術方案及其改進，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍中。
權利要求
1.一種酶解玉米蛋白制備玉米低聚肽螯合物的方法，其特征在于，按重量百分比，包括以下步驟 (1)將重量為100份的玉米蛋白配制成重量濃度為7 15%的水溶液作為底物，調節所述底物PH值至8. 5 9. 5，溫度至55 70°C，加入堿性蛋白酶酶解，酶解過程中不斷加入NaOH溶液來維持PH值，酶解結束后用HCl溶液調節PH值至5 7，加入中性蛋白酶酶解，制得玉米低聚肽水解液； (2)將所述玉米低聚肽水解液用復合風味蛋白酶酶解，控制條件為所述復合風味蛋白酶的含量為所述玉米蛋白重量的O. 2% O. 8%，酶解反應溫度為50°C 70°C，酶解反應時間為3 5小時； (3)用食品級雙氧水進行脫色處理，控制條件為所述食品級雙氧水含量為所述玉米蛋白重量的10% 30%，溫度60°C 80°C，pH7 9，脫色時間I 3小時； (4)用食品級過氧化氫酶進行酶解，控制條件為所述食品級過氧化氫酶含量為所述玉米蛋白重量的O. 04% O. 06%，酶解溫度為40°C 60°C，酶解時間為I 2小時，酶解結束后，加熱至85 °C 95 °C，滅酶15-20分鐘； (5)加入微量元素進行螯合反應，控制條件為所述微量元素含量為所述玉米蛋白重量的O. 1% O. 3%，溫度60°C 70°C，pH為8 9，反應時間為I 2小時； (6)離心，噴霧冷凍干燥。
2.根據權利要求I所述的一種酶解玉米蛋白制備玉米低聚肽螯合物的方法，其特征在于，所述堿性蛋白酶酶解條件為所述底物重量濃度為11% 15%，所述堿性蛋白酶酶用量為所述玉米蛋白重量的O. 3% O. 5%，溫度為62 68°C，PH8. 5 9. 5，酶解時間3 4小時；所述中性蛋白酶酶解條件為所述底物重量濃度為11% 15%，所述中性蛋白酶酶用量為所述玉米蛋白重量的O. 3% O. 5%，溫度為40 50°C，PH 5 7，酶解時間O. 5 I小時。
3.根據權利要求I所述的一種酶解玉米蛋白制備玉米低聚肽螯合物的方法，其特征在于，所述堿性蛋白酶酶解條件為所述底物重量濃度7% 10%，所述堿性蛋白酶酶用量為所述玉米蛋白重量的O. 3% O. 5%，溫度為62 68°C，PH8. 5 9. 5，酶解時間3 4小時；所述中性蛋白酶酶解條件為所述底物重量濃度為7% 10%，所述中性蛋白酶酶用量為所述玉米蛋白重量的O. 3% O. 5%，溫度為40 50°C，PH 5 7，酶解時間O. 5 I小時。
4.根據權利要求I所述的一種酶解玉米蛋白制備玉米低聚肽螯合物的方法，其特征在于，所述堿性蛋白酶的酶活力200000U/g，所述中性蛋白酶的酶活力200000U/g，所述風味蛋白酶的酶活力200000U/g，所述食品級過氧化氫酶酶活力800000U/g。
5.根據權利要求I所述的一種酶解玉米蛋白制備玉米低聚肽螯合物的方法，其特征在于，所述NaOH溶液質量分數為I %，所述HCl溶液質量分數為1%。
全文摘要
本發明提供了一種酶解玉米蛋白制備玉米低聚肽螯合物的方法，包括以下步驟將玉米蛋白粉配成重量濃度為7%～15%的溶液，調節溶液的pH和溫度到最佳，用堿性蛋白酶和中性蛋白酶進行酶解獲得玉米低聚肽水解液，接著再進行復合風味蛋白酶酶解、雙氧水脫色、過氧化氫酶酶解和高溫滅酶，最后調節至最佳pH和溫度，按照一定的質量比加入微量元素進行螯合反應，從而獲得玉米低聚肽螯合物。本發明的玉米低聚肽螯合物可以作為食品添加劑既能補充人體所必須的功能性小分子多肽，并且以有機螯合物的形式補充人體所需的各種微量元素；并且該方法技術成熟，獲得的產品質量好、穩定性高。
文檔編號C12P21/06GK102911992SQ20121039406
公開日2013年2月6日 申請日期2012年10月17日 優先權日2012年10月17日
發明者袁柏強, 季衛星 申請人:常州康和生物技術有限公司