一種蠶蛹蛋白、其復配蛋白及其制備方法與流程

文檔序號：11265738閱讀：803來源：國知局

本發明涉及保健食品技術領域,具體涉及一種蠶蛹蛋白，本發明還涉及蠶蛹蛋白復配物，本發明還涉及所述復配物的制備方法。

背景技術：

蠶蛹是蠶蛾科昆蟲家蠶蛾的蛹，是蠶繭繅絲后剩下的副產品。我國是世界上最大的蠶繭生產國，蠶蛹資源非常豐富，年產蠶繭70萬噸以上，一般生產1t生絲，約有0.8t干蠶蛹，然而我國的蠶蛹加工利用率極低，多數用作飼料甚至肥料，還有很多被廢棄，蠶蛹資源的利用效率很低。隨著蠶絲業的不斷發展，蠶蛹的產量將會更大，開發利用蠶蛹資源具有重要的意義和廣闊的前景。

蠶蛹具有極其豐富的營養價值和藥用價值，含有豐富的蛋白質和人體必需氨基酸、維生素及微量元素，具有可觀的開發利用價值。蠶蛹蛋白占鮮蛹質量的10％～15％，占繅絲后濕蠶蛹質量的25％～35％，占干蠶蛹質量45％～52％，它是中華人民共和國衛生部批準的作為普通食品管理的新資源食品名單中唯一的昆蟲類食品，是人類理想的動物性食品。據測定，每100公斤干蠶蛹所含的蛋白質相當于85kg瘦肉或96kg雞蛋或109kg鯽魚所含的蛋白質。蠶蛹蛋白中的必需氨基酸種類齊全，由18種氨基酸組成，人體必需的8種氨基酸含量均衡，比例適當，占總氨基酸量的40％以上，比豬肉、羊肉、雞蛋、牛奶中所含的必需氨基酸高幾倍，非常符合fao/who(聯合國糧農組織和世界衛生組織)模式的要求，是一種優質的純天然全價蛋白。

蠶蛹蛋白不含膽固醇，其本身具有抗疲勞、抗氧化、抗衰老、提高身體機能、增強免疫力、改善心血管功能和預防心血管疾病的功能，還可用于治療白血球減少癥，急慢性、中毒性肝炎和生理衰退等病癥。

現行的蠶蛹蛋白提取方法的主要有三個特點，一是水解工藝，如采用堿解、酸解及酶解等，其缺點是：堿水解會引起的氨基酸變旋而使營養價值大大降低，酸水解則對色氨酸及含羥基和巰基的氨基酸有破壞作用；相比之下，酶解條件比較溫和，可保留蛋白質中的各種種類的氨基酸。在所提取蛋白質的8個必需氨基酸中，含量相對較低的必需氨基酸稱為限制氨基酸，限制氨基酸的含量偏離fao/who模式較遠會使其它必需氨基酸不能被充分利用,造成蛋白質營養價值降低；二是回收蛋白水解液中蛋白質，如加熱濃縮后噴霧干燥或真空干燥，利用蛋白質等電點進行酸沉等，前者可保留蠶蛹蛋白中各種氨基酸的比例，但耗時耗能，噴霧干燥時損失產品量高達20-30％，而后者不須經過濃縮工藝，調節ph至酸性，大量蛋白即可沉淀析出，然后真空干燥獲得產品，此法的蛋白收率較高，節省能耗，是一種經濟方便的工藝，但偏酸性的條件可能損失色氨酸等酸敏感的氨基酸；三是脫色脫味，如用h2o2或o3的化學法、na2co3法、微生物法及物理方法，化學方法脫色脫臭效果明顯，卻會氧化或破壞蛋白質及氨基酸，微生物法操作相對較復雜，而物理方法簡單可靠，脫色脫味效果好，且完整保存了有效成分。

技術實現要素：

本發明的目的在于針對現有技術存在的缺陷，提供一種結合酶解、酸沉方法獲得蠶蛹蛋白的技術方案，其中酶解法可獲得營養價值較高、氨基酸比例合理的蠶蛹蛋白，而酸沉法大大降低了蠶蛹蛋白的分離成本，既解決了現有技術中利用堿解、酸解的方法獲取蠶蛹蛋白時引起氨基酸結構和性質變化、蛋白營養價值大大下降的問題，又獲得了遠低噴霧干燥工藝生產蛋白粉的高加工成本的問題。

本發明的另一目的在于提供一種上述蠶蛹蛋白與大豆蛋白、乳清蛋白或雞蛋清蛋白的復配蛋白，通過不同來源蛋白質氨基酸間的互補使復配蛋白中氨基酸的比例更接近人體模式，從而提高人體吸收的比例，結果是復配蛋白的營養價值價值優于任何單一來源的蛋白。

本發明的第三個目的在于提供上述復配蛋白片劑的制備方法。

本發明的蠶蛹蛋白，由以下方法制備得到：

s1.蠶蛹預處理：蠶蛹經酸浸泡,用水洗滌至ph呈中性，瀝干；

s2.勻漿：s1所得蠶蛹與水按固液比1∶2-5混合攪拌，濾除渣殼，得到蠶蛹漿液；

s3.酶解：s2所得的蠶蛹漿液中加入酶進行酶解，得到酶解液，將酶解液置于沸水浴滅酶；

s4.脫脂：將s3所得滅酶后的酶解液離心分離出上層油脂，得水解蛋白液；

s5.脫色：加入活性炭，在80-90℃下加熱5-10分鐘，過濾，得到脫色水解蛋白液；

s6.酸沉：調節s5所得脫色水解蛋白液的ph值在4.3－4.6之間，靜置3－5小時后，得沉淀物；

s7.脫味：s6所得沉淀物加水攪拌，加入90--97％濃度的乙醇至混合液中乙醇的濃度為70-75％，攪拌洗滌至ph呈中性，得到脫味沉淀物；

s8.干燥：將s7所得的脫味沉淀物在真空度0.07-0.1mpa、40－80℃下干燥，得到蠶蛹蛋白。

優選方案之一，步驟s1中所述酸為鹽酸或醋酸；步驟s3中，所述酶為木瓜蛋白酶，酶解方法如下：蠶蛹漿液在ph4-6、60-70℃下用木瓜蛋白酶水解3-4小時至蠶蛹漿液的水解率為80-90％，酶底比為2.5-4.5u/g，底物濃度為30-45g/l。

優選方案之二，步驟s1中所述酸為鹽酸或醋酸；步驟s3中，所述酶為胰蛋白酶，酶解方法如下：蠶蛹漿液在ph8-9、50-60℃下用胰蛋白酶水解4-5小時至蠶蛹漿液的水解率在60-80％，酶底比為4000-7000u/g，底物濃度為45-55g/l。

優選方案之三，步驟s1中所述酸為鹽酸或醋酸；步驟s3中，所述酶為中性蛋白酶，酶解方法如下：蠶蛹漿液ph6.5-7.5、38-48℃下用中性蛋白酶水解3-4小時至蠶蛹漿液的水解率在40-60％，酶底比為1000-4000u/g，底物濃度為45-55g/l。

本發明通過優化蛋白提取步驟和酶解條件，特別是在步驟s6中，以酸沉法在等電點沉淀蛋白質，可獲得成本最低的蛋白質分離工藝，由此使蠶蛹蛋白收率可提高20－30％，而酸性條件下沉淀可能造成的色氨酸含量下降可通過復配蛋白的方法得以矯正。如采用噴霧干燥法生產蠶蛹蛋白，造成高于20％的蛋白粉在噴霧過程中損失，且耗電量極大，加工成本較高。本發明采用物理法脫色脫臭，解決各步驟間的配合與協調，解決收率、風味及成本方面的問題。

所述蠶蛹蛋白的復配蛋白，是由蠶蛹蛋白與大豆蛋白、乳清蛋白或雞蛋清蛋白組成，其質量配比是1—9：9—1。此復配工藝通過兩種來源蛋白質之間氨基酸含量的互補，矯正了酸沉過程中色氨酸含量降低的問題，從而獲得營養價值更高的蛋白產品。本發明通過蛋白復配，蛋白的營養價值得到互補，并提高了人體對蛋白質的營養吸收比例，復配蛋白的氨基酸比值系數分(src)提高了3.69％－7.6％，即本發明的復配蛋白的營養價值高于上述單一種類蛋白。

相應計算方法如下：

復配后src(比值系數分)提高值(％)＝src(復配后最高值)－src(蠶蛹蛋白)

式中，各src值見表3、表5和表7。

由此，蠶蛹蛋白與大豆蛋白：復配后src提高值(％)＝91.2－85＝6.2

蠶蛹蛋白與乳清蛋白：復配后src提高值(％)＝92.6－85＝7.6

蠶蛹蛋白與雞蛋清蛋白：復配后src提高值(％)＝88.69－85＝3.69

優選方案中，還包括γ－氨基丁酸，用量占總量的0—10％質量。

所述的復配蛋白片劑的制備方法，包括以下步驟：將蠶蛹蛋白與大豆蛋白、乳清蛋白或雞蛋清蛋白粉、γ－氨基丁酸混合，加入濃度為40—60％的乙醇，制粒；在50—70℃干燥，控制含水量2-4％，加入硬脂酸酸鎂，壓片；

各組分質量用量如下：

本發明優選的復配蛋白對改善睡眠有明顯效果。

本發明優選的復配蛋白品質如下：(1)大豆蛋白是以大豆為原料經脫脂、去除碳水化合物而得到的富含大豆蛋白質的產品，是唯一一種含有人體所需的8種必需氨基酸且含量滿足人體需求的不含膽固醇的植物蛋白，是公認的全價蛋白質，可有效降低血脂、改善胰島素敏感性、提高飽腹感和能量消耗以達到減肥的功效。每日攝取量為25g大豆蛋白可有效預防心血管疾病的發生。(2)乳清蛋白是牛乳在發酵酸化沉淀酪蛋白后，分離出的乳清蛋白質經過濃縮干燥后的產物，是一種易消化、高營養、對嬰幼兒生長及腸胃虛弱的老年人特別適合的蛋白質,由于含有豐富的必需氨基酸,被廣泛應用于斷奶食品和中老年配方奶粉中。(3)雞蛋清蛋白是雞蛋清經均質、濃縮并噴霧干燥而得，含豐富蛋白質，其中氨基酸組成接近人體氨基酸組成，是食物中最理想的蛋白質，雞蛋的產量大,價格低廉,具有廣泛的原料來源。

復配蛋白中，其氨基酸配比更接近于人體所需的氨基酸模式，人食用后，更高效地被人體吸收，從而達到促進身體生長發育、提高機體免疫力、降低人的血清膽固醇、延緩衰老的效果。

本發明與現有技術相比，具有以下優點和有益效果：

(1)本發明優化了選酶解條件，使獲得的蠶蛹蛋白獲得較高的蛋白含量及收率，在等電點以酸沉法獲得成本最低、收率最高的蠶蛹蛋白產品，通過物理法脫色脫臭，解決各步驟間的配合與協調，解決收率、風味及成本方面的問題。

(2)通過復配蛋白,獲得具有促進身體生長發育、提高機體免疫力、降低人的血清膽固醇、延緩衰老的復配蛋白，且此復配蛋白的機體吸收率高于復配前的任何一個單一來源蛋白質，從而提高最終產品的生物利用率。

(3)選擇γ-氨基丁酸進一步復配，從而改善睡眠、精神不濟、焦躁不安、神經衰弱等癥狀。

(4)本發明制備的蠶蛹蛋白及其復配蛋白，經試驗無毒無副作用。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明的作進一步的說明。但本發明的實施方式并不因此限定于以下實施例。

實施例1

制備蠶蛹蛋白：

s1.蠶蛹預處理：蠶蛹經鹽酸浸泡,用水洗滌至ph呈中性，瀝干；

s2.勻漿：s1所得蠶蛹與水按固液比1∶2混合攪拌，濾除渣殼，得到蠶蛹漿液；

s3.酶解：s2所得的蠶蛹漿液中加入酶進行酶解，所述酶為木瓜蛋白酶，酶解方法如下：蠶蛹漿液在ph4-6、60-70℃下用木瓜蛋白酶水解3-4小時至蠶蛹漿液的水解率為80-90％，酶底比為2.5-4.5u/g，底物濃度為30-45g/l；得到酶解液置于沸水浴滅酶；

s4.脫脂：將s3所得滅酶后的酶解液離心分離出上層油脂，得水解蛋白液；

s5.脫色：加入活性炭，在90℃下加熱5分鐘，過濾，得到脫色水解蛋白液；

s6.酸沉：調節s5所得脫色水解蛋白液的ph值在4.6之間，靜置3小時后，得沉淀物；

s7.脫味：s6所得沉淀物加水攪拌，加入97％濃度的乙醇至混合液中乙醇的濃度為70％，攪拌洗滌至ph呈中性，得到脫味沉淀物；

s8.干燥：將s7所得的脫味沉淀物在真空度0.1mpa、40℃下干燥，得到蠶蛹蛋白，其組成見表1檢測結果一。

實施例2

制備蠶蛹蛋白：

s1.蠶蛹預處理：蠶蛹經酸浸泡,用水洗滌至ph呈中性，瀝干；

s2.勻漿：s1所得蠶蛹與水按固液比1∶5混合攪拌，濾除渣殼，得到蠶蛹漿液；

s3.酶解：s2所得的蠶蛹漿液中加入酶進行酶解，所述酶為中性蛋白酶，酶解方法如下：蠶蛹漿液ph6.5-7.5、38-48℃下用中性蛋白酶水解3-4小時至蠶蛹漿液的水解率在40-60％，酶底比為1000-4000u/g，底物濃度為45-55g/l；得到酶解液置于沸水浴滅酶；

s4.脫脂：將s3所得滅酶后的酶解液離心分離出上層油脂，得水解蛋白液；

s5.脫色：加入活性炭，在80℃下加熱10分鐘，過濾，得到脫色水解蛋白液；

s6.酸沉：調節s5所得脫色水解蛋白液的ph值在4.3之間，靜置5小時后，得沉淀物；

s7.脫味：s6所得沉淀物加水攪拌，加入90％濃度的乙醇至混合液中乙醇的濃度為75％，攪拌洗滌至ph呈中性，得到脫味沉淀物；

s8.干燥：將s7所得的脫味沉淀物在真空度0.07mpa、80℃下干燥，得到蠶蛹蛋白，其組成見表1檢測結果二。

實施例3

制備蠶蛹蛋白：

s1.蠶蛹預處理：蠶蛹經酸浸泡,用水洗滌至ph呈中性，瀝干；

s2.勻漿：s1所得蠶蛹與水按固液比1∶3混合攪拌，濾除渣殼，得到蠶蛹漿液；

s3.酶解：s2所得的蠶蛹漿液中加入酶進行酶解，所述酶為胰蛋白酶，酶解方法如下：蠶蛹漿液在ph8-9、50-60℃下用胰蛋白酶水解4-5小時至蠶蛹漿液的水解率在60-80％，酶底比為4000-7000u/g，底物濃度為45-55g/l；得到酶解液置于沸水浴滅酶；

s4.脫脂：將s3所得滅酶后的酶解液離心分離出上層油脂，得水解蛋白液；

s5.脫色：加入活性炭，在85℃下加熱8分鐘，過濾，得到脫色水解蛋白液；

s6.酸沉：調節s5所得脫色水解蛋白液的ph值在4.5之間，靜置4小時后，得沉淀物；

s7.脫味：s6所得沉淀物加水攪拌，加入95％濃度的乙醇至混合液中乙醇的濃度為73％，攪拌洗滌至ph呈中性，得到脫味沉淀物；

s8.干燥：將s7所得的脫味沉淀物在真空度0.08mpa、60℃下干燥，得到蠶蛹蛋白，其組成見表1檢測結果三。

表1三種酶解條件所得蠶蛹蛋白的含量及氨基酸組成

實施例4蠶蛹蛋白與大豆蛋白復配

實施例1制得的蠶蛹蛋白與大豆蛋白粉復配，蠶蛹蛋白粉的質量百分數范圍為0-100％,大豆蛋白的質量百分數可選范圍為0-100％。復配蛋白的營養評價見表2，

采用復配蛋白營養價值的氨基酸比值系數法，根據氨基酸平衡理論，利用who/fao的必需氨基酸模式，計算復配蛋白樣品中必需氨基酸(essentialaminoacids,eaa)的氨基酸比值(ratioofaminoacids,raa)，氨基酸比值系數(ratiocoefficient,rc)和比值系數分(scoreofratiocoefficient,src)。計算公式如下：

src＝100-cv*100

cv為rc的變異系數：cv＝標準差/均數。

根據上述氨基酸比值系數法，不同質量百分比的蠶蛹蛋白與大豆蛋白復配的raa、rc、src值見表3，由于src值愈接近100，相應復配蛋白的營養價值就愈高，機體也就愈易于吸收，故所優選的最佳蛋白復配百分比為：蠶蛹蛋白60％，大豆蛋白40％。

表2蠶蛹蛋白與大豆蛋白以不同質量百分比復配后的氨基酸含量表(單位mg/g)

表3蠶蛹蛋白與大豆蛋白不同配方復配的aas、raa、rc、src值

實施例5蠶蛹蛋白與乳清蛋白復配

利用實施例2制得的蠶蛹蛋白與乳清蛋白復配，蠶蛹蛋白的質量百分數可選范圍為0-100％,乳清蛋白的質量百分數可選范圍為0-100％。不同質量百分比的蠶蛹蛋白與乳清蛋白復配形成的復配蛋白的營養評價見表4，根據氨基酸比值系數法，不同質量百分比的蠶蛹蛋白與乳清蛋白復配的raa、rc、src值見表5，由于src值愈接近100，相應復配蛋白的營養價值就愈高，機體也就愈易于吸收，故所優選的最佳蛋白質復配百分比為：蠶蛹蛋白60％，乳清蛋白40％。

表4蠶蛹蛋白與乳清蛋白以不同質量百分比復配后的必需氨基酸含量表(單位mg/g)

表5蠶蛹蛋白與乳清蛋白不同配方復配的aas、raa、rc、src值

實施例6蠶蛹蛋白-雞蛋清蛋白復配

利用實施例3制得的蠶蛹蛋白粉與雞蛋清蛋白復配，制得蠶蛹蛋白-雞蛋清蛋白優化復配蛋白粉，在蠶蛹蛋白-雞蛋清蛋白優化復配蛋白粉中，蠶蛹蛋白粉的質量百分數可選范圍為0-100％,雞蛋清蛋白的質量百分數可選范圍為0-100％。不同質量百分比的蠶蛹蛋白與雞蛋清蛋白復配形成的復配蛋白的營養評價見表6，根據氨基酸比值系數法，不同質量百分比的蠶蛹蛋白與雞蛋清蛋白復配的raa、rc、src值見表7，由于src值愈接近100，相應復配蛋白的營養價值就愈高，機體也就愈易于吸收，故所優選的最佳蛋白質復配百分比為：蠶蛹蛋白50％，雞蛋清蛋白50％。

表6蠶蛹蛋白與雞蛋清蛋白以不同質量百分比復配后的必需氨基酸含量表(單位mg/g)

表7蠶蛹蛋白與雞蛋清蛋白不同配方復配的aas、raa、rc、src值

實施例7蠶蛹蛋白與大豆蛋白的復配蛋白加入γ-氨基丁酸壓片

實施例4制得的蠶蛹蛋白與大豆蛋白復配蛋白中加入γ-氨基丁酸，制復配蛋白片劑：將蠶蛹蛋白與大豆蛋白粉、γ－氨基丁酸混合，加入濃度為40％的乙醇，制粒；在70℃干燥，控制含水量2-4％，加入硬脂酸酸鎂，壓片；

各組分質量用量如下：

實施例8蠶蛹蛋白與乳清蛋白的復配蛋白加入γ-氨基丁酸壓片

實施例5制得的蠶蛹蛋白與乳清蛋白的復配蛋白粉中加入γ-氨基丁酸，制備復配蛋白壓片：將蠶蛹蛋白與乳清蛋白粉、γ－氨基丁酸混合，加入濃度為60％的乙醇，制粒；在50℃干燥，控制含水量2-4％，加入硬脂酸酸鎂，壓片；

各組分質量用量如下：

實施例9蠶蛹蛋白與雞蛋清蛋白優化復配蛋白粉與γ-氨基丁酸復配壓片

實施例6制得的蠶蛹蛋白-雞蛋清蛋白優化復配蛋白粉中加入功能性成分γ-氨基丁酸，制復配蛋白壓片：將蠶蛹蛋白與雞蛋清蛋白粉、γ－氨基丁酸混合，加入濃度為50％的乙醇，制粒；在60℃干燥，控制含水量2-4％，加入硬脂酸酸鎂，壓片；

各組分質量用量如下：

實施例10免疫力試驗