專(zhuān)利名稱(chēng)：酶水解蛋白液及沉淀脫除生產(chǎn)工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于水解蛋白液生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及酶水解蛋白液及沉淀脫除生產(chǎn)工藝。
二、技術(shù)背景水解蛋白液是蛋白質(zhì)原料經(jīng)部分分解后形成的主要由小分子肽組成的液狀物，其主要用途是食品營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑，食品風(fēng)味調(diào)節(jié)劑，醫(yī)藥用注射或口服氮素營(yíng)養(yǎng)液。現(xiàn)有生產(chǎn)水解蛋白液的方法，主要有酸水解和酶水解兩大類(lèi)。酸水解主要是用鹽酸來(lái)水解蛋白質(zhì)原料，再用活性炭脫色，然后真空濃縮至需要濃度。該方法雖然生產(chǎn)成本低，但是產(chǎn)品中氯化鈉含量很高，顏色深，異味明顯并含有致癌的氯丙醇等有害物質(zhì)，而且還嚴(yán)重污染環(huán)境和腐蝕設(shè)備，因此用酸水解制造水解蛋白技術(shù)已經(jīng)不適應(yīng)現(xiàn)代環(huán)境保護(hù)的要求，屬于淘汰工藝技術(shù)。酶水解主要是使用蛋白酶來(lái)水解蛋白質(zhì)原料，然后真空濃縮至需要濃度。用蛋白酶水解方法生產(chǎn)的水解蛋白液雖然含氯化鈉低，顏色淺，無(wú)明顯異味且無(wú)致癌的氯丙醇等有害物質(zhì)，也無(wú)“三害”，但是由于在生產(chǎn)過(guò)程及貯藏中由于含硫氨基酸被氧化生成硫酸鹽，因此容易產(chǎn)生硫酸鈣沉淀，因而影響了產(chǎn)品的質(zhì)量及推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種酶水解蛋白液及沉淀脫除生產(chǎn)工藝，不但可以克服現(xiàn)有生產(chǎn)水解蛋白液的不足，并保留酶水解蛋白液的優(yōu)點(diǎn)，還可充分利用蛋白質(zhì)原料，有利于環(huán)境保護(hù)，便于推廣應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種酶水解蛋白液及沉淀脫除生產(chǎn)工藝，其主要特征是用蛋白酶水解蛋白質(zhì)原料，在加入助濾劑過(guò)濾后，用本發(fā)明的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂脫除并過(guò)濾蛋白液中的鈣離子等，再用微量H2O2及L-抗壞血酸對(duì)游離的含硫氨基酸的部分氧化衍生物砜、亞砜、HSO3-進(jìn)行氧化，分別生成SO42-，然后用用陰離子交換樹(shù)脂脫除SO42-，再真空濃縮至需要的濃度，最后配制成成品，供使用。
本發(fā)明的機(jī)理是在水解蛋白液中，小分子肽的氨基和羧基具有絡(luò)合或螯合鈣離子的能力，因此，蛋白質(zhì)原料中存在的鈣離子是以肽螯合物或螯合物的形式存在的。本發(fā)明新合成的蠶蛹?xì)ぞ厶?谷氨酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂以谷氨酸的游離羧基可以與鈣等陽(yáng)離子形成螯合物，因此可以將水解蛋白液中的鈣離子等除去；在水解蛋白液中，含硫氨基酸有兩種，一種是甲硫氨酸，在溶液中氧的氧化下被部分氧化，生成亞砜或砜。另一種是半胱氨酸及其部分氧化產(chǎn)物二硫鍵(-S-S-)，半胱氨酸的巰基(-SH)通過(guò)-S-S-再氧化成HSO3-。在微酸性pH下，H2O2和L-抗壞血酸協(xié)同作用，H2O2以O(shè)H·的形式與L-抗壞血酸作用生成L-抗壞血酸過(guò)氧酸，后者氧化能力比前者更強(qiáng)，可將亞砜、砜及HSO3-最終氧化成SO42-，SO42-可用D315等陰離子交換樹(shù)脂交換脫除，否則，若SO42-濃度與鈣離子濃度乘積達(dá)到或超過(guò)硫酸鈣生成的溶度積后，硫酸鈣沉淀即生成。此外，剩余的OH·可重新形成H2O，因此，L-抗壞血酸也可以使多余的H2O2還原。
本發(fā)明的生產(chǎn)工藝步驟如下1.制備蛋白液首先將蛋白質(zhì)原料溶解于溫度為50℃～60℃的水中，可通過(guò)攪拌等措施加速其溶解，制備出蛋白質(zhì)濃度為5％～20％的蛋白液，并調(diào)節(jié)其pH值為8.5～11.0；2.制備水解蛋白液在制備出的蛋白液中，加入蛋白酶，制備出水解蛋白液，其蛋白酶與水解蛋白液的比例為1∶800～1∶2500(W/V)，并攪拌均勻在攪拌下保溫進(jìn)行水解，其水解溫度為50～65℃，水解時(shí)間為30～60分鐘，其制備出的水解蛋白液中氯化鈉含量少，顏色淺，且無(wú)致癌的氯丙醇等物質(zhì)；3.過(guò)濾水解蛋白液在制備的水解蛋白液中，加入1∶10～1∶20(W/V)的助濾劑(如硅藻土、活性炭等)，攪拌均勻后升溫至85℃～95℃并保持15～30分鐘，用真空過(guò)濾，過(guò)濾除去水解蛋白液中的雜質(zhì)等，使水解蛋白液澄清透明；4.制備脫鈣水解蛋白液在過(guò)濾后的水解蛋白液中，加入1∶30～1∶20(W/V)本發(fā)明新合成的交聯(lián)蠶蛹?xì)ぞ厶?谷氨酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，攪拌均勻并在攪拌下進(jìn)行陽(yáng)離子交換反應(yīng)，交換反應(yīng)時(shí)間為60～120分鐘，交換出水解液中易生成沉淀的硫酸鈣的鈣離子等并過(guò)濾，制備出脫鈣水解蛋白液，其濾渣主要為使用過(guò)的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，本使用過(guò)的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂可用常規(guī)方法予以再生后，供下次使用，以降低生產(chǎn)成本；5.制備含SO42-水解蛋白液在制備的脫鈣水解蛋白液中，加入1∶500～1∶400(V/V)的H2O2和1∶250～1∶200(W/V)的L-抗壞血酸，在60℃～80℃溫度中保持50～60分鐘進(jìn)行反應(yīng)，制備出含S042-的水解蛋白液；6.制備脫SO42-水解蛋白液在制備的含SO42-的水解蛋白液中，加入1∶40～1∶30(W/V)的D301或D315等弱酸性陰離子交換樹(shù)脂，攪拌均勻并在攪拌下進(jìn)行陰離子交換反應(yīng)60～120分鐘，交換出水解蛋白液中易產(chǎn)生沉淀的SO42-，制備出脫SO42-水解蛋白液，過(guò)濾后，制備出脫SO42-水解蛋白液，其濾渣主要為使用過(guò)的陰離子交換樹(shù)脂，本使用過(guò)的陰離子交換樹(shù)脂可用常規(guī)方法予以再生后，供下次使用，以降低生產(chǎn)成本；7.制備濃縮水解蛋白液最后，對(duì)制備出的SO42-水解蛋白液進(jìn)行真空濃縮，濃縮至需要的濃度，然后根據(jù)需要配置成成品。本發(fā)明工藝的特征如下(1)采用本發(fā)明新合成的交聯(lián)蠶蛹?xì)ぞ厶?谷氨酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂交換陽(yáng)離子，該樹(shù)脂系本發(fā)明并首次合成，對(duì)鈣鎂及鋅等有很強(qiáng)的交換能力，且無(wú)毒，可降解并反復(fù)使用。
(2)工藝中采用H2O2及L-抗壞血酸在微酸性條件下加速氧化亞砜、砜及HSO3-，使生成SO42-，以便后續(xù)工藝除去。剩余的H2O2在L-抗壞血酸作用下還原成H2O。
(3)采用弱酸性陰離子交換樹(shù)脂除去SO42-。
因此，用本發(fā)明生產(chǎn)工藝生產(chǎn)的水解蛋白液，具有含鹽量低，顏色淺，無(wú)明顯異味，無(wú)“三廢”產(chǎn)生，無(wú)致癌的氯丙醇等有害物質(zhì)等特點(diǎn)；本發(fā)明生產(chǎn)成本低，在生產(chǎn)過(guò)程及產(chǎn)品貯藏中，無(wú)沉淀產(chǎn)生。因此，本發(fā)明是生產(chǎn)水解蛋白液適用的理想方法。用該方法生產(chǎn)的水解蛋白液可廣泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、日化及飼料等行業(yè)。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施方式
，進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
實(shí)施例1取大豆分離蛋白100公斤，加入850公斤水分散，用20％NaOH調(diào)節(jié)pH值到9.5，在攪拌下加溫至55℃，加入1公斤木瓜蛋白酶，水解120分鐘后，然后加入10公斤硅藻土助濾劑，攪拌均勻后升溫至85℃并保持15分鐘，用真空過(guò)濾機(jī)抽濾，得澄清濾液。在澄清液中加入28.3公斤的交聯(lián)蠶蛹?xì)ぞ厶?谷氨酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，攪拌下交換60分鐘，抽濾，濾渣為使用過(guò)的交聯(lián)蠶蛹?xì)ぞ厶?谷氨酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，該樹(shù)脂可用常規(guī)方法予以再生后下次使用。濾液為脫鈣離子水解蛋白液，用于進(jìn)一步處理。即向該濾液中加入1.7公斤30％H2O2及3.75公斤L(fēng)-抗壞血酸，攪拌均勻后升溫至65℃，反應(yīng)1小時(shí)。然后加入22.5公斤的D301弱酸型陰離子交換樹(shù)脂，攪拌下交換1小時(shí)后過(guò)濾，濾渣為使用過(guò)的D301弱酸型陰離子交換樹(shù)脂。該樹(shù)脂可用常規(guī)方法再生后下次使用。濾液即為脫SO42-離子水解蛋白液。將該濾液進(jìn)行真空濃縮，濃縮至可溶性固形物達(dá)到40％時(shí)止。最后將濃縮液配制成成品。
實(shí)施例2取新制備的蠶蛹分離蛋白100公斤(干基)，加入850公斤水分散，用20％NaOH調(diào)節(jié)pH值到10.5，在攪拌下加溫至60℃，保溫30分鐘后降溫至60℃加入2公斤Esperase蛋白酶，水解60分鐘后，將水解液溫度降低至55℃，再次加入1公斤風(fēng)味蛋白酶，水解2～3小時(shí)。然后加入20公斤活性炭，攪拌均勻后升溫至93℃并保持25分鐘，用真空過(guò)濾機(jī)抽濾，得淡黃色澄清濾液。在澄清液中加入42.5公斤的交聯(lián)蠶蛹?xì)ぞ厶?谷氨酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，攪拌下交換60分鐘，抽濾，濾渣為使用過(guò)的交聯(lián)蠶蛹?xì)ぞ厶?谷氨酸陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，該樹(shù)脂可用常規(guī)方法予以再生后下次使用。濾液為脫鈣離子水解蛋白液，用于進(jìn)一步處理。向該濾液中加入2.13公斤30％H2O2及4.25公斤L(fēng)-抗壞血酸，攪拌均勻后升溫至65℃，反應(yīng)1小時(shí)。然后加入28.3公斤的D315弱酸型陰離子交換樹(shù)脂，攪拌下交換SO42-離子，1小時(shí)后過(guò)濾，濾渣為使用過(guò)的D315弱酸型陰離子交換樹(shù)脂。該樹(shù)脂可用常規(guī)方法再生后下次使用。濾液即為脫SO42-離子水解蛋白液。將該濾液進(jìn)行真空濃縮，濃縮至可溶性固形物達(dá)到40％時(shí)止。最后將濃縮液配制成成品。
權(quán)利要求
1.一種酶水解蛋白液及沉淀脫除生產(chǎn)工藝，其特征在于其生產(chǎn)工藝，步驟如下(1)制備蛋白液首先將蛋白質(zhì)原料溶解于溫度50℃～60℃的水中并攪拌均勻，制備出濃度為5％～20％的蛋白液，并調(diào)節(jié)其pH值；(2)制備水解蛋白液在制備出的蛋白液中，加入蛋白酶，蛋白酶與水解蛋白液的比例為1∶800～1∶2500，并攪拌均勻，在攪拌下保溫進(jìn)行水解；(3)過(guò)濾水解蛋白液在制備出的水解蛋白液中，加入1∶10～1∶20的硅藻土或活性炭助濾劑，攪拌均勻后升溫至85℃～95℃，保持15～30分鐘后，真空過(guò)濾；(4)制備脫鈣水解蛋白液在過(guò)濾后的水解蛋白液中，加入陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，攪拌均勻，在攪拌下進(jìn)行陽(yáng)離子交換反應(yīng)后過(guò)濾，其濾渣可用常規(guī)方法再生；(5)制備含SO42-水解蛋白液在制備的脫鈣水解蛋白液中加入H2O2和L-抗壞血酸，進(jìn)行反應(yīng)；(6)制備脫SO42-水解蛋白液在制備出的含SO42-的水解蛋白液中，加入陰離子交換樹(shù)脂，攪拌均勻，在攪拌下進(jìn)行陰離子交換反應(yīng)，過(guò)濾，其濾渣可用常規(guī)方法進(jìn)行再生；(7)制備濃縮水解蛋白液最后，對(duì)制備出的脫SO42-水解蛋白液進(jìn)行真空濃縮。
2.按照權(quán)利要求1所述的酶水解蛋白液及沉淀脫除生產(chǎn)工藝，其特征在于調(diào)節(jié)蛋白液的pH值為8.5～11.0；制備水解蛋白液的水解溫度為50℃～65℃，水解時(shí)間為30～60分鐘；制備脫鈣蛋白液的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂的加入量為1∶30～1∶20，交換反應(yīng)時(shí)間為60～120分鐘；制備含SO42-水解蛋白液的H2O2的加入量為1∶500～1∶400，L-抗壞血酸加入量為1∶250～1∶200，其反應(yīng)溫度為60℃～80℃，保持時(shí)間為50～60分鐘；制備脫SO42-水解蛋白液的陰離子交換樹(shù)脂的加入量為1∶40～1∶30，交換反應(yīng)時(shí)間為60～120分鐘。
3.按照權(quán)利要求1所述的酶水解蛋白液及沉淀脫除生產(chǎn)工藝，其特征在于所述的陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為交聯(lián)蠶蛹?xì)ぞ厶?谷氨酸；所述的陰離子交換樹(shù)脂為D301或D315弱酸性陰離子交換樹(shù)脂。
全文摘要
一種酶水解蛋白液及沉淀脫除生產(chǎn)工藝，屬于水解蛋白液生產(chǎn)技術(shù)。本發(fā)明主要是用蛋白酶水解蛋白質(zhì)原料，加入助濾劑過(guò)濾后，再用陽(yáng)離子交換樹(shù)脂脫除其過(guò)濾蛋白液中的鈣離子等，再用微量H
文檔編號(hào)C12P21/00GK1557959SQ200410021699
公開(kāi)日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2004年1月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月15日
發(fā)明者周小華, 蔡海燕 申請(qǐng)人:重慶大學(xué)