本發(fā)明涉及一種植物蛋白無菌長(zhǎng)效酶解方法，屬于食品加工技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

蛋白質(zhì)水解產(chǎn)生的多肽和氨基酸可廣泛應(yīng)用于食品風(fēng)味劑、乳制品、飲料、保健營養(yǎng)品、化妝品、醫(yī)藥、飼料等，用于提供食品的營養(yǎng)成分、改善食品鮮味口感、提供美拉德熱反應(yīng)的前體，增強(qiáng)食品的乳化作用和持水性等物理特性、發(fā)揮抗氧化作用，甚至部分多肽具有降血壓等功能。

蛋白質(zhì)水解的常用方法主要有：酸水解，堿水解和酶水解。酸水解和堿水解能夠?qū)⒌鞍踪|(zhì)完全水解，但在水解過程中會(huì)產(chǎn)生1,3-二氯-2-丙醇和3-氯-1,2-丙二醇等致癌物質(zhì)。由于生產(chǎn)工藝日漸成熟，生產(chǎn)成本逐步降低，生產(chǎn)過程及產(chǎn)品安全性高，利用酶水解蛋白的方法正成為主流趨勢(shì)。與動(dòng)物蛋白相比，植物蛋白成本低，來源廣，產(chǎn)量大而且不含有脂肪、膽固醇、激素等不利于健康的物質(zhì)。因此，可以通過水解植物蛋白來獲取多肽和氨基酸。

通過前期的實(shí)驗(yàn)證明，植物蛋白具有比動(dòng)物蛋白更難酶解的特性，其主要原因是植物蛋白具有較動(dòng)物蛋白緊密的二級(jí)結(jié)構(gòu)，阻礙了蛋白酶與植物蛋白的接觸，大大降低了植物蛋白的酶解速度。因此，延長(zhǎng)酶解時(shí)間就成為了提高酶解效率，降低酶使用成本的有效方法之一。但是，在延長(zhǎng)酶解時(shí)間的同時(shí)，就會(huì)面臨原料腐敗變質(zhì)的問題，酶解12小時(shí)后，原料開始變綠、腐敗變質(zhì)。2013年，申請(qǐng)人申請(qǐng)的“一種植物蛋白長(zhǎng)效酶解方法”，通過添加防腐劑和酶的保護(hù)劑的方法，有效延長(zhǎng)了酶解時(shí)間，獲得了中國發(fā)明專利授予權(quán)(zl201310445146.2)，然而，由于使用了防腐劑和酶的保護(hù)劑，酶解物的成分和口味會(huì)受到影響。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中植物蛋白由于長(zhǎng)時(shí)間酶解而產(chǎn)生腐敗變質(zhì)的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種植物蛋白無菌長(zhǎng)效酶解方法。

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的，提供以下技術(shù)方案。

一種植物蛋白無菌長(zhǎng)效酶解方法，所述方法步驟如下：

(1)將粉碎后的植物蛋白原料或植物蛋白提取物用水配制成料液；

其中，以水的總體質(zhì)量為100％計(jì)，植物蛋白原料或植物蛋白提取物的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1％～20％；

優(yōu)選粉碎的植物蛋白原料或植物蛋白提取物過40目以上的篩；

所述植物蛋白原料可以是大豆、豆粕和花生粕等一種以上富含植物蛋白的原料，植物蛋白提取物可以是從植物蛋白原料中提取的大豆?jié)饪s蛋白、大豆分離蛋白、花生濃縮蛋白、花生分離蛋白、玉米蛋白和谷朊蛋白等一種以上。

(2)使料液的ph值為蛋白酶的最適ph，進(jìn)行滅菌；

其中，當(dāng)料液的ph值不是蛋白酶的最適ph時(shí)，用堿液或酸液調(diào)節(jié)使料液的ph值為蛋白酶的最適ph；

所述堿液為按照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》gb2760-2014中允許使用的堿，包括氫氧化鈣、氫氧化鉀、氫氧化鈉、碳酸鉀、碳酸鈉、碳酸氫鉀和碳酸氫鈉等一種以上；

所述酸液為按照食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)《食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》gb2760-2014中允許使用的酸，包括鹽酸、醋酸和乳酸等一種以上；

所述滅菌為在110℃～121℃條件下高壓蒸汽滅菌15min～30min，或在140℃～150℃條件下超高溫滅菌15s～8min。

(3)采用無菌操作，用水將食品用商品蛋白酶配制成所需濃度的酶液，進(jìn)行過濾除菌，過濾孔徑≤0.25μm，把經(jīng)過過濾除菌的酶液加入到滅過菌的料液中，得到反應(yīng)液；

其中，所述食品用商品蛋白酶可以是木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、中性蛋白酶、堿性蛋白酶、枯草桿菌蛋白酶、胰糜蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶和protamex(novozymes)中的一種以上；當(dāng)一種以上的食品用商品蛋白酶的最適ph值相差≤2時(shí)同時(shí)酶解，ph值為給定條件下水解度最大時(shí)的ph值；最適ph值相差＞2時(shí)，需要分步酶解；

優(yōu)選以植物蛋白原料或植物蛋白提取物的蛋白總體質(zhì)量為100％計(jì)，非液態(tài)食品用商品蛋白酶的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.1％～20％，液態(tài)食品用商品蛋白酶的體積分?jǐn)?shù)為0.1％～20％；

所述過濾可以采用膜過濾或填充料過濾等過濾方式，過濾材料可以是尼龍、聚四氟乙烯、纖維素或聚醚砜等有機(jī)材料，也可以是陶瓷、燒結(jié)金屬等無機(jī)材料。

(4)攪拌反應(yīng)液至充分混合，酶解時(shí)間為12h～120h；單一蛋白酶酶解時(shí)，酶解溫度為單一蛋白酶的最適溫度，一種以上蛋白酶同時(shí)酶解時(shí)，酶解溫度根據(jù)給定酶解條件下植物蛋白水解度最大時(shí)的溫度確定。

(5)加熱滅酶活。

有益效果

1.本發(fā)明提供了一種植物蛋白無菌長(zhǎng)效酶解方法，所述方法在一定的植物蛋白濃度、酶種類、酶濃度、ph、溫度等條件下，進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間的充分酶解，使酶解時(shí)間達(dá)到12h～120h，提高植物蛋白的水解度，用酶量降低了一倍以上，植物蛋白水解度達(dá)到18％以上，有效解決了植物蛋白難酶解、用酶量大、酶解過程中酶解液易腐敗的難題，降低了酶的使用成本；

2.本發(fā)明提供了一種植物蛋白無菌長(zhǎng)效酶解方法，所述方法通過在加入蛋白酶之前對(duì)植物蛋白原料或植物蛋白提取物采用高壓蒸汽滅菌或超高壓滅菌；再通過膜過濾等無菌過濾技術(shù)將蛋白酶進(jìn)行過濾除菌，采用無菌操作將除菌后的蛋白酶加入滅菌后的含有植物蛋白原料或植物蛋白提取物的料液中，植物蛋白酶解時(shí)間得到了延長(zhǎng)，染菌的風(fēng)險(xiǎn)明顯降低，由于不使用防腐劑和酶的保護(hù)劑，酶解物的成分和口味不受影響，對(duì)酶解物應(yīng)用更有意義。

具體實(shí)施方式

下面對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式做出詳細(xì)說明。

以下實(shí)施例中的蛋白酶解液中的蛋白水解度均采用gb5009.235-2016中的甲醛滴定法進(jìn)行測(cè)定。

實(shí)施例1

大豆分離蛋白的無菌長(zhǎng)效酶解

(1)稱取5g大豆分離蛋白(yp928c飲料型大豆分離蛋白，gb/t20371，100目，山東禹王生態(tài)食業(yè)有限公司)溶解于盛有80ml蒸餾水的250ml三角瓶中配制成料液。

(2)用2mol/l的氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)料液的ph值至7，放入滅菌瓶中，用滅菌封瓶膜封瓶口，放入高壓蒸汽滅菌鍋中在110℃進(jìn)行滅菌處理20min。

(3)在無菌操作臺(tái)中，放入移液槍、滅菌后的移液槍頭、滅菌后的孔徑為0.22μm的濾膜(天津市科億隆實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)、滅菌后的針頭式注射器和滅菌處理后冷卻的料液，紫外滅菌30min；在無菌操作臺(tái)中將0.2g中性蛋白酶(novozymes)及0.2g風(fēng)味蛋白酶(novozymes)一起溶于20ml無菌水中，充分溶解后，配成20mg/ml的酶液，利用針頭式注射器取酶液通過無菌濾膜進(jìn)行過濾，將經(jīng)過過濾除菌的酶液加入到滅過菌的料液中，充分混勻后得到反應(yīng)液。

(4)攪拌反應(yīng)液至充分混合，在55℃恒溫水浴鍋中進(jìn)行酶解24h后在無菌操作臺(tái)進(jìn)行取樣，獲得蛋白酶解液，測(cè)定水解度。經(jīng)測(cè)定，大豆分離蛋白水解度為31％。

(5)將酶解液加熱至100℃，維持5min滅酶活。

實(shí)施例2

玉米蛋白的無菌長(zhǎng)效酶解

(1)將玉米蛋白(秦皇島驪驊淀粉股份有限公司)用九陽多功能料理機(jī)進(jìn)行干磨粉碎，過40目以上的篩，蛋白含量經(jīng)測(cè)定(凱氏定氮法)為70％，稱取10g加入至250ml三角瓶中，隨后加入80ml蒸餾水溶解，配制成料液。

(2)用2mol/l氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)料液的ph至9.0，放入滅菌瓶中，用滅菌封瓶膜封瓶口，放入高壓蒸汽滅菌鍋中在121℃進(jìn)行滅菌處理20min。

(3)在無菌操作臺(tái)中，放入移液槍、滅菌后的移液槍頭、滅菌后的孔徑為0.22μm的濾膜(天津市科億隆實(shí)驗(yàn)設(shè)備公司)、滅菌后的針頭式注射器和滅菌處理后冷卻的料液，紫外滅菌30min；在無菌操作臺(tái)中將堿性蛋白酶(novozymes)0.7g溶于20ml無菌水中，充分溶解后，配成35mg/ml的酶液，利用針頭式注射器取酶液通過無菌濾膜進(jìn)行過濾，將經(jīng)過過濾除菌的酶液加入到滅過菌的料液中，充分混勻后得到反應(yīng)液。

(4)攪拌反應(yīng)液至充分混合，在50℃恒溫水浴鍋中酶解72h后在無菌操作臺(tái)取樣，獲得蛋白酶解液，測(cè)定水解度，經(jīng)測(cè)定，玉米蛋白水解度為28％。

(5)將酶解液加熱至100℃，維持5min滅酶活。

實(shí)施例3

花生蛋白粉的無菌長(zhǎng)效酶解

(1)稱取蛋白含量為52％花生蛋白粉(60目，河南亮健科技有限公司)15g加入250ml三角瓶中，加入80ml水溶解配制成料液。

(2)加入na2co3粉，調(diào)節(jié)料液的ph為7.0，放入滅菌瓶中，用滅菌封瓶膜封瓶口，放入高壓蒸汽滅菌鍋在121℃進(jìn)行滅菌處理20min。

(3)在無菌操作臺(tái)中，放入移液槍、滅菌后的移液槍頭、滅菌后的孔徑為0.22μm的濾膜(天津市科億隆實(shí)驗(yàn)設(shè)備公司)、滅菌后的針頭式注射器和滅菌處理后冷卻的料液，紫外滅菌30min；在無菌操作臺(tái)中將木瓜蛋白酶0.25g(廣西南寧龐博生物工程有限公司)和風(fēng)味蛋白酶(novozymes)0.25g一起溶于20ml無菌水中，充分溶解后，配成25mg/ml的酶液，利用針頭式注射器取酶液通過無菌濾膜進(jìn)行過濾，將經(jīng)過過濾除菌的酶液加入到滅過菌的料液中，充分混勻后得到反應(yīng)液。

(4)攪拌反應(yīng)液至充分混合，在55℃恒溫水浴鍋中酶解48h后在無菌操作臺(tái)取樣，獲得蛋白酶解液，測(cè)定水解度，經(jīng)測(cè)定，花生蛋白水解度為21％。

(5)將酶解液加熱至100℃，維持5min滅酶活。

實(shí)施例4

谷朊粉的無菌長(zhǎng)效酶解

(1)稱取8g谷朊粉(gb/t21924-2008一級(jí)，蛋白含量85％，65目，北京天竹鳥食品添加劑有限公司)于250ml三角瓶中，加入80ml水，攪拌均勻溶解后配制成料液。

(2)用5mol/l濃鹽酸調(diào)節(jié)料液的ph為2.0，放入滅菌瓶中，用滅菌封瓶膜封瓶口，放入高壓蒸汽滅菌鍋121℃進(jìn)行滅菌處理20min。

(3)在無菌操作臺(tái)中，放入移液槍、滅菌后的移液槍頭、滅菌后的孔徑為0.22μm的濾膜(天津市科億隆實(shí)驗(yàn)設(shè)備公司)、滅菌后的針頭式注射器和滅菌處理后冷卻的料液，紫外滅菌30min；在無菌操作臺(tái)中將0.08g胃蛋白酶(四川德陽市生化制品有限公司)溶于無菌水配制的ph為2.0的20ml鹽酸溶液中，充分溶解后，配成4mg/ml的酶液，利用針頭式注射器取酶液通過無菌濾膜過濾，將經(jīng)過過濾除菌的酶液加入到滅過菌的料液中，充分混勻后得到反應(yīng)液。

(4)攪拌反應(yīng)液至充分混合，在37℃恒溫水浴鍋中進(jìn)行酶解16h后在無菌操作臺(tái)進(jìn)行取樣，獲得蛋白酶解液，測(cè)定水解度。經(jīng)測(cè)定，谷朊蛋白水解度為18.5％。

(5)將酶解液加熱至100℃，維持5min滅酶活。

實(shí)施例5

大豆分離蛋白的無菌酶解

(1)稱取0.6kg大豆分離蛋白(yp928c飲料型大豆分離蛋白，gb/t20371，100目，山東禹王生態(tài)食業(yè)有限公司)溶解于盛有10l水的塑料桶中，攪拌均勻配制成料液。

(2)利用2mol/lhcl溶液調(diào)節(jié)料液的ph至6.5，經(jīng)hz-sjj-實(shí)驗(yàn)型超高溫殺菌設(shè)備(上海輝展實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)在140℃超高溫滅菌30s，中間部分冷卻的料液無菌接入一個(gè)滅過菌的無菌不銹鋼容器中，接約500ml。

(3)在無菌操作臺(tái)中，放入移液槍、滅菌后的移液槍頭、滅菌后的孔徑為0.22μm的濾膜(天津市科億隆實(shí)驗(yàn)設(shè)備公司)、滅菌后的針頭式注射器、滅菌后的料液、滅過菌的250ml三角瓶，紫外滅菌30min；在無菌操作臺(tái)中將0.15g中性蛋白酶(novozymes)溶于20ml無菌水中，充分溶解后，配成7.5mg/ml的酶液，利用針頭式注射器取酶液通過無菌濾膜過濾，將經(jīng)過過濾除菌的酶液和滅過菌的80ml料液放入到滅過菌的250ml三角瓶中，充分混勻后得到反應(yīng)液。

(4)攪拌反應(yīng)液至充分混合，在50℃恒溫水浴鍋中酶解72h后在無菌操作臺(tái)取樣，獲得蛋白酶解液，測(cè)定水解度。經(jīng)測(cè)定，大豆分離蛋白水解度為29％。

(5)將酶解液加熱至100℃，維持5min滅酶活。