酶解小麥面筋蛋白制備低苦味肽粉的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明具體設(shè)及一種酶解小麥面筋蛋白制備低苦味膚粉的方法，屬于生物工程技 術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 小麥面筋蛋白（俗稱(chēng)谷航粉)是小麥淀粉生產(chǎn)過(guò)程中的副產(chǎn)品，主要用于食品和飼 料工業(yè)，是一種自然資源豐富、物美價(jià)廉、食用安全，同時(shí)也是自然界中結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜的一 類(lèi)純天然植物蛋白。采用小麥面筋蛋白的改性技術(shù)，拓寬了小麥面筋蛋白的應(yīng)用范圍，例如 食品領(lǐng)域及非食品領(lǐng)域，發(fā)揮了小麥面筋蛋白應(yīng)有的作用。通過(guò)酶法水解小麥面筋蛋白制 備膚粉生產(chǎn)功能性添加劑，符合現(xiàn)代食品生物工業(yè)的發(fā)展要求，具有廣闊的應(yīng)用前景。研究 發(fā)現(xiàn)植物蛋白酶解物及其生物活性膚類(lèi)物質(zhì)，不僅能作為氨基酸供體，也是一類(lèi)生理調(diào)節(jié) 劑，在體內(nèi)不僅具有優(yōu)良的消化吸收性能，且在體內(nèi)參與機(jī)體免疫調(diào)節(jié)、降血壓、促進(jìn)礦物 質(zhì)吸收、抗血栓等。不同種類(lèi)的生物活性膚包含的氨基酸數(shù)量不同，大多數(shù)已知的生物活性 膚是由低分子量小膚（2~6個(gè)氨基酸）構(gòu)成（參閱Journal of proteomics,88:83-91, 2013.)，根據(jù)氨基酸種類(lèi)和排列順序的不同，其生物活性及在體內(nèi)發(fā)揮生理作用不同。研究 表明：與游離氨基酸相比較，小膚在轉(zhuǎn)運(yùn)、吸收、利用率及其他生理作用上都具有優(yōu)越性(參 閱化urnal Of Animal Science，86(9) :2135-2155,2008.)。小膚的營(yíng)養(yǎng)功效已被越來(lái)越多 的人認(rèn)可、接受和利用，隨著小膚營(yíng)養(yǎng)研究的進(jìn)一步深入，小膚將會(huì)在促進(jìn)飼料工業(yè)和養(yǎng)殖 業(yè)的發(fā)展、制造綠色食品、維護(hù)人類(lèi)健康等方面起到深遠(yuǎn)的影響。在現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)中，蛋 白質(zhì)水解產(chǎn)物比天然蛋白質(zhì)具有更優(yōu)越的加工性質(zhì)和獨(dú)特的營(yíng)養(yǎng)特性，但是在蛋白質(zhì)水解 過(guò)程中，水解度較低會(huì)造成小膚含量不高，水解度較高會(huì)使膚類(lèi)產(chǎn)品具有令人難W接受的 苦味，運(yùn)使其在食品中的應(yīng)用受到了極大的限制。為得到口感和風(fēng)味俱佳的多膚產(chǎn)品，人們 在科學(xué)研究和生產(chǎn)實(shí)踐中有針對(duì)性地提出了消除和降低蛋白酶解產(chǎn)物苦味的物理及化學(xué) 技術(shù)，但是物理、化學(xué)脫苦方法雖然脫苦效果顯著，但會(huì)使產(chǎn)品產(chǎn)生價(jià)格昂貴、蛋白氮源損 失率高、效果不穩(wěn)定、必需氨基酸含量低等問(wèn)題。研究表面:酶法脫苦克服了上述難題，且反 應(yīng)條件溫和，因此在小膚的開(kāi)發(fā)應(yīng)用方面有很大的發(fā)展空間。酶法脫苦一般是采用端解酶 (氨膚酶和簇膚酶)降低多膚的鏈長(zhǎng)、消除多膚C~末端的疏水性氨基酸或N~首段的堿性氨 基酸，從而降低膚粉苦味（參閱Journal of industrial microbiology&biotechnology,35 (I):41-47,2008. Industrial Microbiology and Biotechnology,32(10):487-489, 2005.)O
[0003] 小麥面筋蛋白含有高比例的疏水性氨基酸，采用堿性蛋白酶達(dá)到較高的水解度， 可W保證小膚的有效含量，但是使用堿性蛋白酶會(huì)造成多膚C~末端含有較高比例的疏水 性氨基酸，使苦味值高;采用端解酶脫苦，可W降低膚粉苦味，但操作過(guò)程中，需要添加大量 的堿液，酸堿中和又會(huì)造成鹽分過(guò)高。另外，小麥面筋蛋白中含有大量的脯氨酸，多膚中堿 性氨基酸與脯氨酸郵鄰運(yùn)種特殊氨基酸序列會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈苦味，堿性蛋白酶的酶切位點(diǎn)不包 括堿性氨基酸殘基的膚鍵，苦味膚尚存，所W采用端解酶脫苦，也不能達(dá)到理想的目標(biāo)，市 場(chǎng)上其它常見(jiàn)的食品級(jí)蛋白酶（中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、膜蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶)水解度較 低，不能保證小膚的有效含量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的主要目的在于提供一種酶解小麥面筋蛋白制備低苦味膚粉的方法，W克 服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
[0005] 為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案包括：
[0006] 本發(fā)明的實(shí)施例中提供了一種酶解小麥面筋蛋白制備低苦味膚粉的方法，其包 括:將小麥面筋蛋白加入水中形成懸浮液，之后依次進(jìn)行酶解、高溫滅酶、脫酷胺處理，再取 所獲物料W7000r/minW上的轉(zhuǎn)速進(jìn)行高速離屯、處理，并將收集的上清液進(jìn)行噴霧干燥，獲 得所述低苦味膚粉；
[0007] 所述酶解處理過(guò)程中采用的酶包括ProteAX酶，所述脫酷胺處理中采用的酶包括 Glutaminase SD-ClOOS酶。
[0008] 進(jìn)一步的，所述的酶解小麥面筋蛋白制備低苦味膚粉的方法包括:將小麥面筋蛋 白加入水中，升溫至50-60°C，并將形成的懸浮液持續(xù)攬拌0.5~化。
[0009] 優(yōu)選的，所述高速離屯、處理包括：W7000~7500r/min的轉(zhuǎn)速離屯、10-15min，之后 收集所述的上清液。
[0010]優(yōu)選的，所述酶解處理包括：向所述懸浮液內(nèi)加水至料液比為1:10~20,待溫度為 45~55°C時(shí)，加入ProteAX酶，在恒溫條件下維持反應(yīng)體系的pH值=6.5~7.0,酶解270~ 330min，之后于90-95°C 滅酶 10 ~15min。
[OOW 優(yōu)選的，所述ProteAX酶與小麥面筋蛋白的質(zhì)量比為1.5~2.5% : 1。
[0012]優(yōu)選的，所述脫酷胺處理包括:將經(jīng)酶解處理后的酶解液冷卻至65°C，并調(diào)節(jié)酶解 液的pH值=6.0~7.0，隨后加入Glutaminase SD-ClOOS酶，保持溫度在60~70°C，酶解120 ~ISOmin。
[OOU] 優(yōu)選的，所述Glutaminase SD-ClOOS酶與小麥面筋蛋白的質(zhì)量比為3~4%: 1。
[0014] 進(jìn)一步的，所述ProteAX酶和Glutaminase SD-ClOOS酶選自市售食品級(jí)蛋白酶。
[0015] 進(jìn)一步的，在所述酶解小麥面筋蛋白制備低苦味膚粉的方法中，可W通過(guò)HCl、 NaOH等調(diào)節(jié)物料體系的酸堿度。
[0016] 進(jìn)一步的，所述低苦味膚粉中游離氨基酸含量W干基計(jì)<25%，分子量分布區(qū)間在 180~SOODa之間的小膚含量W干基計(jì)巧0%，苦味值<1.0。
[0017] 進(jìn)一步的，所述低苦味膚粉較之所述小麥面筋蛋白的蛋白回收利用率>80%。
[0018] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)包括：
[0019] (1)本發(fā)明工藝采用的原料系小麥面筋蛋白，其屬于純天然植物蛋白，來(lái)源豐富、 物美價(jià)廉、食用安全，同時(shí)，采用的ProteAX酶兼具蛋白內(nèi)切和外切活性，水解位點(diǎn)廣泛，可 W有效的制備含有較高比例小膚的膚粉，特別是ProteAX酶在深度水解小麥面筋蛋白過(guò)程 中，與堿性蛋白酶相比，在同等水解度下，所需添加的NaOH量明顯減少，降低膚粉鹽分；
[0020] (2)本發(fā)明工藝采用的ProteAX酶水解精氨酸和賴(lài)氨酸的簇基末端，避免了小膚中 堿性氨基酸與脯氨酸的郵鄰，有針對(duì)性的解決了運(yùn)種特殊氨基酸序列產(chǎn)生的強(qiáng)烈苦味，同 時(shí)，本發(fā)明工藝還生成了大量游離谷氨酸，與鋼離子結(jié)合生成谷氨酸鋼，提高產(chǎn)品的鮮味的 同時(shí)，發(fā)揮了增鮮抑苦的特效，進(jìn)一步降低了膚粉的苦味。
[0021] (3)本發(fā)明無(wú)需采用其它吸附、過(guò)濾、添加掩蔽劑等脫苦措施，生產(chǎn)成本較低，必需 氨基酸保留率高，營(yíng)養(yǎng)性強(qiáng)，特別適用于生產(chǎn)幼齡動(dòng)物適用的優(yōu)質(zhì)飼料。
【附圖說(shuō)明】
[0022] 圖1是本發(fā)明對(duì)照例1~2和實(shí)施例1~5中生成膚粉苦味值分布柱狀圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023] 鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的不足，本案發(fā)明人經(jīng)長(zhǎng)期研究和大量實(shí)踐，得W提出本發(fā)明的 技術(shù)方案。如下將對(duì)該技術(shù)方案、其實(shí)施過(guò)程及原理等作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。
[0024] 本發(fā)明的一個(gè)方面的一些實(shí)施例提供了一種酶解小麥面筋蛋白制備低苦味膚粉 的方法，其包括：W小麥面筋蛋白為原料，經(jīng)過(guò)預(yù)處理、酶解、高溫滅酶、脫酷胺處理后，7000 ~7500r/min轉(zhuǎn)速下離屯、約10-15min，收集的上清液再經(jīng)噴霧干燥即得富含小膚的小麥面 筋蛋白低苦味膚粉。
[0025] 進(jìn)一步的，所述預(yù)處理過(guò)程為將小麥面筋蛋白加水溶解，升溫至約50-60°C，攬拌 懸浮液0.5~化W增溶。
[00%] 進(jìn)一步的，所述酶解過(guò)程為加水補(bǔ)足至料液比1:10~20，待溫度為45~55 °C時(shí)，加 入ProteAX酶，恒溫水浴，采用化0田容液維持反應(yīng)體系pH值=6.5~7.0,酶解270~330min， 90-95°C 滅酶 10 ~15min。
[0027] 進(jìn)一步的，所述脫酷胺過(guò)程為待溫度冷卻至約65°C時(shí)，用肥1或化OH等調(diào)節(jié)滅酶后 酶解液抑值=6.0~7.0，隨后加入Glutaminase SD-ClOOS酶，保持溫度在60~70 °C，酶解 120~ISOmin。
[0028] 進(jìn)一步的，所述F^roteAX酶和Glutaminase SD-ClOOS酶可選自市售的食品級(jí)蛋白 酶。
[0029] 進(jìn)一步的，所述的ProteAX酶（按小麥面筋蛋白物料質(zhì)量計(jì)算）的添加量為1.5~ 2.5%。
[0030] 進(jìn)一步的，所述的Glutaminase SD-ClOOS酶(按小麥面筋蛋白物料質(zhì)量計(jì)算）的添 加量為3~4%。
[0031] 本發(fā)明的另一個(gè)方面的一些實(shí)施例提供了一種富含小膚的小麥面筋蛋白低苦味 膚粉，其中蛋白回收利用率>80%，游離氨基酸含量（W干基計(jì)％ )<25%，分子量分布區(qū)間在 180-500化之間的小膚含量（W干基計(jì)％ ) >50%，苦味值<1.0。
[0032] 本發(fā)明提出的一種酶解小麥面筋蛋白制備低苦味膚粉的方法采用的ProteAX酶酶 解位點(diǎn)廣泛，包括谷氨酷胺、精氨酸和賴(lài)氨酸殘基的膚鍵，避免了多膚中堿性氨基酸與脯氨 酸郵鄰運(yùn)種特殊氨基酸序列產(chǎn)生的的強(qiáng)烈苦味。同時(shí)酶解液產(chǎn)物中大量的游離谷氨酷胺在 Glutaminase SD-ClOOS酶的脫酷胺作用下，轉(zhuǎn)化為游離谷氨酸。游離谷氨酸與鋼離子的結(jié) 合提高了膚粉的鮮味，發(fā)揮了增鮮抑苦的特效，進(jìn)一步降低了膚粉的苦味。
[0033] W下結(jié)合實(shí)施例及對(duì)照例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。
[0034] 實(shí)施例1:將小麥面筋蛋白加水溶解，升溫至60°C，攬拌IhW增溶，加水補(bǔ)足至料液 比1:10，待溫度為55 °C時(shí)，加入2.5 %ProteAX酶(按小麥面筋蛋白物料質(zhì)量計(jì)算），恒溫水 浴，采用化O田容液維持反應(yīng)體系抑=7.0，酶解330min，95°C滅酶15min;待溫度冷卻至65°C 時(shí)，用肥1或化OH調(diào)節(jié)滅酶后酶解液抑= 6