蛋清低聚肽及其制备方法

专利名称：蛋清低聚肽及其制备方法技术领域：本发明涉及一种食品及其加工方法。背景技术：现在世界上的蛋清肽产品有两种，一种的分子量为1100，呈乳状液，主要用于液态食品、营养食品或糕点中，该产品由于分子量大，吸收率相对较低，还有一种平均分子量为300的蛋清肽，它是呈透明状的水溶液，由于分子量较小，所以在肠胃道内的渗透压较高，这样就容易引起腹泻，目前还没有分子量适中的既能够不引起腹泻又容易吸收的蛋清肽的产品及其制备方法。发明内容本发明的目的在于提供一种分子量在350～600的蛋清低聚肽及其制备方法，它的制备过程为a.原料预处理洗蛋打蛋后分离蛋清蛋黄，然后取蛋清加水，使蛋清内蛋白质的浓度为3.5～5.5％，然后将稀释蛋清液倒入反应釜中加热10～30分钟，所得物为加热变性蛋清；b.蛋白质水解搅拌变性蛋清同时将变性蛋清的温度降至58～68℃，加入酸或碱使变性蛋清的pH值在8.0～8.5，然后加入占变性蛋清内蛋白质质量3～6％的Alcalase酶进行水解且不断搅拌，加入碱使反应液的pH值维持在8.0～8.5之间，水解时间为1～3小时，水解结束后加入酸调节pH值至4.2～4.6，然后将所得物置于离心机中，4000rpm离心20～40分钟，上清液即为蛋清肽粗品。c.脱盐将阴阳离子交换树脂装柱，取蛋清肽粗品以8～12倍柱体积/小时的流速通过阳离子交换树脂，收集流出液，然后将流出液以8～12倍柱体积/小时的流速通过阴离子交换树脂，得脱盐液。d.脱臭将脱盐液用β-环状糊精进行包埋，使加入的β-环状糊精占脱盐液中蛋白质质量的2～4％，所得物即为成品。蛋清低聚肽是由上述制备方法得到的二肽至七肽的混合物，其分子量为350～600。使用本发明的方法可以方便得到分子量是350～600之间的蛋清低聚肽，它是鸡蛋清经蛋白酶水解得到的二肽至七肽的混合物，它无苦味和异味，为透明、淡黄色、低粘性、低致敏性、无高渗性的溶液。其制备方法和条件具有工艺简单、易于操作、周期短等优点。本发明的产品由于其理化性质有所改善，应用范围大大拓宽。蛋白质在等电点时的溶解度很低，限制了它作为营养强化剂的应用，而蛋清低聚肽在等电点时溶解度增加，可用于许多食品的蛋白质强化。这种溶解性增加的性质对于低过敏性婴儿食品和含肽营养食品的加工是非常重要的，因为在强化蛋白肽的营养食品中经常要强化一些矿物元素，故要求蛋清低聚肽在高离子强度下应保持稳定。蛋清低聚肽与蛋白质相比，粘度降低，这种流变学性质的变化使加工变得容易，如输送、搅拌、喷雾干燥工艺的实施。蛋清低聚肽作为优质的氮源，在营养保健方面对人类具有非常强的优势。由于蛋清低聚肽已经过酶消化，其主要成分为小肽，故与蛋白质相比，更易消化吸收。而且由于肽分子量较低，其致敏性明显低于蛋白质，当肽分子量小于2000时，过敏性基本消失。蛋清低聚肽的易消化吸收、低致敏性能，使其在医药食品中获得广泛应用，如可用来补充各种原因引起的营养不良患者的营养，也可作为运动员食品，补充消耗的体力。许多成人和婴幼儿患食品过敏症，婴幼儿由于胃肠道发育不成熟，对蛋白质不易消化吸收，且肠壁薄，通透性强，未被消化或消化不完全的异体蛋白吸收入血，引起过敏反应，可供非母乳喂养的某些蛋白质对于过敏婴幼儿选择的范围有限，若要完全避免过敏，很可能患上营养不良。作为替代食品，蛋清低聚肽有着不可比拟的优点，蛋白质经过预消化为小肽，易于吸收。这样，既能去除过敏隐患，又能避免营养不良，满足营养需要。一些代谢性胃肠道功能紊乱患者，如克隆氏病、短肠综合症、肠瘘等病人，因其消化吸收功能受损，对蛋白质的消化吸收功能降低引起负氮平衡；外伤、烧伤等患者组织修复需要补充大量蛋白质；还有一些中风、昏迷、意识障碍患者，无法自主进食；高热、高代谢疾病患者体内处于负氮平衡，癌症等消耗性疾病晚期恶液质、危重病人都需补充营养。传统的方法为静脉输液(如脂肪乳、氨基酸注射液、白蛋白注射液等)，操作麻烦、易感染、费用高。以蛋清低聚肽为基料的胃肠道营养用药在这一领域显出绝对优势，蛋白质作为必需营养成分，以其肽形式摄入体内，能被更有效地吸收、利用，既避免了静脉输液的麻烦，又避免了口服氨基酸引起的高渗腹泻，且费用相对较低，更易为广大患者和家属接受。具体实施例方式一本实施方式中蛋清低聚肽的制备过程为a.原料预处理洗蛋打蛋后分离蛋清蛋黄，然后取蛋清加水，使蛋清内蛋白质的浓度为3.5～5.5％，然后将稀释蛋清液倒入反应釜中加热10～30分钟，所得物为加热变性蛋清；b.蛋白质水解搅拌变性蛋清同时将变性蛋清的温度降至58～68℃，加入酸或碱使变性蛋清的pH值在8.0～8.5，然后加入占变性蛋清内蛋白质质量3～6％的Alcalase酶进行水解且不断搅拌，加入碱使反应液的pH值维持在8.0～8.5之间，水解时间为1～3小时，水解结束后加入酸调节pH值至4.2～4.6，升温到中心温度90℃，维持10分钟对酶进行灭活后迅速冷却至室温，然后将所得物置于离心机中，4000rpm离心20～40分钟，上清液即为蛋清肽粗品。c.脱盐将阴阳离子交换树脂装柱，取蛋清肽粗品以8～12倍柱体积/小时的流速通过阳离子交换树脂，收集流出液，然后将流出液以8～12倍柱体积/小时的流速通过阴离子交换树脂，得脱盐液。使用离子交换方法脱除蛋清肽中的盐分，在经过H型阳离子交换树脂和OH型阴离子交换树脂后，大部分盐分被交换除去，使蛋清肽中残留盐分不超过生理需要量。d.脱臭将脱盐液用β-环状糊精进行包埋，使加入的β-环状糊精占脱盐液中蛋白质质量的2～4％，所得物即为成品。蛋清低聚肽是由上述制备方法得到的二肽至七肽的混合物，其分子量为350～600。具体实施例方式二本实施方式中原料预处理阶段的操作过程为洗蛋打蛋后分离蛋清蛋黄，然后取蛋清加水，使蛋清内蛋白质的浓度为3.6～4.5％，然后将稀释蛋清液倒入反应釜中加热15～20分钟，所得物为加热变性蛋清。具体实施例方式三本实施方式中原料预处理阶段的操作过程为洗蛋打蛋后分离蛋清蛋黄，然后取蛋清加水，使蛋清内蛋白质的浓度为4.6～5.2％，然后将稀释蛋清液倒入反应釜中加热22～28分钟，所得物为加热变性蛋清。具体实施例方式四本实施方式蛋白质水解过程为搅拌变性蛋清同时将变性蛋清的温度降至61～63℃，加入酸或碱使变性蛋清的pH值在8.3～8.4，然后加入占变性蛋清内蛋白质质量4.6～5.5％的Alcalase酶进行水解且不断搅拌，加入碱使反应液的pH值维持在8.3～8.4之间，水解时间为2.1～2.4小时，水解结束后加入酸调节pH值至4.45～4.55，然后将所得物置于离心机中，4000rpm离心32～34分钟，上清液即为蛋清肽粗品。具体实施例方式五本实施方式蛋白质水解过程为搅拌变性蛋清同时将变性蛋清的温度降至59～60℃，加入酸或碱使变性蛋清的pH值在8.1～8.2，然后加入占变性蛋清内蛋白质质量3.5～4.5％的Alcalase酶进行水解且不断搅拌，加入碱使反应液的pH值维持在8.1～8.2之间，水解时间为1.5～2小时，水解结束后加入酸调节pH值至4.3～4.4，然后将所得物置于离心机中，4000rpm离心25～30分钟，上清液即为蛋清肽粗品。具体实施例方式六水解过程中，需要不断加入碱以维持反应所需pH值，产生过多的盐不但影响产品的风味，而且危害人类健康，如可导致高血压、加重肾脏负担等。所以，对蛋清肽进行脱盐处理是使之能用作食品基料的先决条件。食品中盐分的脱除有许多方法，如离子交换、超滤、电渗析等物理、化学方法。超滤与电渗析是一种先进技术，它可以有效脱除大分子化合物中的盐分，但对于蛋白质蛋清肽来说，由于分子量相对很小，采用超滤或渗析技术处理势必会造成一些低肽分子的损失，影响氮回收率，所以我们采用常用的脱盐方法—离子交换来脱除蛋清肽中的盐分。本实施方式脱盐过程为将阴阳离子交换树脂装柱，取蛋清肽粗品以8.5～9.5倍柱体积/小时的流速通过阳离子交换树脂，收集流出液，然后将流出液以8.5～9.5倍柱体积/小时的流速通过阴离子交换树脂，得脱盐液。在经过H型阳离子交换树脂和OH型阴离子交换树脂后，大部分盐分被交换除去，使蛋清肽中残留盐分不超过生理需要量。具体实施例方式七本实施方式脱盐过程为将阴阳离子交换树脂装柱，取蛋清肽粗品以10～11倍柱体积/小时的流速通过阳离子交换树脂，收集流出液，然后将流出液以10～11倍柱体积/小时的流速通过阴离子交换树脂，得脱盐液。具体实施例方式八本发明因控制其水解程度，因此得到蛋清肽几乎无苦味。但在水解过程中，由于肽键的断裂释放出一些巯基化合物，使蛋清肽具有异味，影响产品品质。异味的感受程度与温度相关，温度越高，异味越大，温度低于20℃时，异味不明显。去除异味的方法有使用活性炭选择性分离，苹果酸等有机酸及果胶、麦芽糊精的覆盖等。考虑到活性炭处理势必会造成蛋白质的损失，我们选用β-环状糊精对异物质进行包埋。本实施方式脱臭过程为将脱盐液用β-环状糊精进行包埋，使加入的β-环状糊精占脱盐液中蛋白质质量的2.2～2.9％，所得物即为成品。具体实施例方式十本实施方式脱臭过程为将脱盐后所得流出液用β-环状糊精进行包埋，使加入的β-环状糊精占流出液中蛋白质质量的3～3.9％，所得物即为成品。权利要求1.一种蛋清低聚肽的制备方法，其特征在于它的制备过程为a.原料预处理洗蛋打蛋后分离蛋清蛋黄，然后取蛋清加水，使蛋清内蛋白质的浓度为3.5～5.5％，然后将稀释蛋清液倒入反应釜中加热10～30分钟，所得物为加热变性蛋清；b.蛋白质水解搅拌变性蛋清同时将变性蛋清的温度降至58～68℃，加入酸或碱使变性蛋清的pH值在8.0～8.5，然后加入占变性蛋清内蛋白质质量3～6％的Alcalase酶进行水解且不断搅拌，加入碱使反应液的pH值维持在8.0～8.5之间，水解时间为1～3小时，水解结束后加入酸调节pH值至4.2～4.6，然后将所得物置于离心机中，4000rpm离心20～40分钟，上清液即为蛋清肽粗品；c.脱盐将阴阳离子交换树脂装柱，取蛋清肽粗品以8～12倍柱体积/小时的流速通过阳离子交换树脂，收集流出液，然后将流出液以8～12倍柱体积/小时的流速通过阴离子交换树脂，得脱盐液；d.脱臭将脱盐液用β-环状糊精进行包埋，使加入的β-环状糊精占脱盐液中蛋白质质量的2～4％，所得物即为成品。2.根据权利要求1所述的蛋清低聚肽的制备方法，其特征在于原料预处理阶段的操作过程为洗蛋打蛋后分离蛋清蛋黄，然后取蛋清加水，使蛋清内蛋白质的浓度为3.6～4.5％，然后将稀释蛋清液倒入反应釜中加热15～20分钟，所得物为加热变性蛋清。3.根据权利要求1所述的蛋清低聚肽的制备方法，其特征在于原料预处理阶段的操作过程为洗蛋打蛋后分离蛋清蛋黄，然后取蛋清加水，使蛋清内蛋白质的浓度为4.6～5.2％，然后将稀释蛋清液倒入反应釜中加热22～28分钟，所得物为加热变性蛋清。4.根据权利要求1所述的蛋清低聚肽的制备方法，其特征在于蛋白质水解过程为搅拌变性蛋清同时将变性蛋清的温度降至59～60℃，加入酸或碱使变性蛋清的pH值在8.1～8.2，然后加入占变性蛋清内蛋白质质量3.5～4.5％的Alcalase酶进行水解且不断搅拌，加入碱使反应液的pH值维持在8.1～8.2之间，水解时间为1.5～2小时，水解结束后加入酸调节pH值至4.3～4.4，然后将所得物置于离心机中，4000rpm离心25～30分钟，上清液即为蛋清肽粗品。5.根据权利要求1所述的蛋清低聚肽的制备方法，其特征在于蛋白质水解过程为搅拌变性蛋清同时将变性蛋清的温度降至61～63℃，加入酸或碱使变性蛋清的pH值在8.3～8.4，然后加入占变性蛋清内蛋白质质量4.6～5.5％的Alcalase酶进行水解且不断搅拌，加入碱使反应液的pH值维持在8.3～8.4之间，水解时间为2.1～2.4小时，水解结束后加入酸调节pH值至4.45～4.55，然后将所得物置于离心机中，4000rpm离心32～34分钟，上清液即为蛋清肽粗品。6.根据权利要求1所述的蛋清低聚肽的制备方法，其特征在于脱盐过程为将阴阳离子交换树脂装柱，取蛋清肽粗品以8.5～9.5倍柱体积/小时的流速通过阳离子交换树脂，收集流出液，然后将流出液以8.5～9.5倍柱体积/小时的流速通过阴离子交换树脂，得脱盐液。7.根据权利要求1所述的蛋清低聚肽的制备方法，其特征在于脱盐过程为将阴阳离子交换树脂装柱，取蛋清肽粗品以10～11倍柱体积/小时的流速通过阳离子交换树脂，收集流出液，然后将流出液以10～11倍柱体积/小时的流速通过阴离子交换树脂，得脱盐液。8.根据权利要求1所述的蛋清低聚肽的制备方法，其特征在于脱臭过程为将脱盐液用β-环状糊精进行包埋，使加入的β-环状糊精占脱盐液中蛋白质质量的2.2～2.9％，所得物即为成品。9.根据权利要求1所述的蛋清低聚肽的制备方法，其特征在于脱臭过程为将脱盐液用β-环状糊精进行包埋，使加入的β-环状糊精占脱盐液中蛋白质质量的3～3.9％，所得物即为成品。10.一种蛋清低聚肽，其特征在于它是由权利要求1、2、3、4、5、6、7、8或9所述的制备方法得到的二肽至七肽的混合物，其分子量为350～600。全文摘要蛋清低聚肽及其制备方法，它涉及一种食品及其制备方法。目前还没有分子量适中的既能够不引起腹泻又容易吸收的蛋清肽的产品及制备方法。本发明的制备过程包括a.原料预处理阶段，得到加热变性蛋清；b.蛋白质水解阶段，所得物为蛋清肽粗品；c.脱盐阶段和d.脱臭阶段，经脱盐和脱臭阶段后的产品即为本发明的蛋清低聚肽，所制得的蛋清低聚肽产品是由上述制备方法得到的二肽至七肽的混合物，其分子量为350～600。使用本发明的方法可以方便得到分子量是350～600之间的蛋清低聚肽，它是鸡蛋清经蛋白酶水解得到的二肽至七肽的混合物，具有易消化吸收、低致敏性能的优点，它在医药食品中可以获得广泛应用。文档编号C07K1/12GK1454494SQ03111600公开日2003年11月12日 申请日期2003年4月29日 优先权日2003年4月29日发明者迟玉杰, 田波 申请人:东北农业大学