具有抑制发酵乳后发酵的生物活性肽及其制备方法.pdf

本发明提供具有抑制发酵乳后发酵的生物活性肽及其制备方法，包括如下步骤：对乳蛋白进行麦芽糊精接枝改性，使乳蛋白的接枝度达到4～10％；在45℃～60℃的条件下加入蛋白酶进行酶解，当所述蛋白酶是中性蛋白酶或碱性蛋白酶时，酶解时pH为5.0～8.0，当所述蛋白酶为酸性蛋白酶，酶解时pH为2.0～4.0；当水解度达到5％～10％时，85～95℃加热15～30min灭酶终止酶解反应以控制生物活性肽的分子量；将灭酶活的酶解液通过大孔树脂处理，收集未吸附组分，即得所述生物活性肽。本发明通过麦芽糊精接枝改性、可控酶解、大孔树脂富集可获得具有显著抑制发酵乳后发酵的生物活性肽。

1、  具有抑制发酵乳后发酵的生物活性肽的制备方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)对乳蛋白溶液进行麦芽糊精接枝改性，使乳蛋白的接枝度达到4％～10％；
(2)在45℃～60℃的条件下加入蛋白酶进行酶解，得酶解液，当所述蛋白酶是中性蛋白酶或碱性蛋白酶时，酶解时pH为5.0～8.0；当所述蛋白酶为酸性蛋白酶时，酶解时pH为2.0～4.0；
(3)当水解度达到5％～10％时加热，在85～95℃下灭酶15～30min；终止酶解反应以控制生物活性肽的分子量；
(4)将灭酶活的酶解液通过大孔树脂处理，收集未吸附组分，即得所述生物活性肽。

2、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)所述乳蛋白为酪朊酸钠、乳清蛋白或酪蛋白。

3、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于步骤(1)所述的接枝改性中乳蛋白溶液中乳蛋白含量为4g/100ml～8g/100ml，麦芽糊精的含量为2g/100ml～3g/100ml，采用超声接枝处理。

4、  根据权利要求3所述的方法，其特征在于超声接枝处理的条件为：70～80℃，pH6.5～7.5，超声频率为15kHZ，处理时间为15～30min。

5、  根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述蛋白酶为食品级蛋白酶，所述中性蛋白酶为木瓜蛋白酶、胰凝乳蛋白酶或胰蛋白酶，所述碱性蛋白酶为Alcalase，所述酸性蛋白酶为胃蛋白酶。

6、  根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于步骤(4)所述大孔树脂为XAD16或XAD1180型。

7、  根据权利要求6所述的方法，其特征在于生物活性肽的分子量为500～5000Da，肽含量占总蛋白质含量的60～80％(w/w)。

8、  根据权利要求7所述的方法，其特征在于乳蛋白的蛋白质回收率为70％～85％。

9、  根据权利要求8所述的方法，其特征在于步骤(3)终止酶解反应之后还对酶解液进行过滤除去不溶性物质。

10、  由权利要求1所述制备方法制得的具有抑制发酵乳后发酵的生物活性肽。

具有抑制发酵乳后发酵的生物活性肽及其制备方法
技术领域
本发明涉抑制发酵乳后发酵的技术领域，具体涉及具有抑制发酵乳后发酵的生物活性肽及其制备方法.。
背景技术
乳制品是最接近完善的食品，几乎包含有生物所需的全部营养成分，如能量、营养、生理调节等物质。发酵乳是利用乳酸菌(如保加利亚乳杆菌和嗜热链球菌)对牛乳进行发酵而成的产品。在发酵过程中，乳酸菌能产生大量乳酸、益生源和风味物质，这些产物直接或间接地对调整肠道菌群平衡、预防病菌感染和消化道疾病都起到重要的作用。另外，乳酸菌还能合成一些特殊的酶系和细胞表面物质，能起到降低胆固醇，阻止致病菌对肠道入侵，增加免疫功能和抗癌的作用。正是基于以上原因，发酵乳行业发展迅速，已成为我国人民生活消费中不可或缺的重要产品。
在发酵乳发酵过程中嗜热链球菌和保加利亚乳杆菌具有生长互补的作用或称为共生(Mutualism)，球菌的生长同时会促进杆菌的生长，而杆菌生长形成的代谢产物又保证球菌的生长。乳杆菌对发酵乳的贡献是分解蛋白质、产酸，链球菌对发酵乳的良好风味和感官品质具有重要作用。然而，发酵乳在发酵至一定酸度后，需冷却至0～5℃之间，以降低乳酸菌新陈代谢能力，以防止乳杆菌过度代谢产酸，造成酸味过重及产生苦涩味。即使在0～5℃这样的冷藏条件下，发酵乳的后酸化现象还是很严重，这大大缩短了产品的保值期，严重影响发酵乳产品的风味感官品质。发酵乳的后酸化主要是保加利亚乳杆菌在保存过程中继续产酸造成的。
广泛采用的保加利亚乳杆菌最早是从牛奶中分离出来的，牛奶是其天然培养基。一般认为它是一种奶源性乳酸菌，发酵乳的后发酵主要是保加利亚乳杆菌在酸性条件下继续产酸造成的。因此，通过在发酵乳中添加具有抑制后发酵的生物活性肽具有控制发酵乳后发酵，延长发酵乳保质期，对发酵乳行业而言，具有重大的经济价值和现实意义。
发明内容
本发明目的是克服现有技术存在的上述不足，提供具有抑制发酵乳后发酵的生物活性肽及其制备方法。为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
具有抑制发酵乳后发酵的生物活性肽的制备方法，包括如下步骤：
(1)对乳蛋白溶液进行麦芽糊精接枝改性，使乳蛋白的接枝度达到4～10％；
(2)加入蛋白酶在45℃～60℃的条件下进行酶解，当所述蛋白酶是中性蛋白酶或碱性蛋白酶时，酶解时pH为5.0～8.0，当所述蛋白酶为酸性蛋白酶，酶解时pH为2.0～4.0；
(3)当水解度达到5％～10％时，85～95℃加热15～30min灭酶终止酶解反应以控制生物活性肽的分子量；
(4)将灭酶活的酶解液通过大孔树脂处理，收集未吸附组分，即得所述生物活性肽。
上述制备方法中，所述乳蛋白为酪朊酸钠、乳清蛋白或酪蛋白。
上述制备方法中，所述的接枝改性中乳蛋白溶液中含有4g/100ml～8g/100ml乳蛋白，2g/100ml～3g/100ml麦芽糊精，超声接枝处理。
上述制备方法中，所述蛋白酶为商业化的食品级蛋白酶，该蛋白酶为木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、胃蛋白酶、胰凝乳蛋白酶或胰蛋白酶。
上述制备方法中，所述大孔树脂为XAD16或XAD1180型。
上述制备方法中，生物活性肽的分子量为500～5000Da，肽含量占总蛋白质含量的60～80％(w/w)。
上述制备方法中，乳蛋白的蛋白质回收率为70～85％。
上述制备方法中，超声接枝处理的条件为：70～80℃，pH6.5～7.5，超声频率为15kHZ，处理时间为15～30min。
本发明采用了以上技术方案，具有如下优点和效果：
1、本发明所得生物活性肽分子量集中在500～5000Da之间，侧链基团含有糖基，具有显著的抑制发酵乳后发酵的功效。
2、酪蛋白疏水性强，酶解产物苦味突出。本发明通过对酪蛋白侧链基团进行糖基化改性，屏蔽苦味基团，改变酪蛋白的酶切位点，显著降低了生物活性肽中疏水性苦味肽的含量，并通过大孔树脂吸附祛除酶解液中少数苦味肽，故所得生物活性肽无苦味。
附图说明
图1为实施方式中添加500ppm(w/w)生物活性肽对发酵乳储存期产酸的影响曲线和没有添加生物活性肽所对应的影响曲线。
图2为实施方式中添加500ppm(w/w)的生物活性肽对发酵乳储存期球菌活性的影响曲线和没有添加生物活性肽所对应的影响曲线。
具体实施方案
下面结合附图和实施例对本发明的具体实施作进一步说明。
实施例1：利用酪蛋白生产具有显著的抑制发酵乳后发酵产酸的生物活性肽
1、原料蛋白的接枝改性：乳蛋白溶液中酪蛋白用量为4g/100ml和麦芽糊精用量为2g/100ml，70℃，pH6.5，超声频率为15kHZ，超声处理时间为15min.使酪蛋白接枝度为4.1％。
2、可控酶解：采用氢氧化钠调乳蛋白溶液pH至pH8.0，添加碱性蛋白酶Alcalase，60℃进行酶解反应，采用pH-Stat法控制水解度至10％，得酶解液。
3、酶解液灭酶：85℃加热30min灭酶，终止酶解反应。
4、过滤除去不溶性物质。
5、将酶解液过XAD16大孔树脂，收集未吸附组分，即得到具有显著的抑制发酵乳后发酵产酸的生物活性肽。原料的蛋白质回收率达到72％，生物活性肽分子量主要集中在500～5000之间，肽含量占总蛋白质含量的68％。
添加500ppm(w/w)实施例1所得生物活性肽对发酵乳储存期产酸的影响见图1和图2。由图1可见，添加生物活性肽后发酵乳储存30天后产酸量仅为空白样的30％，这表明500ppm的生物活性肽可明显抑制发酵乳储存过程中产酸，保持发酵乳产品风味，延长保质期。此外，添加生物活性肽后，发酵乳产品中球菌数量也较空白组高一个数量级，见图2。这表明该生物活性肽可防止发酵乳产品在储存过程中球菌死亡，保持产品品质。
实施例2：利用酪蛋白生产具有显著的抑制发酵乳后发酵产酸的生物活性肽
1、原料蛋白的接枝改性：乳蛋白溶液中酪朊酸钠用量为6g/100ml和麦芽糊精用量为3g/100ml，75℃，pH7.0，超声频率为15kHZ，超声时间为20min.使酪蛋白接枝度为6.1％。
2、可控酶解：采用盐酸调乳蛋白溶液pH至3.0，添加胃蛋白酶，52℃进行酶解反应，采用pH-Stat法控制水解度至5.1％，得酶解液。
3、酶解液灭酶：85℃加热30min灭酶，终止酶解反应。
4、过滤除去不溶性物质。
5、将酶解液过XAD16大孔树脂，收集未吸附组分，即得到具有显著的抑制发酵乳后发酵产酸的生物活性肽。原料的蛋白质回收率达到78％，生物活性肽分子量主要在500～5000Da之间，肽含量占总蛋白质含量的76％。
实施例3：利用乳清蛋白生产具有显著的抑制发酵乳后发酵产酸的生物活性肽
1、原料蛋白的接枝改性：乳蛋白溶液中乳清蛋白用量为8g/100ml和麦芽糊精用量为2.5g/100ml，80℃，pH7.5，超声频率为15kHZ，超声时间为30min.使酪蛋白接枝度为9.2％。
2、可控酶解：采用盐酸调乳蛋白溶液pH至7.0，添加木瓜蛋白酶，55℃进行酶解反应，采用pH-Stat法控制水解度至8％，得酶解液。
3、酶解液灭酶：95℃加热20min灭酶，终止酶解反应。
4、过滤除去不溶性物质。
5、将酶解液过XAD1180大孔树脂，收集未吸附组分，即得到具有显著的抑制发酵乳后发酵产酸的生物活性肽。原料的蛋白质回收率达到80.2％，生物活性肽分子量主要集中在500～5000之间，肽含量占总蛋白质含量的79％。