CN105238836A

CN105238836A - 植物蛋白水解物的制备方法及应用

Info

Publication number: CN105238836A
Application number: CN201510720192.8A
Authority: CN
Inventors: 崔春; 谢瑾; 任娇艳
Original assignee: South China University of Technology SCUT
Current assignee: South China University of Technology SCUT
Priority date: 2015-10-30
Filing date: 2015-10-30
Publication date: 2016-01-13
Anticipated expiration: 2035-10-30
Also published as: CN105238836B

Abstract

本发明公开了植物蛋白水解物的制备方法及应用，以植物蛋白为原料，与9-20倍水混合后，添加蛋白酶进行酶解，使植物蛋白的水解度达到40-50%，得到含有蛋白酶活力的水解物。该植物蛋白水解物作为氮源应用于红霉菌深层液态发酵可显著提高发酵液的色价。

Description

植物蛋白水解物的制备方法及应用

技术领域

本发明涉及植物蛋白水解物技术领域，具体涉及利用植物蛋白生产蛋白水解液的方法及应用。

背景技术

红曲色素是以粮食为原料，用红曲霉菌培养过程的代谢产物，是我国传统使用的食用色素之一，是一种色调自然鲜亮、安全稳定、且具有一定医疗保健功效的天然色素，广泛应用于食品、医药、化妆品等行业中。目前国内红曲色素生产主要是以红霉菌经深层液体发酵后，分离纯化得到。红曲色素约80%存在于菌丝体中，20%存在于发酵液中。前者以醇溶性色素为主，后者为水溶性色素。

2011年江门科隆生物技术股份有限公司公开了一种提高红曲红色素光热稳定性的红曲红色素制备方法（CN201110364781.9）,以红曲霉作为菌种,进行液体深层发酵,滤渣浸提时添加复合氨基酸,经板框压滤得到红曲红色素溶液,然后把溶液干燥得到红曲红色素粉状物；复合氨基酸由半胱氨酸、精氨酸和丝氨酸组成。按本发明的红曲红色素的制备方法所制出的红曲红色素能显著提高红曲红色素的光稳定性和热稳定性,能耐高温、耐光照和抗氧化,在长时间的日光和灯光照射下不变色。江门科隆生物技术股份有限公司。2014年该公司公开了一种红曲红色素制备方法及其获得的红曲红色素（CN201410624983.6），通过筛选低产桔霉素的菌种进行培养，进行液体深层发酵，过滤得滤渣，用80%和90%的乙醇提取2次，合并提取液后加入复合氨基酸溶液,浓缩干燥后即得红曲红色素粉状物；复合氨基酸由半胱氨酸、精氨酸和丝氨酸组成。本发明制得的红曲红色素能显著提高红曲红色素的光稳定性和热稳定性,能耐高温性和抗氧化性,而且没有桔霉素的产生。随后广东科隆生物科技有限公司又公开了一种高品质红曲红色素的制备方法（CN201410744778.3），通过采用红曲霉作菌种进行液体深层发酵的方法提取红曲红色素,发酵培养基采用补料分批培养技术和超声波处理技术进行发酵，发酵过滤后往滤渣加入食品级的植物水解蛋白或微生物水解蛋白作护色剂和75%乙醇浸取，以提高红曲红色素的提取率和光热稳定性。使用该方法制备的红曲红色素色价高，色泽鲜艳，着色能力强，光热稳定性好，安全性高，对人体不存在危害，解决了现有食品行业食品添加剂存在着色能力弱,易褪色的问题,龙其使该产品的安全性更高,是食品行业理想的食品添加剂，有利于该红曲红色素的进一步推广和应用。山东中惠食品有限公司公开了一种利用固定化酶制备红曲红色素的方法（CN201210549801.4）。该方法以红曲霉菌液体发酵液为原料，通过均化、固定化酶酶解、碱化、过滤得红曲红色素溶液；红曲红色素溶液通过酸沉淀,沉淀洗涤中和、脱水、干燥，即得到红曲红色素。发明的优点在于利用胶体磨有效地分散、破碎、乳化、混合发酵液,提高后续酶解效率，同时让菌体中的红曲红色素充分释放出来；另一方面，酶制剂可循环利用，反应条件温和，经酸沉淀法富集，工艺简单、耗能低，产物易分离。2013年天津商业大学公开了一种回生淀粉在降低红曲红色素光褪色方面的应用（CN201310578528.2）,及具有抗光辐射作用的红曲红色素产物的制备方法。该方法为：将回生淀粉中加入红曲红色素水溶液,使红曲红色素水溶液完全吸附于回生淀粉中,得到具有抗光辐射作用的红曲红色素产物。本发明利用回生淀粉中的晶体对紫外光的衍射作用,使导致红曲红色素光褪色的紫外线能量不能被红曲红色素吸收,从而避免红曲红色素的光化学反应,最终提高红曲红色素的抗光辐射能力。

上述专利中，未见利用植物蛋白水解物提高红曲菌发酵液色价的报道。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术存在的上述不足，提供一种具有提高红曲菌发酵液色价的植物蛋白水解物的制备方法及其应用，具体技术方案如下。

植物蛋白水解物的制备方法，以植物蛋白为原料，与9-20倍水混合后，添加蛋白酶进行酶解，使植物蛋白的水解度达到40-50%，得到含有蛋白酶活力的水解物。

进一步地，所述植物蛋白为谷朊粉、玉米黄粉、大米蛋白、大豆粕中任意一种或多种。

进一步地，所述所述蛋白酶选自内切蛋白酶例如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶，来自猪胰脏、牛胰脏、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、芽孢杆菌属(Bacillusspp.)、米曲霉(Aspergillusoryzae)、酱油曲霉(Aspergillussojae)、曲霉属(Aspergillusspp.)、雪白根霉(Rhizopusniveus)、番木瓜、菠萝、凤梨科或无花果属物种的内切蛋白酶，来自米曲霉、酱油曲霉、曲霉属或番木瓜的外切蛋白酶，优选地内切蛋白酶和外切蛋白酶的混合物。

进一步地，所述含有蛋白酶活力的水解物中蛋白酶活力大于100U/ml。

进一步地，所述所述酶解的条件为45-60℃，pH值为3.0-8.0。

上述含有蛋白酶活力的水解物中蛋白酶活力的测定方法为福林-酚试剂法。

所述的植物蛋白水解物能作为氮源在红霉菌发酵中应用。

含有蛋白酶活力的水解物中蛋白酶活力大于100U/ml。

本发明与现有技术相比，具有如下优点：

（1）申请人研究得出，将含有蛋白酶活力蛋白质水解物作为氮源进行红霉菌发酵时，发酵液的色价可提高20%以上。

（2）将含有蛋白酶活力蛋白质水解物作为氮源进行红霉菌发酵时，发酵所得的红曲红色素光稳定性好。

具体实施方式

通过下述实施例将更详细地说明本发明的实施，但本发明的实施和保护不限于此，以下若有未特别详细说明之过程或参数均是本领域技术人员可参照现有技术实现的。

通过下述实施例将更详细地说明本发明。

红曲红色素的提取及其色价测定：按照中国国家标准局2005年颁布的《中华人民共和国国家标准食品添加剂红曲红》（GB15961-2005）测定。

水解度的测定：未经离心处理的酶解液中氨基酸态氮的含量/未经离心处理的酶解液中总氮的含量*100%

培养基基础配方：85.00g/L大米粉，1.00g/LMgSO4，1.00g/LZnSO₄,1.52g/LKH₂PO₄，0.51g/LNaNO₃，35.00g/L玉米糖浆。培养条件为：温度为32℃，转速为180r/min，接种量5.5%，培养7d。

实施例1

谷朊粉、玉米黄粉、大米蛋白和大豆粕分别与10倍重量水混合，pH值在6.4左右，分别添加谷朊粉、玉米黄粉、大米蛋白和大豆粕重量1.5%的复合肽酶FoodPro?51FP，60℃水解24小时，至水解度到48.4%，得含蛋白酶活力植物蛋白水解物。将上述水解物作为氮源，0.5%（以N计）的浓度加入，32℃培养7d后，按照中国国家标准局2005年颁布的《中华人民共和国国家标准食品添加剂红曲红》（GB15961-2005）测定色价，结果见表1。空白样为谷朊粉、玉米黄粉、大米蛋白和大豆粕不进行水解，作为氮源。

表1

由表1可见，采用本发明方法制备的发酵液的色价与空白样相比，均提高了20%以上。从植物蛋白水解物的酶活力来看，谷朊粉、玉米黄粉、大米蛋白和大豆粕酶解物的残留蛋白酶活力均大于100U/ml，以玉米黄粉水解物的蛋白酶活力最高。

实施例2

谷朊粉、玉米黄粉、大米蛋白和大豆粕分别与15倍重量水混合，pH值在6.4左右，分别添加谷朊粉、玉米黄粉、大米蛋白和大豆粕重量1%的胰酶和1%的诺维信公司37071碱性蛋白酶，55℃水解12小时，至水解度到42.6%后，将样品一式两份，分别命名为样品A和样品B。样品B在90℃热处理15min灭酶；样品A不进行灭酶处理。将上述水解物作为氮源，0.8%（以N计）的浓度加入，32℃培养7d后，按照中国国家标准局2005年颁布的《中华人民共和国国家标准食品添加剂红曲红》（GB15961-2005）测定色价，结果见表2。

表2

由表2可见，在氮源相同的情况，灭酶处理的系列样品B色价较低，而未经灭酶处理的系列样品A的色价均显著高于样品B。

Claims

1.植物蛋白水解物的制备方法，其特征在于：以植物蛋白为原料，与9-20倍水混合后，添加蛋白酶进行酶解，使植物蛋白的水解度达到40-50%，得到含有蛋白酶活力的水解物。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是植物蛋白为谷朊粉、玉米黄粉、大米蛋白、大豆粕中任意一种或多种。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述蛋白酶选自内切蛋白酶例如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、无花果蛋白酶，来自猪胰脏、牛胰脏、枯草芽孢杆菌(Bacillussubtilis)、芽孢杆菌属(Bacillusspp.)、米曲霉(Aspergillusoryzae)、酱油曲霉(Aspergillussojae)、曲霉属(Aspergillusspp.)、雪白根霉(Rhizopusniveus)、番木瓜、菠萝、凤梨科或无花果属物种的内切蛋白酶，来自米曲霉、酱油曲霉、曲霉属或番木瓜的外切蛋白酶。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征是含有蛋白酶活力的水解物中蛋白酶活力大于100U/ml。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征是含有蛋白酶活力的水解物中蛋白酶活力的测定方法为福林-酚试剂法。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述酶解的条件为45-60℃，pH值为3.0-8.0。

7.根据权利要求1所述的植物蛋白水解物作为氮源在红霉菌发酵中应用。