專利名稱：用粗奶酪生產酪蛋白活性多肽的工藝的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種利用粗奶酪生產酪蛋白活性多肽的工藝。
1950年，Mellander報告酪蛋白的酶分解物中含有一種富磷多肽，可以抑制蛋白酶的進一步分解，與鈣、鐵離子具有親和性，在無需增加維生素D的條件下，促進了佝僂病患兒骨骼的發肓，并將之命名為酪蛋白磷酸肽(CPP)。內滕等在七十年代從給予酪蛋白的腸腔內容物中，首次成功分離出CPP，證明其與體外制備的CPP性質相似，與鈣離子具有強的親和性。
1956年，Waugh和Hippel等(Waugh D f and Von HippelPH.J.Am.Chem.Soc.，1956年，78；4576-4582)發現了K-酪蛋白的特異性位點，并將其降解為不溶的副K-酪蛋白和溶于三氯乙酸的酪蛋白巨肽。1991年Marshll等(Marshll SC.Food Res.Quar.，1991，5186-91)對酪蛋白巨肽的多種營養功能和生物學功能已有報道，并揭示了其作為專用食品或保健食品的潛力，酪蛋白巨肽及其進一步酶降解物品生物活性肽的發現，推進了將其轉化為醫藥品的進程。
八十年代后期，人們對酪蛋白多肽在深入研究中，首先對酪蛋白磷酸肽的性質和作用機制等逐漸清晰明朗化。
酪蛋白活性多肽是乳酪蛋白經過特別的酶分解后制成的小分子肽。由于小分子肽具有獨特的生理活性，已受到世界醫學界和營養界眾多學者、專家的關注。目前，在國際上已對部分肽的氨基酸構成及其生理功效研究得較為清楚，酪蛋白活性多肽因其不同的結構而具有多種生物活性和生理功效。
酪蛋白活性多肽的生物功效目前已知的主要表現在以下方面抗過敏性、抗高血壓、抗血栓、抗誘變、安神麻醉、免疫調節、促進鈣、鐵、鋅等礦質元素的吸收，抗毒解毒，影響腸道蠕動、激素分泌，還有促進細胞繁殖，增強吞噬細胞，保護表皮細胞，防止黑色素沉著等多種功效。目前，國外酪蛋白活性多肽已在保健品、醫藥、飲料添加劑、家庭副食品等領域以不同的功效起著特殊的作用。將酪蛋白用各種酶降解為活性多肽是目前乳食品研究和開發的熱點。在國外，部分酪蛋白肽已商品化并十分熱銷，在這一生物技術方面，目前日本和北歐走在最前列，其次美國、澳大利亞、德國、法國、韓國等國家均進行積極的研究，1989年底，日本首先將酪蛋白磷酸肽實現了工業化生產，同時推出含有活性多肽的功能食品，丹麥也于1991年實現了商品化。功能食品源于日本，目前在日本也最為盛行。日本已將多肽應用于兒童咖哩飯、液體營養食品、糖果、強骨補鈣的飲料，過敏反應嬰兒用奶制品“MA-1”、“MA-2”等。臺灣也有商品名為“鈣佳鐵”的均含CPP飲料上市，極受消費者歡迎。法國在九十年代已成功地將酪蛋白巨肽為原料經酶解后的抗血栓肽制成防止和治療血栓病的產品。
酪蛋白活性多肽的化學基本單元是氨基酸，因氨基酸的組成不同而構成不同的具有特定功效的肽。產品外觀為白色或淺黃色粉狀，未脫苦味時具有獨特的苦味，易溶于水，由于其很高的營養價值和特定的生理功效，在食品業、保健品、醫藥、飼料、家庭副食品等領域有廣泛的應用。
肽的生產一般都以鮮奶或奶粉為原料，經特定的酶分解后制得粗品，可直接噴霧干燥或脫苦味后噴霧干燥或提純后噴霧干燥而制得。如磷肽、鈣鈦、降血壓肽、抗銹變鈦、免疫調節肽、抗血栓肽等。部分酪蛋白活性肽的性狀、結構、作用等簡介如下1、安神麻醉肽，其中β-酪蛋白嗎啡肽類，其組成與排序與牛乳β-酪蛋白的59-70片段(Tyr-pro-phe-pro-Gly-pro-Ile-pro-Asn-Leu)的殘基順序相當，其中功效最強的是由酪-脯-苯丙-脯-甘氨酸組成的五肽。
外源性嗎啡存在于牛α-酪蛋白中，與其90-96的殘基(Thr-thr-met-pro-leu-Trp)順序相當。這些肽中均含有一個酪-未知-苯丙氨酸或酪-未知-未知-苯丙氨酸或酪氨酸這樣的結構順序。這種結構對麻醉安神作用是必不可少的。所謂麻醉安神作用是指鎮靜止痛、誘導睡眠、抑制呼吸、心搏遲緩、增強耐受性及依賴性等。
酪蛋白在體內被消化以后，在人體的小腸內容物中也測得了β-酪蛋白嗎啡肽。
2、免疫刺激肽，牛乳酪蛋白經酶分解后可分解出具有免疫調節功能的肽，這些肽是ACE(血管緊張肽轉化酶)抑制物。因為AEC可催化血管緊張的活化，鈍化血管舒緩激肽，血管舒緩激能刺激巨噬細胞，促進淋巴的遷移，并增加淋巴細胞活素分泌。ACE抑制物通過抑制這一機制發揮免疫調節物的作用。
從乳酪蛋白酶分解物中可分離出ACE抑制物CEI-12、CEI-5、CEI-7、CEI-6，β-酪蛋白Pro-Gly-Pro-Ile-Pro-Asp，β-酪蛋白Leu-Leu-Tyr，α-酪蛋白Thr-Thr-Met-Pro-Ile-Try，這些活性肽能夠增強人體免疫功能。
3、降血壓多肽，由乳酪蛋白經酶水解作用后得到下列幾種有降血壓作用的肽。
C12肽Phe-Phe-Val-Ala-Phe-Pro-Phe-Glu-Val-Phe-Gly-Lys；C7肽Ale-Val-Pro-Tyr-Glu-Arg；C6肽Thr-Thr-Met-Pro-Leu-Trp；C5肽Leu-Pro-Leu-Arg-Phe；C4肽Ala-Arg-Ala-Lys；這些肽具有阻礙ACE活性的作用，都具有抗血壓上升和延緩動脈硬化的功能。酪蛋白源降血壓肽具有對正常血壓者無作用的獨特優點，安全性極高，可作為預防高血壓的功能性食品材料長期攝取，利用價值極高。
4、酪蛋白巨肽是蛋白酶作用于酪蛋白(主要是K-酪蛋白)后形成的一種多相肽。酪蛋白巨肽(CMP)在PH值為中性時易被蛋白酶水解，CMP在111，112和116位有三個亮氨酸殘基，此處可以被特定蛋白酶切割。CMP或其降解物有如下生物活性。
(1)抑制口腔放線菌和鏈球菌對紅血球、聚苯乙烯的粘附。這種功能表明它可以用來抑制牙斑和齲齒。
(2)對胃腸蠕動的作用。可顯著減少胃液的分泌，抑制胰液分泌，具有類似鴉片的作用。
(3)促進雙歧桿菌的生長。
(4)抑制霍亂毒素(CT)與受體的結合。
5、酪蛋白磷酸肽是酪蛋白在酶的分解下分離出的一種富磷多肽，這種肽可抵抗蛋白酶的進一步分解，與鈣、鐵等礦質元素有親和性，可使其在人體內保持溶解狀態，大力促進鈣、鐵等的吸收，被形象地稱為“礦物質的載體”。Cpp源于αs1-，αs2-，β-酪蛋白中富含磷酸絲氨酸的肽段，結構特點是含有Serp-Serp-Serp-Glu-Glu片段。
Cpp的生理活性也被大量的實驗證實，CPP能明顯提高鈣、鐵的溶解度，維持鈣、鐵溶液的穩定性，促進鈣、鐵礦物質在腸道的吸收，且可增加鈣在骨上的沉積，促進骨的生長，特別是CPP能抑制破骨細胞將骨鈣轉送到細胞外或血液中，防止出現骨溶解，骨質量減少，骨小梁變細變脆，導致骨質疏松、骨密度低下等作用。
6、酪蛋白鈣肽是對酪蛋白進行修飾后被酶分解的肽，它含有與CPP相同的氨基酸功能段，生理功效和酪蛋白磷酸肽類似。
以上所述的活性肽，通常，因其酶解時均采取了特定的單一的酶，因而其最終產品中含有的具有生理功效的活性肽只是特定單一的一、二種。在我國甘、青、川等省由于牧區分散，游牧飼養，鮮奶不易集中，一般都是除去黃油后使蛋白質沉淀(藏音曲拉)，因其提取技術落后，褐變現象嚴重，導致部分蛋白變性，給集中精加工帶來了苛刻條件，加工技術難度大。因此牧區純凈無污染的粗奶酪的資源未被充分利用。
本發明的目的是為提供一種以牧區無污染的粗奶酪為原料采用三種以上不同的酶對其進行酶解，并將其酶解液混合，使其具有多種活性多肽，其生理功效混合多種多肽的生理功效、安全無毒、無副作用的用粗奶酪生產酪蛋白活性多肽的工藝。
本發明的目的可通過如下措施來實現一種用粗奶酪生產酪蛋白活性多肽的工藝包括下述工藝步驟(1)以粗奶酪(藏音曲拉、曲那)或新鮮乳品或乳制品為原料經溶解、凈乳、脫脂、脫臭、凝乳、脫水洗滌進行預處理；(2)在經預處理得到的酪蛋白中加入至少一種堿性液對其進行轉化改性為水溶性酪蛋白，其中堿性液重量為酪蛋白原料的1-4％；(3)將水溶性酪蛋白分三等份分別進行酶解i將兩份水溶性酪蛋白分別各加一種蛋白分解酶對其進行酶解，其中一份的蛋白分解酶的重量為水溶性酪蛋白的0.5-4％，酶解時間為60-120分鐘；另一份的蛋白分解酶的重量為水溶性酪蛋白的0.2-2％，酶解時間為20-50分鐘；ii將第三份水溶性酪蛋白任加兩種蛋白分解酶進行酶解，兩種蛋白分解酶分先后順序投加，兩種酶的總重量為水溶性酪蛋白的0.5-4％，酶解時間為60-120分鐘，兩種蛋白分解酶的重量比為1∶(2-3)；iii將酶解后的三種酪蛋白肽混合即可得酪蛋白活性多肽。
本發明相比現有技術具有如下優點1、本發明主要以牧區無污染的粗奶酪為原料直接生產酪蛋白活性多肽。
2、本發明同時使用三種以上的蛋白分解酶對酪蛋白進行酶解，由于不同的酶有不同的分解點，產生不同的肽分子，因而經酶后混合液同時包含了多種生理功效的肽分子，是一種真正意義上的活性多肽。
3、本發明的工藝是將經預處理的酪蛋白進行改性轉化為水溶性酪蛋白，并引入多種礦物質元素，再將改性后的酪蛋白利用多種不同的酶進行酶解后，將酶解后的蛋白肽混合即可得活性多肽，因而其工藝獨特、成熟、合理，填補了目前國內酪蛋白活性多肽工業化生產的空白，并且與國外同類的產品相比較生產成本低廉。
4、本發明工藝生產的產品安全無毒、無副作用，長期食用能增強人體的免疫力，增加人體對鈣、鐵等礦物質元素的吸收，抗癌防癌、抵御化學和生物毒素對人體的損害，平衡膳食、均衡營養，抗過敏、抗高血壓等功效，可廣泛用于醫藥、保健品和食品。
本發明還將結合實施例作進一步詳述一種用粗奶酪生產酪蛋白活性多肽的工藝包括下述工藝步驟(1)以粗奶酪(藏音曲拉、曲那)或新鮮乳品或乳制品為原料經目前現有的酪蛋白單一活性肽的加工工藝中的溶解、凈乳、脫脂、脫臭、凝乳、脫水洗滌等工藝進行預處理；(2)在經預處理得到的酪蛋白中加入Ca(OH)2、Fe(OH)3對其進行轉化改性為水溶性酪蛋白，其中Ca(OH)2的重量為酪蛋白原料重量的1.2％、Fe(OH)3的重量為酪蛋白原料重量1％；(3)將水溶性酪蛋白分三等份分別進行酶解i將兩份水溶性酪蛋白分別用胰酶、胃蛋白酶對其進行酶解，其中一份的胰酶的重量為水溶性酪蛋白的1.5％，酶解時間為90分鐘；另一份的胃蛋白酶的重量為水溶性酪蛋白的1％，酶解時間為30分鐘；ii將第三份水溶性酪蛋白加胰蛋白酶、木瓜蛋白酶進行酶解，兩種蛋白分解酶分先后順序投加，其中胰蛋白酶的重量為水溶性酪蛋白的0.5％、酶解時間為40分鐘，木瓜蛋白酶的重量為水溶性酪蛋白重量的1.5％，酶解時間為70分鐘；兩種蛋白分解酶的重量比為1∶(2-3)；iii將酶解后的三種酪蛋白肽混合即可得酪蛋白活性多肽。所述的酶解工藝中的各種酶的酶解溫度和PH值均由所選擇的酶的最佳酶解溫度和PH值決定。
權利要求
1.一種用粗奶酪生產酪蛋白活性多肽的工藝，其特征在于包括下述工藝步驟(1)以粗奶酪(藏音曲拉、曲那、曲臘)或新鮮乳品或乳制品為原料經溶解、凈乳、脫脂、脫臭、凝乳、脫水洗滌進行預處理；(2)在經預處理得到的酪蛋白中加入至少一種堿性液對其進行轉化改性為水溶性酪蛋白，其中堿性液重量為酪蛋白原料的1-4％；(3)將水溶性酪蛋白分三等份分別進行酶解i將兩份水溶性酪蛋白分別各加一種蛋白分解酶對其進行酶解，其中一份的蛋白分解酶的重量為水溶性酪蛋白的0.5-4％，酶解時間為60-120分鐘；另一份的蛋白分解酶的重量為水溶性酪蛋白的0.2-2％，酶解時間為20-50分鐘；ii將第三份水溶性酪蛋白任加兩種蛋白分解酶進行酶解，兩種蛋白分解酶分先后順序投加，兩種酶的總重量為水溶性酪蛋白的0.5-4％，酶解時間為60-120分鐘，兩種蛋白分解酶的重量比為1∶(2-3)；iii將酶解后的三種酪蛋白肽混合即可得酪蛋白活性多肽。
2.如權利要求1所述的用粗奶酪生產酪蛋白活性多肽的工藝，其特征在于所述的堿性液可為NaOH、KOH、Ca(OH)2、Fe(OH)3、Mg(OH)2、Na2CO3、NaHCO3。
3.如權利要求1所述的用粗奶酪生產酪蛋白活性多肽的工藝，其特征在于所述的蛋白分解酶可為胰酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠蘿蛋白酶、凝乳酶、羧肽酶。
4.如權利要求1所述的用粗奶酪生產酪蛋白活性多肽的工藝，其特征在于所述的酶解工藝中的各種酶的酶解溫度和PH值均由所選擇的酶的酶解溫度和PH值決定。
全文摘要
本發明涉及一種利用粗奶酪生產酪蛋白活性多肽的工藝,該工藝是將粗奶酪經預處理后,再在酪蛋白中加入堿性液對其進行轉化改性成為水溶性酪蛋白,然后將水溶性酪蛋白添加至少兩種蛋白分解酶分別對其進行酶解,并將酶解液混合得酪蛋白活性多肽;本發明的工藝制備的酪蛋白活性多肽具有多種活性肽,其生理功效混合多種多肽的生理功效、安全無毒、無副作用。
文檔編號C12P21/02GK1384204SQ01115249
公開日2002年12月11日 申請日期2001年4月27日 優先權日2001年4月27日
發明者陸曉民, 陳保華, 丁亞鋒 申請人:陸曉民