[发明专利]一种大豆蛋白深度酶解制备复合氨基酸的方法

说明书

技术领域

本发明属于蛋白质深加工利用技术领域，具体涉及一种大豆蛋白深度酶解制备复合氨基酸的方法。

背景技术

氨基酸是构成生物体蛋白质并同生命活动有关的最基本的物质，是构成蛋白质的基本单位，与生物的生命活动有着密切的关系，它在抗体内具有特殊的生理功能，是生物体内部不可缺少的营养成分之一。构成人体的氨基酸有20多种，分为必需氨基酸和非必需氨基酸两种类型。其中“非必需氨基酸”人体能自身合成，无需食物或药物补充，“必需氨基酸”(包括异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、蛋氨酸、色氨酸、苏氨酸、苯丙氨酸和缬氨酸)人体自身不能合成或合成速度不能满足身体需要，必须从食物或药物中得到补充。人体缺乏任何一种必需氨基酸，会导致生理功能异常，影响机体代谢的正常进行，产生不同的亚健康状况或疾病；同样，人体若缺乏某些非必需氨基酸，也会产生机体代谢障碍。研究发现，氨基酸具有多种多样的生理活性，如赖氨酸具有促进人体发育、增强免疫、提高中枢神经组织功能的作用，色氨酸可改善睡眠、提高精力、防止抑郁情绪，精氨酸具有保护肝脏、防治肾衰、提高免疫系统功能，谷氨酸可治疗肝性昏迷、改善儿童智力发育，亮氨酸具有调节血糖水平、促进训练后的肌肉恢复、治疗头晕及神经障碍功效，天门冬氨酸具有强化病人营养及机体免疫功能、恢复疲劳、保护心肌、治疗心脏病及糖尿病、抑制癌细胞增殖等功效。可见，氨基酸是生命代谢的物质基础，没有氨基酸就没有生命。

近年来，市场上涌现多种氨基酸保健食品，如瑞年氨基酸片、环西氨基酸口服液、凯镛复合氨基酸口服液、华润魔力氨基酸功能饮料、盛生复合氨基酸软胶囊等，这些产品可有效补充人体营养、改善亚健康状态、促进机能提升，倍受消费者青睐。以氨基酸为主要原料开发的食品(含功能食品)具有广阔的市场前景。

目前，市面上的食品级氨基酸粉多以植物性原料加工副产品(豆粕、花生粕、玉米粕、小麦蛋白等)为原料，经过酸水解处理后，再经中和、精制、喷雾干燥加工而成，即水解植物蛋白(HVP，Hydrolyzed vegetable protein)。该方法常用工艺为：采用3.6M盐酸在100～125℃水解4～24小时，加入碳酸钠或氢氧化钠中和，然后再以活性炭吸附过滤；其特点是水解迅速彻底，大部分蛋白质水解成L型氨基酸，产物游离氨基酸、盐含量高；其缺点是强酸作用反应强烈，敏感氨基酸(如天冬酰胺、谷氨酰胺、胱氨酸、色氨酸、丝氨酸、苏氨酸等)易被破坏，会因原料中残留油脂生成氯丙醇类致癌性物质，限制了其在食品、特别是高档食品中的应用。

酶法水解具有条件温和、副反应少、不破坏敏感氨基酸、水解程度容易控制的特点，特别是在不使用盐酸、不生成致癌物氯丙醇类物质、营养功效成分保留完全方面具有不可比拟的优点，越来越受到国内外重视。酶法水解温度通常在45～60℃之间，反应时间则为3～48小时不等，水解产物除含有氨基酸外，还含有大量小分子肽。酶法水解的缺点主要为：(1)酶制剂较为昂贵、酶解作用时间长，生产成本较高；(2)由于酶具有较强的专一性，蛋白质的三级结构、氨基酸序列以及酶解作用条件(包括酶的种类和活力、pH值、底物浓度、产物浓度、激活剂、抑制剂、水解温度、水解时间等)均对酶解有较大影响，水解程度相对较低。正是因为以上原因，目前国内外酶法水解主要应用于相对易酶解的动物蛋白原料，如肉类、海产品原料，产物因鲜香味突出主要用于肉产品加工、方便面、膨化食品以及调味品(酱油、蚝油、调味汁、调味酱、鸡精、鸡粉等)中；近年来，蚕蛹酶解制备氨基酸粉技术取得了突破，蚕蛹复合氨基酸粉在食品(包括高档食品，如保健食品)中有一定的应用，但因蚕蛹特有的气味，限制了其广泛应用。利用酶法水解各类原料开发新型高品质的复合氨基酸粉满足食品加工业的发展具有重要的意义和良好的市场前景。

我国是农业大国，植物蛋白原料资源丰富。花生、小麦、玉米、大豆的产量分别居世界第一、一、二、四位，2013年分别为1.22亿吨、1700万吨、2.11亿吨、1200万吨。采用酶法水解植物蛋白开发高品质复合氨基酸粉非常适合我国国情，植物蛋白原料来源天然也符合了食品加工业发展的潮流，这对于促进农副产品精深加工、促进产业结构调整具有重要意义。然而，植物蛋白分子由于氢键、疏水键、二硫键等作用，结构紧密且有较强的疏水性，不易被蛋白酶水解。目前国内市场上尚未有酶法水解的植物蛋白来源复合氨基酸产品。

发明内容