植物蛋白水解物的制備方法及應(yīng)用
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及植物蛋白水解物技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及利用植物蛋白生產(chǎn)蛋白水解液的 方法及應(yīng)用。
【背景技術(shù)】
[0002] 紅曲色素是以糧食為原料，用紅曲霉菌培養(yǎng)過(guò)程的代謝產(chǎn)物，是我國(guó)傳統(tǒng)使用的 食用色素之一，是一種色調(diào)自然鮮亮、安全穩(wěn)定、且具有一定醫(yī)療保健功效的天然色素，廣 泛應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、化妝品等行業(yè)中。目前國(guó)內(nèi)紅曲色素生產(chǎn)主要是以紅霉菌經(jīng)深層液體 發(fā)酵后，分離純化得到。紅曲色素約80%存在于菌絲體中，20%存在于發(fā)酵液中。前者以醇 溶性色素為主，后者為水溶性色素。
[0003] 2011年江門科隆生物技術(shù)股份有限公司公開了一種提高紅曲紅色素光熱穩(wěn)定 性的紅曲紅色素制備方法（CN201110364781.9)，以紅曲霉作為菌種，進(jìn)行液體深層發(fā) 酵，濾渣浸提時(shí)添加復(fù)合氨基酸，經(jīng)板框壓濾得到紅曲紅色素溶液，然后把溶液干燥得 到紅曲紅色素粉狀物；復(fù)合氨基酸由半胱氨酸、精氨酸和絲氨酸組成。按本發(fā)明的紅曲 紅色素的制備方法所制出的紅曲紅色素能顯著提高紅曲紅色素的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性， 能耐高溫、耐光照和抗氧化，在長(zhǎng)時(shí)間的日光和燈光照射下不變色。江門科隆生物技術(shù) 股份有限公司。2014年該公司公開了一種紅曲紅色素制備方法及其獲得的紅曲紅色素 (CN201410624983. 6)，通過(guò)篩選低產(chǎn)桔霉素的菌種進(jìn)行培養(yǎng)，進(jìn)行液體深層發(fā)酵，過(guò)濾得濾 渣，用80%和90%的乙醇提取2次，合并提取液后加入復(fù)合氨基酸溶液，濃縮干燥后即得紅 曲紅色素粉狀物；復(fù)合氨基酸由半胱氨酸、精氨酸和絲氨酸組成。本發(fā)明制得的紅曲紅色 素能顯著提高紅曲紅色素的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性，能耐高溫性和抗氧化性，而且沒(méi)有桔霉 素的產(chǎn)生。隨后廣東科隆生物科技有限公司又公開了一種高品質(zhì)紅曲紅色素的制備方法 (CN201410744778. 3)，通過(guò)采用紅曲霉作菌種進(jìn)行液體深層發(fā)酵的方法提取紅曲紅色素， 發(fā)酵培養(yǎng)基采用補(bǔ)料分批培養(yǎng)技術(shù)和超聲波處理技術(shù)進(jìn)行發(fā)酵，發(fā)酵過(guò)濾后往濾渣加入食 品級(jí)的植物水解蛋白或微生物水解蛋白作護(hù)色劑和75%乙醇浸取，以提高紅曲紅色素的提 取率和光熱穩(wěn)定性。使用該方法制備的紅曲紅色素色價(jià)高，色澤鮮艷，著色能力強(qiáng)，光熱穩(wěn) 定性好，安全性高，對(duì)人體不存在危害，解決了現(xiàn)有食品行業(yè)食品添加劑存在著色能力弱， 易褪色的問(wèn)題，龍其使該產(chǎn)品的安全性更高，是食品行業(yè)理想的食品添加劑，有利于該紅 曲紅色素的進(jìn)一步推廣和應(yīng)用。山東中惠食品有限公司公開了一種利用固定化酶制備紅曲 紅色素的方法（CN201210549801.4)。該方法以紅曲霉菌液體發(fā)酵液為原料，通過(guò)均化、固 定化酶酶解、堿化、過(guò)濾得紅曲紅色素溶液；紅曲紅色素溶液通過(guò)酸沉淀，沉淀洗滌中和、 脫水、干燥，即得到紅曲紅色素。發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用膠體磨有效地分散、破碎、乳化、混合 發(fā)酵液，提高后續(xù)酶解效率，同時(shí)讓菌體中的紅曲紅色素充分釋放出來(lái)；另一方面，酶制劑 可循環(huán)利用，反應(yīng)條件溫和，經(jīng)酸沉淀法富集，工藝簡(jiǎn)單、耗能低，產(chǎn)物易分離。2013年天津 商業(yè)大學(xué)公開了一種回生淀粉在降低紅曲紅色素光褪色方面的應(yīng)用（CN201310578528. 2)， 及具有抗光輻射作用的紅曲紅色素產(chǎn)物的制備方法。該方法為：將回生淀粉中加入紅曲紅 色素水溶液，使紅曲紅色素水溶液完全吸附于回生淀粉中，得到具有抗光輻射作用的紅曲 紅色素產(chǎn)物。本發(fā)明利用回生淀粉中的晶體對(duì)紫外光的衍射作用，使導(dǎo)致紅曲紅色素光褪 色的紫外線能量不能被紅曲紅色素吸收，從而避免紅曲紅色素的光化學(xué)反應(yīng)，最終提高紅 曲紅色素的抗光輻射能力。
[0004] 上述專利中，未見(jiàn)利用植物蛋白水解物提高紅曲菌發(fā)酵液色價(jià)的報(bào)道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種具有提高紅曲菌發(fā)酵 液色價(jià)的植物蛋白水解物的制備方法及其應(yīng)用，具體技術(shù)方案如下。
[0006] 植物蛋白水解物的制備方法，以植物蛋白為原料，與9-20倍水混合后，添加蛋白 酶進(jìn)行酶解，使植物蛋白的水解度達(dá)到40-50%，得到含有蛋白酶活力的水解物。
[0007] 進(jìn)一步地，所述植物蛋白為谷朊粉、玉米黃粉、大米蛋白、大豆柏中任意一種或多 種。
[0008] 進(jìn)一步地，所述所述蛋白酶選自內(nèi)切蛋白酶例如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、菠 蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶、無(wú)花果蛋白酶，來(lái)自豬胰臟、牛胰臟、枯草芽孢桿菌 、芽抱桿菌屬)、米曲霉、醬油曲霉{Aspergillus sojae)n(??)?{Aspergillus spp.)nS'[==1??{Rhizopusniveus) 菠蘿、鳳梨科或無(wú)花果屬物種的內(nèi)切蛋白酶，來(lái)自米曲霉、醬油曲霉、曲霉屬或番木瓜的外 切蛋白酶，優(yōu)選地內(nèi)切蛋白酶和外切蛋白酶的混合物。
[0009] 進(jìn)一步地，所述含有蛋白酶活力的水解物中蛋白酶活力大于l〇〇U/ml。
[0010]進(jìn)一步地，所述所述酶解的條件為45-60°C，pH值為3. 0-8. 0。
[0011] 上述含有蛋白酶活力的水解物中蛋白酶活力的測(cè)定方法為福林-酚試劑法。
[0012] 所述的植物蛋白水解物能作為氮源在紅霉菌發(fā)酵中應(yīng)用。
[0013] 含有蛋白酶活力的水解物中蛋白酶活力大于l〇〇U/ml。
[0014] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)： (1)申請(qǐng)人研究得出，將含有蛋白酶活力蛋白質(zhì)水解物作為氮源進(jìn)行紅霉菌發(fā)酵時(shí)，發(fā) 酵液的色價(jià)可提高20%以上。
[0015] (2)將含有蛋白酶活力蛋白質(zhì)水解物作為氮源進(jìn)行紅霉菌發(fā)酵時(shí)，發(fā)酵所得的紅 曲紅色素光穩(wěn)定性好。
[0016]
【具體實(shí)施方式】
[0017] 通過(guò)下述實(shí)施例將更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施，但本發(fā)明的實(shí)施和保護(hù)不限于 此，以下若有未特別詳細(xì)說(shuō)明之過(guò)程或參數(shù)均是本領(lǐng)域技術(shù)人員可參照現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)的。
[0018] 通過(guò)下述實(shí)施例將更詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明。
[0019] 紅曲紅色素的提取及其色價(jià)測(cè)定:按照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局2005年頒布的《中華人民 共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑紅曲紅》（GB15961-2005)測(cè)定。
[0020]水解度的測(cè)定:未經(jīng)離心處理的酶解液中氨基酸態(tài)氮的含量/未經(jīng)離心處理的酶 解液中總氮的含量*100% 培養(yǎng)基基礎(chǔ)配方:85.00 8/1大米粉，1.00 8/11%304，1.00 8/121^04，1.528/1ΚΗ2Ρ04,0. 51g/LNaN03,35 . 00g/L玉米糖漿。培養(yǎng)條件為：溫度為32°C，轉(zhuǎn)速為180r/ min，接種量5. 5 %，培養(yǎng)7d。
[0021] 實(shí)施例1 谷朊粉、玉米黃粉、大米蛋白和大豆柏分別與10倍重量水混合，pH值在6.4左右，分 別添加谷朊粉、玉米黃粉、大米蛋白和大豆柏重量1. 5%的復(fù)合肽酶FoodPro?51FP，60°C水 解24小時(shí)，至水解度到48. 4%，得含蛋白酶活力植物蛋白水解物。將上述水解物作為氮源， 0. 5% (以N計(jì))的濃度加入，32°C培養(yǎng)7d后，按照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局2005年頒布的《中華人民 共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑紅曲紅》（GB15961-2005)測(cè)定色價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表1?？瞻讟訛楣?朊粉、玉米黃粉、大米蛋白和大豆柏不進(jìn)行水解，作為氮源。
[0022] 表 1
由表1可見(jiàn)，采用本發(fā)明方法制備的發(fā)酵液的色價(jià)與空白樣相比，均提高了 20%以上。 從植物蛋白水解物的酶活力來(lái)看，谷朊粉、玉米黃粉、大米蛋白和大豆柏酶解物的殘留蛋白 酶活力均大于l〇〇U/ml，以玉米黃粉水解物的蛋白酶活力最高。
[0023] 實(shí)施例2 谷朊粉、玉米黃粉、大米蛋白和大豆柏分別與15倍重量水混合，pH值在6. 4左右，分別 添加谷朊粉、玉米黃粉、大米蛋白和大豆柏重量1%的胰酶和1%的諾維信公司37071堿性 蛋白酶，55°C水解12小時(shí)，至水解度到42. 6%后，將樣品一式兩份，分別命名為樣品A和樣 品B。樣品B在90°C熱處理15min滅酶；樣品A不進(jìn)行滅酶處理。將上述水解物作為氮源， 0. 8% (以N計(jì))的濃度加入，32°C培養(yǎng)7d后，按照中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局2005年頒布的《中華人民 共和國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品添加劑紅曲紅》（GB15961-2005)測(cè)定色價(jià)，結(jié)果見(jiàn)表2。
[0024] 表 2
由表2可見(jiàn)，在氮源相同的情況，滅酶處理的系列樣品B色價(jià)較低，而未經(jīng)滅酶處理的 系列樣品A的色價(jià)均顯著高于樣品B。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 植物蛋白水解物的制備方法，其特征在于：以植物蛋白為原料，與9-20倍水混合后， 添加蛋白酶進(jìn)行酶解，使植物蛋白的水解度達(dá)到40-50%，得到含有蛋白酶活力的水解物。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是植物蛋白為谷朊粉、玉米黃粉、大米蛋白、大 豆柏中任意一種或多種。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述蛋白酶選自內(nèi)切蛋白酶例如胰蛋白酶、 胰凝乳蛋白酶、菠蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶、無(wú)花果蛋白酶，來(lái)自豬胰臟、牛胰臟、枯草芽孢桿 菌 、芽抱桿菌屬 677/7.)、米曲霉 Orjzae)、醬 油曲霉〇45/061_/^1777"5 50^/36')、曲霉屬〇46776'_/^1777"5 677/0.)、雪白木艮霉（油_/^9/7"6777>6'"61)、 番木瓜、菠蘿、鳳梨科或無(wú)花果屬物種的內(nèi)切蛋白酶，來(lái)自米曲霉、醬油曲霉、曲霉屬或番木 瓜的外切蛋白酶。4. 根據(jù)權(quán)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〇5. 根據(jù)權(quán)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測(cè) 定方法為福林_酸試劑法。6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述酶解的條件為45-60°C，pH值為 3. 0_8. 0〇7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的植物蛋白水解物作為氮源在紅霉菌發(fā)酵中應(yīng)用。
【專利摘要】本發(fā)明公開了植物蛋白水解物的制備方法及應(yīng)用，以植物蛋白為原料，與9-20倍水混合后，添加蛋白酶進(jìn)行酶解，使植物蛋白的水解度達(dá)到40-50%，得到含有蛋白酶活力的水解物。該植物蛋白水解物作為氮源應(yīng)用于紅霉菌深層液態(tài)發(fā)酵可顯著提高發(fā)酵液的色價(jià)。
【IPC分類】C12P21/06, C12P1/02, C12R1/66
【公開號(hào)】CN105238836
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510720192
【發(fā)明人】崔春, 謝瑾, 任嬌艷
【申請(qǐng)人】華南理工大學(xué)
【公開日】2016年1月13日
【申請(qǐng)日】2015年10月30日