專利名稱：一種以大米蛋白為原料制備功能性呈味基料的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于大米蛋白的精深加工工藝領(lǐng)域，具體涉及一種功能性呈味基料的生產(chǎn)方法，是一種以大米蛋白為原料，通過高效生物酶解技術(shù)將大米蛋白分解成富含鮮味氨基酸(谷氨酸和天門冬氨酸)以及呈味多肽的短肽混合物的方法。
背景技術(shù)：
植物蛋白質(zhì)經(jīng)過徹底水解后，生成各種游離氨基酸，其中谷氨酰氨、天門冬氨酸與谷氨酸具有鮮味，甘氨酸、丙氨酸、絲氨酸、蘇氨酸、脯氨酸、谷氨酰氨和羥脯氨酸具有甜味。 因此，植物蛋白水解具有很好的風(fēng)味，是一種非常好的呈味基料。目前市場上的水解植物蛋白通常以脫脂大豆、花生粕、小麥蛋白或玉米蛋白為原料，經(jīng)鹽酸水解，堿中和制成的液體鮮味調(diào)味品，俗稱為“化學(xué)醬油”。這種方法成本低、工藝簡化，鮮味突出，但其安全性不易控制。當(dāng)用濃鹽酸水解植物蛋白(如豆粕)生產(chǎn)氨基酸時，鹽酸和植物蛋白中的殘留脂肪作用生成三氯丙醇。三氯丙醇是一類公認(rèn)的食品污染物，國內(nèi)外毒理數(shù)據(jù)顯示它具有致癌作用，并造成腎臟和生殖系統(tǒng)損傷。相比酸水解植物蛋白，植物蛋白酶解物安全性高，由于酶促反應(yīng)具有高度的專一性，沒有副反應(yīng)，無有害物質(zhì)生成。同時植物蛋白酶解物還有較好的功能性，酶解液中小分子肽能夠迅速被人體吸收、恢復(fù)疲勞，具有良好的抗氧化性、提高人體免疫力等功能特性， 這是酸水解植物蛋白所不具備的。大米中淀粉含量為80%左右，蛋白質(zhì)含量8%，將大米中的淀粉提取或者利用完后，剩余的就是蛋白含量高達(dá)50%以上的大米蛋白粉。在我國，大米淀粉最主要的利用方式就是生產(chǎn)大米糖漿，其殘渣通常作為飼料，很少有進(jìn)一步深加工。事實上，與玉米、小麥等蛋白相比，大米蛋白具有營養(yǎng)價值優(yōu)、低過敏性以及人體吸收利用率高等特點，其生物效價達(dá)遠(yuǎn)高于其它植物蛋白。大米蛋白賴氨酸含量居谷物類食物第一位。IOOg大米蛋白粉(65% 蛋白)含有高達(dá)12g的谷氨酸。采用生物酶解大米蛋白，蛋白質(zhì)被分解為氨基酸和小分子肽，特別是部分谷氨酸、天門冬氨酸游離出來，酶解液呈現(xiàn)典型的鮮味。
發(fā)明內(nèi)容
為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明的首要目的在于提供一種以大米蛋白為原料制備功能性呈味基料的方法。本發(fā)明的另一目的在于提供一種上述方法制備得到的功能性呈味基料；該功能性呈味基料不含三氯丙醇等有害物質(zhì)，安全性很高。本發(fā)明的再一目的在于提供上述功能性呈味基料的應(yīng)用。本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實現(xiàn)一種以大米蛋白為原料制備功能性呈味基料的方法，包括以下操作步驟(1)將大米蛋白粉用水配置成質(zhì)量百分比濃度為5 20%的蛋白溶液，然后進(jìn)行剪切分散；
(2)將分散后的蛋白溶液加熱至90 100°C，保持5 30分鐘，然后冷卻至30 60 0C ； (3)調(diào)節(jié)PH值至8. 0 9. 0，加入大米蛋白粉質(zhì)量0. 5 2. 0 %的堿性蛋白酶，酶解時間為4 10小時，酶解溫度為堿性蛋白酶的蛋白酶最適溫度；酶解結(jié)束后，于90 100°C 保持10 20分鐘，然后將溫度冷卻至下一步驟的酶解溫度，得到酶解液1 ；(4)調(diào)節(jié)pH值至4.0 5.0，添加大米蛋白質(zhì)量0.01 0. 的還原性物質(zhì)，再加入大米蛋白粉質(zhì)量0. 5 2. 0%的酸性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶混合物，酶解時間為4 10小時，酶解溫度為酸性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶混合物的蛋白酶最適溫度；酶解結(jié)束后，調(diào)節(jié)PH 值至中性，然后于90 100°C保持10 20分鐘，得到酶解液2 ；(5)將步驟(4)所得酶解液2離心分離，取上清液，過濾，濃縮，干燥，得到功能性呈味基料。步驟(1)所述水為去離子水，所述剪切分散的剪切速度為1000 5000轉(zhuǎn)/分鐘； 步驟(3)所述調(diào)節(jié)pH值是采用濃度為5 IOmol -L"1的氫氧化鈉溶液；步驟(4)所述調(diào)節(jié) PH值是采用濃度為5 Smol · Γ1的鹽酸；步驟(5)所述離心分離條件為3500 6000轉(zhuǎn)
/分鐘。步驟C3)和(4)所述蛋白酶最適溫度在一定條件下，酶的某一溫度下表示出最大活力，酶促反應(yīng)速度最快，這個溫度稱為該酶的最適溫度。步驟(3)所述堿性蛋白酶為堿性絲氨酸肽鏈內(nèi)切酶。所述堿性蛋白酶優(yōu)選為堿性蛋白酶Alcalase 2. 4L或堿性蛋白酶ftOtex 6L。所述堿性蛋白酶為堿性蛋白酶Alcalase 2. 4L時，蛋白酶最適溫度為50°C ；所述堿性蛋白酶為堿性蛋白酶ftOtex 6L時，蛋白酶最適溫度為60°C。步驟(4)所述還原性物質(zhì)優(yōu)選為抗壞血酸、異抗壞血酸或其鹽類；所述酸性蛋白酶優(yōu)選為酸性蛋白酶Protex 26L.所述酸性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶混合物中的酸性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶的質(zhì)量比優(yōu)選為1 1。一種根據(jù)上述的方法制備得到的功能性呈味基料，所述功能性呈味基料為鮮味氨基酸和小分子呈味肽的混合物。所述鮮味氨基酸為谷氨酸和天門冬氨酸。上述功能性呈味基料在食品加工、食物烹調(diào)、制備飲料添加劑或保健食品添加劑中的應(yīng)用。本發(fā)明的原理是發(fā)明人前期大量研究證實，酸性內(nèi)切蛋白酶酶解原料蛋白能夠有效地釋放鮮味氨基酸和呈鮮味小分子肽；再添加外切蛋白酶能夠有效地降解酶解液中的苦味肽；一些還原性物質(zhì)如抗壞血酸及其鹽類能夠提高酶解效率，并增強酶解液的鮮味。本發(fā)明首先使用高效的堿性蛋白酶將大米蛋白水解成小分子肽，然后用酸性內(nèi)切酶和外切酶將小分子肽進(jìn)一步降解為鮮味氨基酸和呈鮮味小分子肽。通過本發(fā)明方法制備得到的功能性呈味基料可以廣泛應(yīng)用于加工食品和烹調(diào)、飲料以及保健食品等領(lǐng)域。本發(fā)明和現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果(1)安全性高酸法水解植物蛋白風(fēng)味雖好，但水解過程中容易產(chǎn)生的三氯丙醇是一類公認(rèn)的食品污染物，安全性不易控制；本發(fā)明方法采用生物酶解方案，生產(chǎn)過程中不會產(chǎn)生食品污染物，具有安全和高效的特點。
(2)高效合理的酶組合本發(fā)明方法首先使用高效的堿性蛋白酶將大米蛋白水解成小分子肽，然后添加還原性物質(zhì)抗壞血酸或異抗壞血酸及其鹽類，用酸性內(nèi)切酶和外切酶將小分子肽進(jìn)一步降解為鮮味氨基酸和呈鮮味小分子肽；還原性物質(zhì)有助于提高酶解效率，并生成更多鮮味氨基酸和呈鮮味小分子肽。(3)含有豐富的功能性肽本發(fā)明方法制備的呈味基料中，不僅有大量的風(fēng)味肽， 同時含有豐富的功能性肽，能夠迅速被人體吸收，恢復(fù)疲勞，具有良好的抗氧化性、提高人體免疫力等功能特性。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實施方式不限于此。實施例1(1)用去離子水將大米蛋白粉(安徽匯佳生物科技有限公司食品級大米蛋白粉， 蛋白含量80% )配置成濃度為質(zhì)量百分比5%的蛋白溶液，并以3000轉(zhuǎn)/分鐘的剪切速度將大米蛋白粉分散；(2)將分散后的大米蛋白溶液加熱至90°C，并保持10分鐘，然后溫度冷卻至50°C;(3)用濃度為5mol -L"1的氫氧化鈉將溶液將pH值調(diào)節(jié)至8. 0，加入大米蛋白粉質(zhì)量0. 5%的諾維信公司堿性蛋白酶Alcalase 2. 4L，酶解溫度50°C，酶解時間為4小時；酶解結(jié)束后，酶解液于90°C保持10分鐘，然后冷卻至55°C，得到酶解液1 ；(4)用濃度為5mol · Γ1的鹽酸將溶液將pH值調(diào)節(jié)至4. 0，添加大米蛋白質(zhì)量 0. 01%抗壞血酸，再加入大米蛋白粉質(zhì)量的0. 5%的酸性蛋白酶ftOtex 26L和0. 5%的風(fēng)味蛋白酶(購于諾維信公司)，酶解溫度陽！，酶解時間為4小時；酶解結(jié)束后，將酶解液的 PH值調(diào)節(jié)至中性，然后于90°C保持10分鐘，得到酶解液2 ；(5)將步驟(4)所得酶解液2離心分離，離心條件為3500轉(zhuǎn)/分鐘，取上清液，通過過濾、濃縮、干燥等工藝得到一種功能性呈味基料，水解度及小分子肽得率分別為22. 6% 和 45%。小分子肽得率的測定方法。采用中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《大豆肽粉》(GB/T 22492-2008)中附錄B《肽含量的測定方法》，測定IOOg大米蛋白粉制備得到小分子肽質(zhì)量 M1，測定IOOg大米蛋白粉中蛋白質(zhì)質(zhì)量M。，
權(quán)利要求
1.一種以大米蛋白為原料制備功能性呈味基料的方法，其特征在于包括以下操作步驟(1)將大米蛋白粉用水配置成質(zhì)量百分比濃度為5 20%的蛋白溶液，然后進(jìn)行剪切分散；(2)將分散后的蛋白溶液加熱至90 100°C，保持5 30分鐘，然后冷卻至30 60°C；(3)調(diào)節(jié)pH值至8.0 9. 0，加入大米蛋白粉質(zhì)量0. 5 2. 0%的堿性蛋白酶，酶解時間為4 10小時，酶解溫度為堿性蛋白酶的蛋白酶最適溫度；酶解結(jié)束后，于90 100°C 保持10 20分鐘，然后將溫度冷卻至下一步驟的酶解溫度，得到酶解液1 ；(4)調(diào)節(jié)pH值至4.0 5. 0，添加大米蛋白質(zhì)量0. 01 0. 1 %的還原性物質(zhì)，再加入大米蛋白粉質(zhì)量0. 5 2. 0%的酸性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶混合物，酶解時間為4 10小時，酶解溫度為酸性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶混合物的蛋白酶最適溫度；酶解結(jié)束后，調(diào)節(jié)PH值至中性，然后于90 100°C保持10 20分鐘，得到酶解液2 ；(5)將步驟(4)所得酶解液2離心分離，取上清液，過濾，濃縮，干燥，得到功能性呈味基料。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種以大米蛋白為原料制備功能性呈味基料的方法，其特征在于步驟(1)所述水為去離子水，所述剪切分散的剪切速度為1000 5000轉(zhuǎn)/分鐘；步驟 (3)所述調(diào)節(jié)pH值是采用濃度為5 IOmol · L—1的氫氧化鈉溶液；步驟⑷所述調(diào)節(jié)pH 值是采用濃度為5 8mol -L"1的鹽酸；步驟( 所述離心分離條件為3500 6000轉(zhuǎn)/分鐘。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種以大米蛋白為原料制備功能性呈味基料的方法，其特征在于步驟(3)所述堿性蛋白酶為堿性絲氨酸肽鏈內(nèi)切酶。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述一種以大米蛋白為原料制備功能性呈味基料的方法，其特征在于所述堿性蛋白酶為堿性蛋白酶Alcalase 2.4L或堿性蛋白酶ftOtex 6L。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述一種以大米蛋白為原料制備功能性呈味基料的方法，其特征在于所述堿性蛋白酶為堿性蛋白酶Alcalase 2. 4L時，蛋白酶最適溫度為50°C;所述堿性蛋白酶為堿性蛋白酶ftOtex 6L時，蛋白酶最適溫度為60°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種以大米蛋白為原料制備功能性呈味基料的方法，其特征在于步驟(4)所述還原性物質(zhì)為抗壞血酸、異抗壞血酸或其鹽類；所述酸性蛋白酶為酸性蛋白酶 Protex 26L0
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種以大米蛋白為原料制備功能性呈味基料的方法，其特征在于所述酸性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶混合物中的酸性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶的質(zhì)量比為1 1。
8.一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法制備得到的功能性呈味基料，其特征在于所述功能性呈味基料為鮮味氨基酸和小分子呈味肽的混合物。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的功能性呈味基料，其特征在于所述鮮味氨基酸為谷氨酸和天門冬氨酸。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的功能性呈味基料在食品加工、食物烹調(diào)、制備飲料添加劑或保健食品添加劑中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種以大米蛋白為原料制備功能性呈味基料的方法。本發(fā)明以大米蛋白為原料，使用內(nèi)切的堿性蛋白酶、酸性蛋白酶和外切蛋白酶分段進(jìn)行酶解，最終得到一種富含鮮味氨基酸(谷氨酸和天門冬氨酸)以及呈味多肽的短肽混合物，可作為功能性調(diào)味劑廣泛地以用于食品飲料工業(yè)。本發(fā)明的制備條件溫和，不會產(chǎn)生三氯丙醇等有害物質(zhì)，安全性很高，是酸法水解植物蛋白的理想替代方法。本發(fā)明方法制備的呈味基料中，不僅有大量的風(fēng)味肽，同時含有豐富的功能性肽，能夠迅速被人體吸收，恢復(fù)疲勞，具有良好的抗氧化性、提高人體免疫力等功能特性。
文檔編號A23L1/227GK102524736SQ20111044698
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月27日
發(fā)明者周雪松, 曾建新, 王才華, 蔣文真 申請人:廣州合誠實業(yè)有限公司