一种水解植物蛋白的生产方法及用该方法制得的产品技术

一种生产水解植物蛋白的方法及其产品，该方法采用酶水解蛋白后再用轻缓的酸解性，制得的产品含有不可检测量一氯丙醇，并且具有香味显著增强的特性。（*该技术在2010年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术是关于一种生产含有不可检测量-氯丙醇之水解植物蛋白的方法，用该法生产的水解植物蛋白纯度高、口味柔和并且具有香味显著增强的特性。通常，传统的水解植物蛋白(简称HVPs)的制备方法是采用盐酸在回流条件下，进一步说是采用6M盐酸于109℃、常压下通过酸解进行的。据证实在这种条件下水解植物蛋白会产生甘油氯化作用(由存在于粗蛋白质中残留脂肪物质所致)，生成一氯丙醇(MCPs)和二氯丙醇(DCPs)。由于MCP和DCP具有一些有争议的特性，在食品中存在是不理想的。在标准方法的蒸发或浓缩步骤中DCP很容易被除去，遗憾的是MCP无法除去，而且还富集在最终的产品中，因此，必须采取附加操作步骤以便从最终产品中除去MCP。按传统的酸解方法制备HVPs，通过采用硫酸或磷酸来代替盐酸便可以避免MCP和DCP的形成，但是，用硫酸或磷酸水解生产的HVPs质量差，产品具有苦味。在传统的酸解过程中，一个突出的问题就是由于甘油的氯化作用产生了MCP，而甘油是由存在于粗蛋白质中残留的脂肪物质衍生而来的。例如，蛋白质含量约为75%并且还含有5.0-9.5%脂肪和其它脂类物质的活性小麦谷蛋白是以单、二和三甘油脂、磷脂和糖脂之复杂混合物的形式作为甘油的丰富来源的。据信影响MCP形成的众多因素包括高浓度氯离子的存在、大量过剩的酸、高回流温度以及较长的反应时间，一般认为结合甘油比未结合甘油更容易形成MCPs。人们已经知道许多有关利用酶来水解食用植物蛋白的方法，但是都不是以提高风味为目的的。根据现有技术的披露，一般是致力于生产功能得到改进的蛋白质，如US4，636，388号专利所示，在酶水解时抑制苦味肽的形成，尤其是该专利公开了一种特别适于采用酶水解法生产的低灰份蛋白质产物，即将分散的蛋白质形成凝胶，再洗涤使之在液体中呈粒状，以便使非蛋白质部分脱离凝胶进入液体中，然后将液体与凝胶分离，再将予处理过的产物进行酶分解，最好是采用真菌蛋白酶和胰酶进行水解。US4，757，007公开并要求保护的是一种用蛋白酶部分水解大豆蛋白，然后用5%三氯乙酸水溶液分离该水解产物来制备水解大豆蛋白产品的方法，低溶解度的水解蛋白部分具有很好的乳化特性，而高溶解度的水解蛋白部分则具有极佳的发泡特性。在US3，830，942号专利中，制备了一种可溶性蛋白产品，该产品特别适用于高酸性食品，所制备的不溶性蛋白产品可用于制作富含蛋白的焙烤类食品，该专利公开了生产这两种蛋白产品的方法，该方法包括形成脱脂油籽物料水溶液，调整浆液pH值至油籽物料的等电点，加热浆液以提高温度，加酶至浆液内，在物料水解期间搅拌该混合物，然后分离水解蛋白产品和未水解的蛋白产品。虽然酶水解和酸解一般是分开进行的，但有一篇专利已经报道将酸解和酶水解结合起来制备蛋白质水解产物。在苏联未决专利申请442，800号中，披露了一种制备非肠道进食的蛋白质的方法，该方法包括使蛋白质原料经过酶裂解，接着于二氧化碳气氛中用5.0%硫酸(4.0N)进行酸解，然后使该水解产物通过阴离子交换柱，用氢氧化铝处理，再通过含有阳离子交换树脂的柱，酸解在大约100℃下进行大约7小时。多年来，人们进行了多方面的努力以生产出可用作不同目的的水解植物蛋白产品，可是，迟至今日，没有一种方法可以生产出由于通过控制酸解工艺参数而防止了MCP和DCP产生，从而降低了或者不含有MCP和DCP，并且风味大大增强了的水解植物蛋白。本专利技术是关于含有不可检测量MCP的水解植物蛋白生产的，该结果是通过将植物蛋白水解的两种方法即酶水解和轻缓的酸解结合为一整体方法得到的。由该方法制得的水解产物纯度高，口味柔和，香味大大增强，并且含有大量谷氨酸一钠，其高达25%(重量，按干物质计)。生产含有不可检测量MCP之水解植物蛋白的方法首先是将蛋白质物料加入到至少含一种蛋白酶的水溶液中进行水解，将生成的已水解的可溶性蛋白与不溶物分离，接着加入酸并加热该混合物，生成酸化水解产物，最后将其中和。据信，酶水解过程通过将蛋白质从大部分粗蛋白的非蛋白质组分中溶解出来，有利于减少MCP和DCP的形成。这样就可以大大减少含有脂肪物质之有效甘油的量，从而减少了在随后酸解过程中形成MCP所需的关键物质的量。酶对蛋白质的另一水解作用是释放小的肽和氨基酸。酸解过程由于采用轻缓的酸解条件，所以也有利于减少MCP含量，酸解或脱酰氨基发生的条件与传统方法中所采用的条件相比要温和的多，特别是与传统的水解方法相比，进行轻缓酸解时酸的浓度相当低，而且温度低时间短。通过控制水解条件，使脱酰氨基反应优先发生，即酰胺键被水解，而肽键水解受到抑制或被降低到最低程度。据信这些条件与通过酶水解把脂肪含量降低结合起来，是造成最终产品中没有MCPs形成的原因。本专利技术方法包括一系列水解植物蛋白的步骤，以生产出含有不可检测量之MCP的产品，术语“不可检测量”是指采用灵敏度为2ppm这样低的量的气相色谱法(GC)检测，检测不出的量。具体地讲，将植物蛋白加入到至少含一种蛋白酶的水溶液中进行水解，所说的植物蛋白可以是任意一种有效的植物蛋白，例如(但不限于)油籽蛋白(大豆、花生、葵花籽、棉籽)、血浆蛋白或叶蛋白。用于生产带有原有浓郁香味特性之美味的优选蛋白质有小麦谷蛋白，这是由于它的高谷氨酸含量，最有代表性的是谷氨酰胺。将蛋白质加入到至少含一种胞内蛋白酶的水溶液中，该溶液可以呈酸性，中性或碱性。蛋白酶的选择取决于一系列具体酶/底物的综合参数，例如(a)pH值多大才能达到最佳的蛋白质水解活性;(b)肽键特性，即最适合于满足最终产品要求的特性以及(c)底物是否需要脱除苦味。对于小麦谷蛋白来说优选的酶是中性胞内蛋白酶，具体地说就是Prozyme6(商品名)，(Amano International Enzyme，Troy，Virgina)。用酶水解蛋白质时温度约为25°-75℃，pH值约为5.5-8.5，中性酶含量按底物重量计约为0.1%-2.0%，不过，上述条件将根据蛋白质-蛋白酶的结合情况而发生变化，例如，pH值要根据所用酶的种类而定，当采用酸性酶时，pH值应为约1.5-4.0，当采用碱性酶时，pH值则变为约7.0-12.0，上述所说的pH值范围是根据采用中性蛋白酶来确定的。就采用小麦谷蛋白和中性蛋白酶Prozyme6的优选条件来说，酶水解时温度约为40°-50℃，最好为45℃，pH值约为6.5-7.0，优选的Prozyme6的用量约为0.5%-1.0wt%，酶水解反应的时间取决于许多因素，具体地说就是酶的浓度，pH值，反应温度、底物量以及所要求的水解程度，作为优选的实施方案，建议反应时间为约4小时。在本专利技术的方法中，底物量也起着重要作用，按每批料总重量计，理想的用量约为1.0%-30%，最佳用量约为22%-26%，该用量特别高，一般来说按传统方法是不能达到的，为了达到理想的量，是将底物加到酶中，而不是象传统方法那样将酶加到底物中。将酶水解设计成完成大部分肽键水解，这对于释放风味活性肽和氨基酸是必需的，并且不会从谷氨酰胺中释放出谷氨酸或谷氨酸一钠，也不会对键合在肽上的谷氨酰胺之酰胺键起作用，如上所述，有很多商购的胞内蛋白酶和蛋白外切酶可以被用来获得理想的结果，具体的蛋白外切酶如Debitrase(帝国生物技术公司，R本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产含有不可检测量一氯丙醇之水解植物蛋白的方法，包括：（ａ）将植物蛋白加入到至少含一种蛋白酶的水溶液中进行水解；（ｂ）将水解的可溶性蛋白与不溶性部分进行分离；（ｃ）将酸加入到水解的可溶性蛋白中，并加热混合物使水解产物基本上脱 除酰氨基；（ｄ）中和脱酰氨基的水解产物。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：唐纳德J汉姆，
申请(专利权)人：CPC国际有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]