一种基于胃肠消化的牛奶大分子多肽制备的方法技术

本发明专利技术一种基于胃肠消化的牛奶大分子多肽制备的方法，涉及多肽制备领域。取牛奶蛋白，油浴加热变性，冷却至室温后，采用聚能式超声预处理牛奶蛋白。预处理结束后，将温度调至40～60℃，加入中性蛋白酶，酶解至一定的水解度后灭酶，冷却后喷雾干燥，制备成大分子牛奶多肽成品。本发明专利技术的将牛奶蛋白制备成大分子牛奶多肽，可以消除人体的不适反应；充分利用人体的胃肠消化功能，使大分子牛奶多肽在体内进一步降解，生物学活性(以降血压活性为指标)显著提高；采用热结合超声预处理牛奶蛋白，提高酶解产物的均一性，与直接酶解相比，其未被酶解的牛奶蛋白量显著下降。

A method of preparation of large molecular peptides from milk based on gastrointestinal digestion

The invention is a method for preparing large molecular peptide of milk based on gastrointestinal digestion, which relates to the field of polypeptide preparation. After the milk protein was taken, the oil bath was heated and modified, and after cooling to the room temperature, the milk protein was pretreated with the fusion type ultrasound. After the pretreatment, the temperature was adjusted to 40~60 degrees, adding neutral protease, enzymolysis to a certain degree of hydrolysis, killing enzyme, cooling and spray drying, and then preparing the macromolecule milk peptide product. The milk protein was prepared as macromolecular polypeptide milk, can eliminate body discomfort; make full use of gastrointestinal digestive function of the body, make the big molecule milk peptides in vivo further degradation, biological activity (with antihypertensive activity as index) increased significantly; adopts heat combined with ultrasonic pretreatment of milk protein, improve the homogeneity of hydrolysate, compared with the direct enzyme solution, it is not the amount of milk protein enzyme decreased significantly.

【技术实现步骤摘要】
一种基于胃肠消化的牛奶大分子多肽制备的方法
本专利技术涉及多肽制备领域，特别是指一种基于胃肠消化的牛奶大分子多肽制备的方法。
技术介绍
牛奶对于犊牛来说，为最理想的天然营养物质。牛奶中富含酪蛋白(约占总蛋白含量的80％)，尤其是αs1-酪蛋白，高酪蛋白的牛乳适合犊牛的胃肠消化吸收特点，当牛奶进入犊牛皱胃后，被皱胃所分泌的凝乳蛋白酶作用而迅速凝固，使乳汁从液体变为凝块，形成的酪蛋白凝块在其饲后的很长一段时间内逐渐被皱胃酶和胃蛋白酶分解，起到持续供应蛋白质的作用。我国人民饮用牛奶有悠久的历史，牛奶已成为人们生活中的重要营养食品，但是富含酪蛋白的牛乳作为人的营养补充剂时，特别是在大剂量饮用时，经常会产生消化不良、肠胃不适等问题，主要原因是牛奶中的酪蛋白进入人体胃部以后，在酸性条件下迅速絮凝，然而人体胃肠道内缺少了类似于犊牛皱胃所分泌的凝乳蛋白酶，导致絮凝的酪蛋白不被自身分泌的胃蛋白酶快速消化(张兰威，人乳早期乳汁中蛋白质、氨基酸组成与牛乳的对比分析，1997)，因此不利于自身吸收，造成肠胃不适，同时还会影响其他营养物质的吸收。将牛奶蛋白制备成牛奶多肽可有效地解决上述问题，由于蛋白结构的改变，酪蛋白分解为酪蛋白磷酸肽，有利于其吸收，此方法不仅可以消除酪蛋白消化缓慢所造成的不适反应，还可以提高其生物学活性，包括抗血脂、免疫调节、抗炎、降血压、抗癌、抗微生物、抗氧化作用(LottiEgger,Updateonbioactivepeptidesaftermilkandcheesedigestion,2017)。目前常用的牛奶多肽的制备方法主要是采用酶解法将其制备成小分子牛奶多肽或大分子牛奶多肽。其中的小分子牛奶多肽的制备未考虑到人体对多肽的消化作用，以小分子多肽(主要是二肽和三肽)体内直接吸收为基本准则(若以制备二、三肽为终极目标，其平均水解度达33.3％以上)，导致酶解程度过高，后续的离心、膜分离和浓缩等环节也致使其制备过程复杂，成本过高，并且小分子牛奶多肽经过胃肠道内的蛋白酶消化，还会产生过度降解的问题(KatherinaFernández,SimulateddigestionofproanthocyanidinsingrapeskinandseedextractsandtheeffectsofdigestionontheangiotensinI-convertingenzyme(ACE)inhibitoryactivity,2013)，针对以上问题，制备大分子牛奶多肽可充分利用胃肠消化功能，实现蛋白资源的全利用(省去离心、膜分离和浓缩等环节)。然而，目前大分子牛奶多肽的制备仍然存在部分不足，因水解度低酶解时间短，导致牛奶蛋白分子聚集体内外水解程度不一，即聚集体外部蛋白被过度酶解，内部蛋白未被酶解，造成酶解产物的均一度低。通常蛋白的水解程度对其产物的生物活性有显著的影响。因此，提高酶解产物的均一性提高大分子多肽产品质量具有重要意义。碱性蛋白酶和中性蛋白酶都是常用的制备多肽的蛋白酶，相比与碱性蛋白酶，中性蛋白酶制备的多肽苦味低，并且，不同于碱性蛋白酶(酶切位点主要是疏水性氨基酸，与胃蛋白酶相似)的是，中性蛋白酶的酶切位点与胃肠道内的蛋白酶互补，可更加充分地利用胃肠消化功能将大分子多肽转化成小分子多肽。并且，研究表明，蛋白质预处理改性有助于提高蛋白的酶解特性和生物学活性，常用的预处理改性方法包括物理改性和化学改性，物理改性因其费用低、无毒副作用、作用时间短及对产品营养性能影响较小等优点，而广泛地应用于蛋白质的改性研究，例如，微波辐射辅助木瓜蛋白酶水解大豆蛋白，反应速率提高了5倍以上(张琦，微波辐射辅助木瓜蛋白酶水解大豆蛋白的研究，2012)，超声预处理可显著提高大豆球蛋白和β-伴大豆球蛋白酶解效率和抗氧化活性(许晶，超声处理对大豆蛋白酶解物结构及抗氧化活性的影响，2017)。目前，利用物理改性方法辅助酶解法制备高均一度的大分子牛奶多肽的研究还尚无报道。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供了一种大分子多肽的制备方法，具体是采用热和超声预处理蛋白，利用酶解法制备基于胃肠消化的牛奶大分子多肽的方法。为了实现上述专利技术目的，其具体的技术方案如下：取牛奶，油浴加热变性，冷却至室温后，采用聚能式超声(细胞破碎仪)预处理牛奶(蛋白浓度34g/L)，超声处理参数如下：超声时间5～60min，超声功率40～500W/L。预处理结束后，将温度调至40～60℃，加入2％～10％(E/S)中性蛋白酶，酶解至一定的水解度(2％～20％)后灭酶，冷却后干燥，制备成大分子牛奶多肽成品。本专利技术的优点：本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：将牛奶制备成大分子牛奶多肽，可以消除人体的不适反应；充分利用人体的胃肠消化功能，使大分子牛奶多肽在体内进一步降解，生物学活性(以降血压活性为指标)提高9.96％-23.52％；在基于胃肠消化大分子功能多肽制备方面，中性蛋白酶由于其酶切位点与胃肠道内的蛋白酶互补，因此其酶解产物经过胃肠消化之后的生物学活性优于碱性蛋白酶；采用热结合超声预处理牛奶，显著提高酶解产物的均一性，其未被酶解的牛奶中蛋白量下降18.83％～47.56％(与直接酶解相比)。下面通过实施例，对本专利技术的技术方案做进一步的详细描述。具体实施方式在本专利技术中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常理解的含义。下面结合具体的实施例，并参照数据进一步详细地描述本专利技术。应理解，这些实施例只是，对本专利技术进行进一步说明，不能理解为对本专利技术保护范围的限定，该领域的技术工程师可根据上述专利技术的内容对本专利技术作出一些非本质的改进和调整。在以下的实施例中，未详细描述的各种过程和方法是本领域中公知的常规方法。所用试剂的来源、商品名以及有必要列出其组成成分者，均在首次出现时标明，其后所用相同试剂如无特殊说明，均以首次标明的内容相同。本实施例和对照例的蛋白酶均购于Sigma公司。本实施例和对照例的牛奶均为光明优倍巴氏杀菌鲜牛奶(蛋白含量3.4％，脂肪含量0％)，购于江苏省镇江市欧尚超市。本实施例和对照例的水解度采用pH-stat法测定。本实施例和对照例的体外模拟胃肠道消化均采用如下方法：取酶解产物，按照2％(E/S)加酶量加入胃蛋白酶，酶解2小时，酶解结束后，灭酶，按照4％(E/S)加酶量加入胰酶，酶解4小时，酶解结束后，灭酶，离心，测定胃肠消化产物的降血压活性。本实施例和对照例的降血压活性测定均以血管紧张素转化酶(angiotensinconvertingenzyme，ACE)抑制率指标，具体操作参照丁青芝(脉冲超声辅助酶解法制备玉米黄粉ACEI活性肽的研究，2008)的方法。本实施例和对照例中未被酶解的蛋白测定方法为：采用三氯乙酸沉淀法(三氯乙酸的终浓度为10％)。对照例1量取400mL牛奶，将温度调节至50℃，加入680μL中性蛋白酶，酶解至水解度为32％时灭酶，酶解产物经过胃肠消化后降血压活性为44.61％，沉淀量为6.51g。对照例2量取400mL牛奶，将温度调节至50℃，加入680μL中性蛋白酶，酶解至水解度为18％时灭酶，酶解产物经过胃肠消化后的降血压活性为52.30％，沉淀量为7.17g。对照例3量取400mL牛奶，采用聚能式超声预处理牛奶，超声本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于胃肠消化的牛奶大分子多肽制备的方法，其特征在于按照下述步骤进行：取牛奶，油浴加热变性，冷却至室温后，采用聚能式超声(细胞破碎仪)预处理牛奶，蛋白浓度34g/L，预处理结束后，将温度调至40～60℃，加入中性蛋白酶，酶解至一定的水解度后灭酶，冷却后干燥，制备成大分子牛奶多肽成品。

【技术特征摘要】
1.一种基于胃肠消化的牛奶大分子多肽制备的方法，其特征在于按照下述步骤进行：取牛奶，油浴加热变性，冷却至室温后，采用聚能式超声(细胞破碎仪)预处理牛奶，蛋白浓度34g/L，预处理结束后，将温度调至40～60℃，加入中性蛋白酶，酶解至一定的水解度后灭酶，冷却后干燥，制备成大分子牛奶多肽成品。2.根据权利要求1所述一种基于胃肠消化的牛奶大分子多肽制备的方法，其特征在于：超...

【专利技术属性】
技术研发人员：阮思煜，马海乐，李云亮，杨雪，黄姗芬，王禹程，黄畅，陆峰，
申请(专利权)人：江苏大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32