一种pH响应型载氨肽酶微球及其制备方法和应用技术

本发明专利技术公开了一种pH响应型载氨肽酶微球及其制备方法和应用，所述pH响应型载氨肽酶微球以壳聚糖微球为壁材装载氨肽酶形成，装载氨肽酶的pH值为6.0‑7.5，且氨肽酶与壳聚糖微球质量之比为1‑50:1；其制备方法包括：壳聚糖微球的制备、氨肽酶储备液的配置和载氨肽酶微球的制备。本发明专利技术利用氨肽酶和壳聚糖的静电相互作用，制备出具有pH响应的载酶微球，在pH为5.5‑7.0时不发生酶的释放，在pH≤5.5时可发生酶的释放；在干酪制备中，随pH值的降低发生了酶释放，释放发生于干酪成熟开始时，减少了酶随乳清排出的损失，降低了干酪的生产成本，利于工业生产的应用。

【技术实现步骤摘要】
一种pH响应型载氨肽酶微球及其制备方法和应用
本专利技术属于食品加工
，特别涉及一种pH响应型载氨肽酶微球及其制备方法和应用。
技术介绍
干酪是以牛乳、稀奶油、部分脱脂乳、酪乳或这些原料的混合物为原料，通过添加乳酸菌发酵，经酸或酶凝乳后，排出部分乳清而制得的新鲜或成熟的乳制品。按加工后经过与不经过成熟的步骤可分为新鲜干酪与成熟干酪。干酪的成熟是指在一定的温度、湿度、pH值及水分含量、盐分含量等条件下，经过一定时间的储存，干酪中的蛋白质、脂肪、碳水化合物等物质经酶及微生物的作用发生一系列复杂的生理生化反应而形成独特的质地与风味的过程。干酪的成熟对干酪的质地和风味的形成有着重要的作用，但是干酪的自然成熟期较长，如切达干酪6～24个月、高达干酪4～20个月。较长成熟期所耗的时间成本以及成熟期间所需的场地、设施设备和人员等使干酪的成本提高。因此采取适当措施，在保证对干酪品质影响最低的情况下，缩短干酪的成熟期是一个研究热点。目前对加速干酪成熟的研究主要集中于：提高成熟温度、高压加工、弱化发酵剂、添加外源酶、添加辅助发酵剂等。但现有加速干酪成熟的各方法，均存在一定的局限性：提高成熟温度，可以加快生化反应，增加蛋白质、脂肪的分解；在操作上虽然是最简单的方法，但必须进行严格的温度筛选以及卫生控制以防止发酵剂和非发酵剂乳酸菌微的快速生长产生不良风味以及其他微生物的污染。高压加工，属于非热处理，可增加干酪持水、释放微生物酶；但对于不同种类干酪的效果不一，商业化应用较难实现，并且高压加工会造成干酪弹性上升，易脆性下降，影响干酪品质。添加辅助发酵剂，虽然能够有效促进干酪成熟，但如何筛选合适的菌株存在技术难题。添加外源酶，主要是与干酪成熟相关的酶，包括脂酶、纤溶酶、蛋白酶、肽酶等，不仅成本低、操作简单，而且效率高。但目前直接添加酶加速干酪成熟的应用并不普遍，主要原因有：(1)酶的损失量较大。大部分的酶是水溶性的，在干酪制作中排乳清步骤中，80～90％的酶将随乳清排出，损失量较大。(2)酶分布不均匀。为了防止酶随乳清的排出，可以在凝乳后加酶，例如加入干酪凝块中或者在加盐步骤加入，但这会导致酶在干酪中的分布不均匀，对干酪的质构风味产生影响。(3)产量影响，质构缺陷。直接加入酶可能导致局部酶浓度过高，蛋白质直接暴露在酶环境中，导致蛋白水解过度，导致得到的凝块产量低、松软易碎或产生苦味等问题。这些问题限制了酶在催熟干酪中的应用，而将酶微胶囊化后再加入干酪中可以解决这些问题。但微胶囊化酶的释放不易控制，往往导致酶在干酪加工过程中释放，引发干酪质构与风味缺陷。如何有效控制微胶囊化酶的释放，使酶的释放仅发生于干酪开始成熟时，是一个需要解决的问题。
技术实现思路
为了克服现有技术的问题，本专利技术提出了一种pH响应型载氨肽酶微球及其制备方法和应用，旨在开发一种可以随干酪制作pH降低响应释放的载酶微球，在增加酶在干酪中保留率的同时，可以使酶的释放发生在干酪成熟开始的时期，为微胶囊化酶加速干酪成熟中的应用提供新思路本专利技术的目的是通过以下技术方案实现的：一种pH响应型载氨肽酶微球，以壳聚糖微球为壁材装载氨肽酶形成，装载氨肽酶的pH值为6.0-7.5，且氨肽酶与壳聚糖微球质量之比为1-50:1。所述pH响应型载氨肽酶微球的制备方法，包括以下步骤：步骤1，壳聚糖微球的制备：将壳聚糖粉末溶解在乙酸溶液中，配置成壳聚糖储备液，将壳聚糖储备液加入到溶有Span80的液体石蜡中，搅拌形成W/O壳聚糖乳液，向所述W/O壳聚糖乳液中缓慢滴加交联剂，继续搅拌使其充分交联，将交联好的微球乳液经石油醚、乙醇、水洗涤后，经真空干燥得到空载的壳聚糖微球；步骤2，氨肽酶储备液的配置：向超纯水中加入氨肽酶，于低温下溶解，将充分溶解的酶液离心，取上清液即为氨肽酶储备液；步骤3，载氨肽酶微球的制备：量取步骤1制备得到的空载壳聚糖微球，按比例加入氨肽酶储备溶液中，混合均匀，使用乙酸、乙酸钠调节混合液pH至6.0-7.5，搅拌使氨肽酶充分吸附、结合至壳聚糖微球，通过离心、收集沉淀物，真空干燥，即获得所述pH响应型载氨肽酶微球。进一步的，步骤1所述交联剂为三聚磷酸钠(TPP)，所述三聚磷酸钠(TPP)的浓度为100g/L。进一步的，步骤1所述交联剂的添加量为壳聚糖储备液的2倍。进一步的，步骤1所述壳聚糖微球的制备时，液体石蜡：(壳聚糖储备液+交联剂)的体积比为6：1，交联温度为20℃，交联时间为6h。进一步的，步骤3所述氨肽酶与壳聚糖微球质量之比为1-50:1，优选为1:15。进一步的，步骤3所述氨肽酶吸附、结合至壳聚糖微球的时间为4h。本专利技术的另一方面：所述pH响应型载氨肽酶微球的应用，所述pH响应型载氨肽酶微球应用于干酪加工过程，以缩短干酪成熟期。进一步的，所述pH响应型载氨肽酶微球的添加量为0.001％-1％(w/w)。本专利技术相比现有技术的有益效果为：本专利技术通过对空载微球制备条件的筛选与优化，制备得到粒径、电位可控的壳聚糖微球，再利用氨肽酶和壳聚糖的静电相互作用，制备出具有pH响应的载酶微球，在pH为5.5-7.0时不发生酶的释放，在pH≤5.5时可发生酶的释放；在干酪制备中，随pH值的降低发生了酶释放，释放发生于成熟开始时，减少了酶随乳清排出的损失，降低了干酪的生产成本，利于工业生产的应用。附图说明下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步说明；图1为壳聚糖、壳聚糖微球、氨肽酶ζ-电位图；图2为壳聚糖微球、氨肽酶浊度滴定结果；图3为制备pH对载酶微球载药量的影响；图4为载氨肽酶微球扫描电镜结果(a-b,空载微球、c-h,载氨肽酶微球)；图5为载氨肽酶微球EDS能谱结果(a.空载微球、b.载氨肽酶微球)；图6为样品傅里叶红外光谱图；图7为直接加酶与添加载酶微球干酪的氨肽酶损失率(**表示差异极显著，P<0.01)；图8为不同pH值下氨肽酶的释放结果；图9为模拟干酪加工过程氨肽酶的释放结果；图10为模拟干酪加工过程中氨肽酶的释放的荧光显微镜结果。具体实施方式实施例1——空载壳聚糖微球的制备与表征本实施例提供了一种空载壳聚糖微球的制备方法，具体为：将壳聚糖粉末溶解在2％的乙酸溶液中，配置成20g/L的壳聚糖储备液。将适量壳聚糖储备液加入到溶有Span80的液体石蜡中，使用磁力搅拌器按一定速度搅拌一定时间，形成W/O壳聚糖乳液。使用一次性针管，向W/O壳聚糖乳液中缓慢滴加体积为壳聚糖2倍的TPP交联剂，继续磁力搅拌一定时间，使其充分交联。将交联好的微球乳液经石油醚、乙醇、水洗涤后，经真空干燥得到空载壳聚糖微球。通过研究Span80浓度、搅拌速度、乳化时间对壳聚糖乳液的影响，筛选出乳化交联法中制备乳液的条件为：Span80浓度为6％、搅拌速度≥800本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种pH响应型载氨肽酶微球，其特征在于，所述pH响应型载氨肽酶微球以壳聚糖微球为壁材装载氨肽酶形成，装载氨肽酶的pH值为6.0-7.5，且氨肽酶与壳聚糖微球质量之比为1-50:1。/n

【技术特征摘要】
1.一种pH响应型载氨肽酶微球，其特征在于，所述pH响应型载氨肽酶微球以壳聚糖微球为壁材装载氨肽酶形成，装载氨肽酶的pH值为6.0-7.5，且氨肽酶与壳聚糖微球质量之比为1-50:1。


2.一种如权利要求1所述pH响应型载氨肽酶微球的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：
步骤1，壳聚糖微球的制备：
将壳聚糖粉末溶解在乙酸溶液中，配置成壳聚糖储备液，将壳聚糖储备液加入到溶有Span80的液体石蜡中，搅拌形成W/O壳聚糖乳液，向所述W/O壳聚糖乳液中缓慢滴加交联剂，继续搅拌使其充分交联，将交联好的微球乳液经石油醚、乙醇、水洗涤后，经真空干燥得到空载的壳聚糖微球；
步骤2，氨肽酶储备液的配置：
向超纯水中加入氨肽酶，于低温下溶解，将充分溶解的酶液离心，取上清液即为氨肽酶储备液；
步骤3，载氨肽酶微球的制备：
量取步骤1制备得到的空载壳聚糖微球，按比例加入氨肽酶储备溶液中，混合均匀，使用乙酸、乙酸钠调节混合液pH至6.0-7.5，搅拌使氨肽酶充分吸附、结合至壳聚糖微球，通过离心、收集沉淀物，真空干燥，即获得所述pH响应型载氨肽酶微球。


3.根据权利要求2所述pH响应型载氨肽酶微球的制备方法，其特征在于，步骤1所述交联剂为三聚磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：任发政，罗洁，刘天舒，李媛，王鹏杰，李依璇，王晓玉，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：北京;11