本发明专利技术公开了一种游离酶与固定化酶联合水解制备蚕蛹肽的方法，步骤如下：将脱脂蚕蛹配成料液，加入碱性蛋白酶酶解，得到酶解液Ⅰ；将酶解液Ⅰ转入固定化酶反应器中，加入固定化蛋白酶进行酶解，得到酶解液Ⅱ；酶解液Ⅱ进一步过滤、干燥，得到蚕蛹肽粉。本发明专利技术联合使用游离碱性蛋白酶与固定化蛋白酶水解脱脂蚕蛹粉制备蚕蛹肽，游离的碱性蛋白酶对脱脂蚕蛹进行初步分解，可以将不溶性的蚕蛹蛋白转移至水相，滤除固态残渣后再转入固定化酶反应器继续水解，可以避免固态残渣损伤固定化酶颗粒、堵塞液流通道、降低流速；固定化的蛋白酶可从反应体系中回收后重复使用5～8次，降低了生产成本。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及，属于酶工程和农产品加工
技术介绍
蚕蛹是缫丝业的副产物，我国每年鲜蛹产量高达30万吨以上。蚕蛹中蛋白质含量高达55%，脱除脂肪后得到的脱脂蚕蛹中蛋白质含量高达70%，且氨基酸种类齐全，配比均衡，必需氨基酸含量丰富，是一种优质蛋白。但蚕蛹蛋白水溶性差，含有异味物质与色素，特别是经水溶胀后，异味和色泽更为严重，阻碍其在食品工业中的应用。采用酶制剂对蚕蛹蛋白进行水解生产的蚕蛹肽具有溶解度高、粘性低、保湿性能好、易消化吸收等优点，以及比蚕蛹蛋白更好的加工性能和营养价值，已在食品、医药、日用化工等领域中显示出广阔的应用前景。目前，蚕蛹肽的生产主要采用酶法，但所用蛋白酶均为游离酶。游离酶水解法的缺点是食品级蛋白酶价格高、用量大，但无法回收与重复使用，生产成本高。此外，采用一种蛋白酶水解时水解度较低，而采用多种蛋白酶复合水解时，虽然可提高水解度，但不同蛋白酶分子之间存在相互分解的现象，导致酶活力下降迅速，影响酶解效果，增加生产成本。与游离酶相比，固定化酶稳定性强，不溶于水，可以方便的从液态反应体系中回收后重复使用，从而可以降低生产成本；但脱脂蚕蛹粉不能直接采用固定化蛋白酶进行水解，其原因是脱脂蚕蛹粉不溶于水，在水中呈粘稠浆状，不能进入固定化酶内部，酶与底物接触机率低，水解速度慢，且水解后剩余固体残渣与固定化酶混在一起，分离困难，固定化蛋白酶无法回收利用。本专利技术所述游离酶与固定化酶联合水解的方法，可以解决上述难题。目前国内外尚无游离酶与固定化酶联合水 解脱脂蚕蛹制备蚕蛹肽的报道。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种游离蛋白酶与固定化蛋白酶联合水解脱脂蚕蛹粉制备蚕蛹肽的方法。该方法首先采用游离蛋白酶水解脱脂蚕蛹粉，使不溶性的蚕蛹蛋白初步水解后转移至水相，再采用固定化蛋白酶将其继续水解至分子量2000Da以下的小肽。固定化蛋白酶可以方便的回收后进行重复利用5 8次，减少了蛋白酶的消耗量，降低了生产成本。本专利技术的技术方案是:将脱脂蚕蛹粉与水按一定比例配制成浆液，首先采用游离的碱性蛋白酶进行水解，使不溶性的蚕蛹蛋白初步分解，溶解性增加，转移至水相，滤除残渣后，再将澄清的水解液转入固定化蛋白酶反应器继续水解；酶解液再经精滤、超滤、真空浓缩和喷雾干燥后，得到蚕蛹肽粉。具体步骤如下: ，包括如下步骤:(1)将脱脂蚕蛹配成料液，将料液中的蛋白变性，然后加入碱性蛋白酶酶解，滤去残渣，得到澄清酶解液I; (2)将酶解液I转入固定化酶反应器中，加入固定化蛋白酶进行酶解，得到酶解液II； (3)酶解液II进一步过滤、干燥，得到蚕蛹肽粉。 步骤(I)的具体操作为:将脱脂蚕蛹粉配成8 10% (w/w)的料液，85 90°C加热8 12min，使蛋白变性，冷却后，加入碱性蛋白酶酶解，滤除残渣，得到澄清的酶解液。所述碱性蛋白酶的用量为1600 2400u/g脱脂蚕蛹，酶解条件为pH8.0 8.5，50 55°C酶解 1.5 2.0h。步骤(2)所述固定化蛋白酶为固定化的中性蛋白酶或/和风味蛋白酶。优选的，所述固定化蛋白酶为固定化的中性蛋白酶和风味蛋白酶，中性蛋白酶的用量为2000 3000u/g脱脂蚕·蛹，风味蛋白酶的用量为4 6 LAPU/g脱脂蚕蛹。进一步优选的，所述固定化蛋白酶中，中性蛋白酶和风味蛋白酶的比例为400 600 u:1 LAPU。所述固定化蛋白酶的制备方法如下:将蛋白酶以10 15%(w/w)的浓度溶于水中，滤去残渣，再加入10 15% (v/v)的保护剂，然后与5 7%(w/w)海藻酸钠溶液等体积混均，再逐滴滴入2.5 3.5%(w/w)的氯化钙溶液中，凝结成微球；或者将不同的蛋白酶分别固定化后，再混合使用。所述保护剂为甘露醇。步骤(3)所述过滤的具体操作为:酶解液II经精滤除去浑浊物，采用截断分子量为2000Da的超滤膜进行超滤，透过液浓缩干燥，获得分子量2000Da以内的蚕蛹肽粉。本专利技术的有益效果是: I)本专利技术联合使用游离碱性蛋白酶与固定化中性蛋白酶和风味蛋白酶水解脱脂蚕蛹粉制备蚕蛹肽，固定化的中性蛋白酶与风味蛋白酶可从反应体系中回收后重复使用5 8次，降低了生产成本。2)采用游离的碱性蛋白酶对脱脂蚕蛹进行初步分解，可以将不溶性的蚕蛹蛋白转移至水相，滤除固态残渣后再转入固定化酶反应器继续水解，可以避免固态残渣损伤固定化酶颗粒、堵塞液流通道、降低流速。如果脱脂蚕蛹粉不经碱性蛋白酶初步分解而直接采用固定化酶进行水解，不仅水解速度慢、产品收率低，而且残渣与固定化酶分离困难，固定化酶无法回收后重复使用。具体实施例方式下面结合实施例对本专利技术作进一步的说明，但并不局限于此。以下实施例所用到的脱脂蚕蛹来自山东泰安丝绸集团有限公司，所用中性蛋白酶购自泰安市信得利生物工程公司；风味蛋白酶购自诺维信(中国)生物技术有限公司，产品型号为Flavourzyme 5OOMG ;碱性蛋白酶购自泰安市信得利生物工程公司。实施例1 (I)称取中性蛋白酶(1 X 1O5 u/g) IOg,溶于80 IOOml水中，充分搅拌，滤去残渣，再加入8 IOml甘露醇,混合均勻,然后与5 7%(w/w)海藻酸钠溶液等体积混合均勻,用螺动泵将混合液于5 1Ocm高度逐滴滴入3%(w/w)的氯化钙溶液中，得到颗粒均匀、形状规则的海藻酸钠微球，即为固定化中性蛋白酶。(2)称取风味蛋白酶(500 LAPU/g)5g，溶于40 50ml水中，充分搅拌，滤去残渣，留取酶液，再加入4 5ml甘露醇，混合均匀，然后与5 7%(w/w)海藻酸钠溶液等体积混合均勻，用螺动泵将混合液于IOcm高度逐滴滴入3% (w/w)的氯化I丐溶液中,得到颗粒均勻、形状规则的海藻酸钠微球，即为固定化风味蛋白酶。(3)上述蠕动泵的乳胶管终端所接喷淋头上的小孔内径0.8 1.0mm。(4)称取500g脱脂蚕蛹粉，置于IOL的酶解罐中，加入5000ml去离子水，搅拌均匀；向夹套中通入蒸汽升温至85 90°C，维持8 12min使蛋白质适度变性，然后冷却至50 55°C，调节pH值至ρΗ8.0。(5)加入5.0g的碱性蛋白酶(2Χ 105u/g,游离酶),于50 55°C恒温水解Ih,其作用是将不溶于水的蚕蛹蛋白初步分解，使其溶于水中，转入水相。(6)采用布氏漏斗进行真空抽滤，获得澄清的酶解液I。所用布氏漏斗中铺2层中速滤纸，并预铺5 IOmm厚的娃藻土滤层。(7 )将酶解液I转入IOL搅拌罐式固定化酶反应器中，加入(I)与(2 )所制备的固定化中性蛋白酶与风味蛋白酶，30 40rpm搅拌下于45 55°C酶解4h。(8)酶解结束后，将酶解液从固定化酶反应器中放出，固定化酶被截留在反应器中重复使用。所放出的酶解液再采用预铺有5 IOmm厚的硅藻土滤层的布氏漏斗进行抽滤，除去少许浑浊物，得到澄清的酶解液II。(9)酶解液II采用截断分子量为2000Da的超滤膜经行超滤，截留液返回固定化酶反应器继续酶解，透过液于70 85°C进行真空浓缩，真空为度0.06 0.08MPa，浓缩温度为70 80°C，浓缩倍数为 3 5倍。(10)浓缩液于料温55 65°C，进口温度180 200°C，出口温度70 80°C的条件下米用喷雾干燥机进行喷雾干燥，获得分子量2000本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种游离酶与固定化酶联合水解制备蚕蛹肽的方法，包括如下步骤：（1）将脱脂蚕蛹配成料液，将料液中的蛋白变性，然后加入碱性蛋白酶酶解，滤去残渣，得到澄清酶解液Ⅰ；（2）将酶解液Ⅰ转入固定化酶反应器中，加入固定化蛋白酶进行酶解，得到酶解液Ⅱ；（3）酶解液Ⅱ进一步过滤、干燥，得到蚕蛹肽粉。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：方佳茂，孙中涛，陈伟滨，
申请(专利权)人：广东环西生物科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44
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