一种酶法水解蜗牛蛋白制备生物活性肽的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及蛋白质水解技术领域，具体涉及一种酶法水解蜗牛蛋白制备生物活性肽的方法。
【背景技术】
[0002]生物活性肽是指对生物机体的生命活动有益或具有生理功能的肽类化合物。与蛋白质相比，活性肽具有良好的加工性能，如良好的溶解性和水合性、粘度低、发泡性低。活性肽的生物利用率高，比氨基酸更易吸收，具有调节人体生理机能的功效，是原蛋白质及其组成氨基酸所不具备的。活性肽的生物学功能有免疫调节、抗高血压、抑菌、抗癌、抗氧化、改善元素吸收、调节食品风味、口味和硬度等。因此被广泛应用于食品、保健品和化妆品中。
[0003]近年来，世界各国已经从各种乳蛋白、大豆蛋白、玉米蛋白、鱼贝类蛋白、胶原蛋白等食物蛋白中提取和分离得到多种生物活性肽。其中一些已作为保健食品和药物实现了工业化生产，并取得巨大的经济效益。活性肽类食品、保健品和化妆品在日本、美国、欧洲已上市，其中日本在活性肽生产方面走在世界前列。而我国对活性肽的研究起步较晚，产品并不多见。因此，充分利用我国丰富的蛋白质资源，开发具有良好生物活性的肽类产品，具有非常广泛的市场和应用前景。
[0004]蜗牛属腹足纲陆生软体动物，被视为“肉中黄金”，高蛋白、低脂肪、零胆固醇、多种维生素、10多种微量元素和20多种氨基酸，具有很高的食用和药用价值。另外蜗牛分泌的粘液中主要含有胶原蛋白、尿囊素、硫酸软骨素、维生素、天然抗菌肽等活性成分，可修复肌肤、增加皮肤营养，使肌肤更加细腻和光滑。
[0005]目前对蜗牛产品的应用开发多集中在食品和化妆品领域。由蜗牛蛋白水解制备的生物活性肽，与植物来源的产品相比，其氨基酸组成和比例与人体氨基酸更为相似。在生产工艺方面，传统的方法多采用酸法水解动植物蛋白，生产工艺较难控制，造成氨基酸一定程度的破坏；而且酸和高温条件往往导致水解液中含有致癌物质，尤其是氯丙醇含量超标，大大限制了产品的使用。本发明采用酶法水解蜗牛蛋白制备生物活性肽，具有反应条件温和、原料有效成分保存完整、产物安全、无有毒有害副产物生成、无氨基酸破坏或消旋现象、无环境污染等优势。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，提供一种酶法水解蜗牛蛋白制备生物活性肽的方法，充分开发利用我国丰富的优质蛋白质资源，通过体外蛋白酶水解技术释放出具有生物活性的肽类产品，发挥原蛋白质不具备的生理功能。
[0007]本发明为实现上述目的所采用的技术方案如下:
[0008]—种酶法水解蜗牛蛋白制备生物活性肽的方法，该方法为:将绞碎的蜗牛肉加入适量水，混匀，调节体系的PH值为所用蛋白酶的最适pH值，加入蛋白酶，加热搅拌，进行酶解，酶解结束后进行灭酶处理制得酶解液；将前述制得的酶解液进行过滤，得到的滤液经脱色、浓缩、干燥处理，制得所述生物活性肽产品。具体包括如下步骤:
[0009](I)绞碎:将已去壳去杂的新鲜蜗牛肉或解冻后的冷冻蜗牛肉，用水清洗，沥干多余的水分，置于绞肉机中绞碎，呈肉糜状。
[0010](2)酶解:将绞碎后的蜗牛肉按照一定的固液比加水，搅拌均匀，调节体系pH值为所用酶的最适PH值，加入酶，并加热搅拌，进行酶解。酶解结束后，酶解液煮沸5-10min灭酶。
[0011](3)过滤:将酶解液置于离心机中4000-8000r/min离心5_20min，去除未水解的蜗牛肉碎片，收集上清液。然后向上清液中加入硅藻土，过滤，以除去酶解液中悬浮的大分子物质，得到澄清的滤液。
[0012](4)脱色:向滤液中加入活性炭，搅拌脱色，过滤得无色、无味、透明状液体。
[0013](5)浓缩:脱色后的液体浓缩去除大部分水分。
[0014](6)干燥:浓缩后的粘稠状液体经干燥得到粉状生物活性肽产品。
[0015]步骤⑵所述的加水的固液比为1:3-1:10，即蜗牛肉的质量:水的质量为1:3-1:10。优选 1:4-1:6。
[0016]步骤(2)所述的酶为蛋白酶，可以是酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰酶、风味蛋白酶、菠萝蛋白酶等中的一种或几种酶的复合酶；所述的酶的最适pH值为:酸性蛋白酶3.0-5.0，碱性蛋白酶8.0-11.5，中性蛋白酶6.5-7.5，木瓜蛋白酶5.0-7.0、胰蛋白酶7.0-8.5、风味蛋白酶6.5-7.5、菠萝蛋白酶6.0-8.0。
[0017]步骤(2)所述的酶的添加量为蜗牛肉质量的0.1_3%，优选1-2%。
[0018]步骤⑵所述的酶解时间为0.5_4h，优选2_3h ;所述蛋白酶的酶解温度为40-60 °C，优选 50 °C。
[0019]步骤(3)所述的娃藻土的添加量为液体体积的0.5_2w/v%，优选1%。
[0020]步骤(4)所述的活性炭的添加量为液体体积的0.5-2w/v%,优选I %;脱色温度为室温_50°C，优选室温；脱色时间为0.5-3h，优选lh。
[0021]步骤(5)所述的浓缩可采用真空浓缩。
[0022]步骤(6)所述的干燥可采用冷冻干燥或喷雾干燥。
[0023]与现有技术相比，本发明的有益效果如下:
[0024](I)本发明采用酶水解法对蜗牛蛋白进行水解，蛋白水解率高，可达95.93%。所述蛋白水解率，指过滤后的水解液中的可溶性蛋白含量除以蜗牛肉原料中的蛋白含量。即该工艺中95.93%的蛋白质变成了可溶性。
[0025](2)产品收率高，每100g新鲜蜗牛原料可得到170.1g活性肽产品。
[0026](3)本发明通过实验摸索获得酶解过程最佳的参数条件，使获得的生物活性肽产品的分子量较小，在100Da以下，且分布较均匀，更利于人体吸收。
[0027](4)反应条件温和，无环境污染和有毒有害物质产生。
【具体实施方式】
[0028]以下通过具体实施例来说明本发明的技术方案。本发明中所用的原料和试剂均市售可得。
[0029]实施例1
[0030]取新鲜的蜗牛肉清洗，沥干，称取10g置于绞肉机中绞碎。加入SOOmL去离子水，搅拌均匀，调节体系PH值为7.0。加入2g中性蛋白酶，搅拌均匀，置于55°C水浴锅中搅拌酶解2h，煮沸5min灭酶。酶解液用离心机8000r/min，离心5min，取上清液加入液体体积2%(w/v)的硅藻土，搅拌均匀后抽滤。滤液加入液体体积I % (w/v)的活性炭于室温下脱色Ih,抽滤。滤液旋转蒸发去除大部分的水分，经浓缩后的粘稠状液体在冷冻干燥机中干燥得到白色粉末状生物活性肽。该工艺蜗牛蛋白水解率高达90.65%。10g蜗牛原料(湿基)可生产15.33g生物活性肽产品(干基)；所述产品中生物活性肽的分子量小于lOOODa。
[0031]实施例2
[0032]取冷冻的蜗牛肉解冻，清洗，沥干，称取10g置于绞肉机中绞碎。加入500mL去离子水，搅拌均匀，调节体系PH值为8.5。加入1.5g碱性蛋白酶，搅拌均匀，置于50°C水浴锅中搅拌酶解3h，煮沸1min灭酶。酶解液用离心机4000r/min离心20min，取上清液加入液体体积0.5% (w/v)的娃藻土，搅拌均勾后抽滤。滤液加入液体体积0.5% (w/v)的活性炭于50°C下脱色2h，抽滤。滤液旋转蒸发去除大部分的水分，经浓缩后的粘稠状液体在冷冻干燥机中干燥得到白色粉末状生物活性肽产品。该工艺蜗牛蛋白水解率高达94.33%；100g蜗牛原料(湿基)可生产16.58g生物活性肽产品(干基)；所述产品中生物活性肽的分子量小于lOOODa。
[0033]实施例3
[0034]取冷冻的蜗牛肉解冻，清洗，沥干，称取10g置于绞肉机中绞碎。加入600mL去离子水，搅拌均匀，调节体系PH值为4.00加入3g酸性蛋白酶，搅拌均匀，置于50°C水浴锅中搅拌酶解1.5h，煮沸1min灭酶。酶解液用离心机6000r/min离心lOmin，取上清液加入液体体积0.5% (w/v)的娃藻土，搅拌均勾后抽滤。滤液加入液体体积1.5% (w/v)的活性炭于40°C下脱色lh，抽滤。滤液旋转蒸发去除大部分的水分，经浓缩后的粘稠状液体在冷冻干燥机中干燥得到白色粉末状生物活性肽产品。该工艺蜗牛蛋白水解率高达95.12%；100g蜗牛原料(湿基)可生产16.84g生物活性肽产品(干基)；所述产品中生物活性肽的分子量小于lOOODa。
[0035]上述仅为本发明的部分优选实施例，本发明并不仅限于实施例的内容。对于本领域中的技术人员来说，在本发明技术方案的构思范围内可以有各种变化和更改，所作的任何变化和更改，均在本发明保护范围之内。
【主权项】
1.一种酶法水解蜗牛蛋白制备生物活性肽的方法，该方法包括如下步骤: 步骤I，将绞碎的蜗牛肉加入适量水，混匀，调节体系的pH值为所用蛋白酶的最适pH值，加入蛋白酶，加热搅拌，进行酶解，酶解结束后进行灭酶处理制得酶解液； 步骤2，将前述制得的酶解液进行过滤，得到的滤液经脱色、浓缩、干燥处理，制得所述生物活性肽产品。2.如权利要求1所述的一种酶法水解蜗牛蛋白制备生物活性肽的方法，其特征在于:所述步骤I中蜗牛肉和水的质量比为1:3?1:10。3.如权利要求1所述的一种酶法水解蜗牛蛋白制备生物活性肽的方法，其特征在于:所述蛋白酶选自酸性蛋白酶、碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰酶、风味蛋白酶、菠萝蛋白酶中的一种或多种。4.如权利要求3所述的一种酶法水解蜗牛蛋白制备生物活性肽的方法，其特征在于，所述蛋白酶的最适PH值为:酸性蛋白酶3.0-5.0，碱性蛋白酶8.0-11.5，中性蛋白酶6.5-7.5，木瓜蛋白酶5.0-7.0、胰蛋白酶7.0-8.5、风味蛋白酶6.5-7.5、菠萝蛋白酶6.0_8.0 ο5.如权利要求1所述的一种酶法水解蜗牛蛋白制备生物活性肽的方法，其特征在于:所述步骤I中蛋白酶的加入量与蜗牛肉质量的百分比为0.1-3%。6.如权利要求1所述的一种酶法水解蜗牛蛋白制备生物活性肽的方法，其特征在于:所述步骤I中蛋白酶的酶解温度为40-60°C，酶解时间为0.5-4h。7.如权利要求1所述的一种酶法水解蜗牛蛋白制备生物活性肽的方法，其特征在于，所述步骤I中的灭酶处理方法为:将酶解液煮沸5-10分钟。8.如权利要求1-7任一项所述的一种酶法水解蜗牛蛋白制备生物活性肽的方法，其特征在于:所述步骤2中的过滤采用离心或/和抽滤，抽滤时添加硅藻土助滤剂。9.如权利要求1-7任一项所述的一种酶法水解蜗牛蛋白制备生物活性肽的方法，其特征在于，所述步骤2中的滤液脱色方法为:加入活性炭脱色，活性炭的添加量为液体体积的0.5-2% (w/v)，脱色温度为15-50°C，脱色时间为0.5_3h。10.如权利要求1-7任一项所述的一种酶法水解蜗牛蛋白制备生物活性肽的方法，其特征在于:所述步骤2中的浓缩采用真空浓缩，干燥采用冷冻干燥或喷雾干燥。
【专利摘要】本发明公开了一种酶法水解蜗牛蛋白制备生物活性肽的方法。该方法为：将绞碎的蜗牛肉加入适量水，混匀，调节体系的pH值为所用蛋白酶的最适pH值，加入蛋白酶，加热搅拌，进行酶解，酶解结束后进行灭酶处理制得酶解液；将前述制得的酶解液进行过滤，得到的滤液经脱色、浓缩、干燥处理，制得所述生物活性肽产品。本发明采用酶水解法对蜗牛蛋白进行水解，蛋白水解率高，可达95.93％；产品收率高，每1000g新鲜蜗牛原料可得到170.1g活性肽产品；生物活性肽产品的分子量较小，在1000Da以下，且分布较均匀，更利于人体吸收；反应条件温和，无环境污染和有毒有害物质产生。
【IPC分类】C12P21/06
【公开号】CN105132511
【申请号】CN201510678846
【发明人】刘莉, 史吉平, 姜标
【申请人】中国科学院上海高等研究院
【公开日】2015年12月9日
【申请日】2015年10月19日