酪蛋白磷酸肽鋅螯合物的制作方法
【專利摘要】本發明涉及一種酪蛋白磷酸肽鋅螯合物。所述酪蛋白磷酸肽鋅螯合物為固態的白色粉末，無味，微溶于水，易溶于弱酸性水中，不溶于醇等有機溶劑；酪蛋白磷酸肽鋅螯合物中酪蛋白磷酸肽與鋅的螯合率達到90%以上。制備所述酪蛋白磷酸肽鋅螯合物的方法是通過酶解酪蛋白獲得的酪蛋白磷酸肽與無機鋅進行螯合反應，制得酪蛋白磷酸肽鋅螯合物。本發明首次建立了酪蛋白磷酸肽與鋅螯合制備的工藝技術，獲得一種新型的生物活性肽鋅營養強化劑。本發明獲得的酪蛋白磷酸肽鋅螯合物可以作為一種新型的補鋅營養強化劑在食品中應用。
【專利說明】酪蛋白磷酸肽鋅螯合物【技術領域】[0001]本發明屬于功能性營養強化劑的制備工藝【技術領域】，具體涉及一種制備酪蛋白磷 酸肽鋅螯合物的工藝方法。【背景技術】[0002]鋅作為人體必需的微量元素之一，是具有重要生理功能的營養元素，在機體新陳 代謝中具有重要作用，與生長發育、生殖、消化、免疫、視覺、衰老等生理功能都有極密切的 關系。兒童營養狀況調查結果表明，我國約有26%?27%的兒童缺鋅，有些地區成年人及 老年人也有缺鋅癥狀。J L童缺鋅會影響其智力發展及生長發育，成人及老年人缺鋅則影響 正常代謝，從而導致免疫力降低，引發多種疾病。因此，通過營養強化劑或者膳食補鋅具有 重要意義。我國經全國食品添加劑標準化技術委員會審定、衛生部公布列入使用衛生標準 的鋅營養強化劑有:氯化鋅、硫酸鋅、氧化鋅、葡萄糖酶鋅、乳酸鋅、乙酸鋅(醋酸鋅)、檸 檬酸鋅(枸櫞酸鋅)和甘氨酸鋅。其中，無機鋅3種，有機鋅5種。主要應用于乳制品、嬰 幼兒食品、飲液及乳飲料、谷類及其制品、食鹽等食品中。目前補鋅制劑的研發已經歷了四 代:最早使用的補鋅劑為無機鋅，如硫酸鋅、氯化鋅、氧化鋅等，這類鋅劑對腸胃有刺激性， 生物學效價低，因此使用逐步減少。第二代為有機鋅，如葡萄糖酸鋅、醋酸鋅、乳酸鋅、檸檬 酸鋅(枸櫞酸鋅)等。因這類鋅強化劑在口味、利用率和被人體的吸收性等方面有較大的改 善，而被廣泛應用。第三代氨基酸螯合鋅，它具有良好的生物化學穩定性，易為動物體所吸 收，其生物學效價明顯優于有機鋅。第四代為生物活性鋅，這一類補鋅劑多籍助肽的生物活 性功能，可進一步提高鋅的吸收率和生物學效價，是新型補鋅劑的研究開發重點。如高素蘊 等(2003)研究了大豆分離蛋白水解物中分子量小于10 kDa的混合肽制備螯合鋅的方法。 邱冬玲等(2008)研究了以絲素蛋白水解物中的多肽為原料與鋅離子合成制備多肽鋅螯合 物的方法。劉成梅等(2008)研究了以羅非魚皮膠原多肽(TSP-1)為配位體，采用水合體系 法與硫酸鋅螯合，制備可用于補鋅劑的多肽螯合鋅技術。[0003]酪蛋白磷酸肽(CaseinPhosphopep-tides, CPPs)是以牛乳酪蛋白為原料，經單 一酶或復合酶系水解，再經分離純化而得到的一類含有磷酸絲氨酸簇的天然生理活性短 肽。研究表明=CPPs是一種良好的金屬結合肽，在動物小腸環境中能與鈣、鐵、鋅二價礦物 質離子結合，防止產生磷酸鹽沉淀，增強腸內可溶性礦物質的濃度，從而促進吸收利用。如 Matsui等(1994)在低鈣日糧中添加0.5% CPPs，大鼠堿性磷酸酶活性高于對照組，說明 CPPs能夠提高鋅的利用率。Hansen等(1997)和Ashida等(1996)實驗表明CPPs具有促 進動物對Ca、Zn、Fe吸收的功能。目前，國內外僅有酪蛋白磷酸肽制備方面的文獻報道，如 Reynolds Eric等(2001)報道了一種生產酪蛋白磷酸肽的方法，在蛋白酶水解酪蛋白后的 溶液中加入氯化鈣，使酪蛋白磷酸肽聚集，再通過過濾器分離出酪蛋白磷酸肽。曹庸(2010) 等報道了用胰蛋白酶酶解干酪素，再采用超濾膜分離，得到酪蛋白磷酸肽溶液的一種酪蛋 白磷酸肽的制備工藝。而酪蛋白磷酸肽與鋅螯合制備酪蛋白磷酸肽鋅的技術尚未見專利和 文獻報道。
【發明內容】
[0004]本發明旨在提供一種酪蛋白磷酸肽鋅螯合物，一種酪蛋白磷酸肽鋅螯合物為固態 的白色粉末，無味，微溶于水，易溶于弱酸性水中，不溶于醇等有機溶劑；酪蛋白磷酸肽鋅螯 合物中酪蛋白磷酸肽與鋅的螯合率達到90%以上。[0005]制備酪蛋白磷酸肽鋅螯合物的方法是通過酶解酪蛋白獲得的酪蛋白磷酸肽與無 機鋅進行螯合反應，制得酪蛋白磷酸肽鋅螯合物。[0006]制備酪蛋白磷酸肽鋅螯合物的具體操作步驟如下:(1)取17.5g酪蛋白，溶于溫度60°C?70°C的50ml濃度0.25mol/L的氫氧化鈉溶液 中，完全溶解，用去離子水定容至250g，配成濃度7%的酪蛋白溶液；(2)在酪蛋白溶液中加入堿性蛋白酶0.07g，用氫氧化鈉溶液調pH值至10.0?10.5， 在溫度55°C?60°C條件下保溫酶解3.0h，置于溫度100°C沸水浴處理8min?IOmin滅酶 活，得到酶解液；(3)用鹽酸調節酶解液的pH值至4.6,在轉速3500r/min條件下離心15min,取上清液， 即為酪蛋白酶解液；(4)在酪蛋白酶解液中加入濃度10%的氯化鈣溶液,使酪蛋白酶解液中氯化鈣的含量 為1.0%，靜置1.0h，加入與酪蛋白酶解液等體積量的濃度95%的乙醇，在轉速8000r/min 條件下離心15min，收集沉淀物，即得到酪蛋白磷酸肽；(5)在酪蛋白磷酸肽中加入等質量的去離子水溶解，按3:1?5:1的酪蛋白磷酸肽與鋅 離子的質量比添加無機鋅，調節PH值至6.5?7.5，在溫度55°C?65°C的水浴條件下螯合 反應80min?120min，在轉速8000r/min條件下離心15min，取沉淀物，用無水乙醇洗滌沉 淀物，將洗滌后的沉淀物置于溫度60°C熱風下干燥，獲得酪蛋白磷酸肽鋅螯合物，所述酪蛋 白磷酸肽鋅螯合物為固態的白色粉末，無味，微溶于水，易溶于弱酸性水中，不溶于醇等有 機溶劑；酪蛋白磷酸肽鋅螯合物中酪蛋白磷酸肽與鋅的螯合率達到90%以上。[0007]步驟(2)中的堿性蛋白酶的比活力單位大于等于200 U/mg ο[0008]步驟(5)中的無機鋅為硫酸鋅或氯化鋅或氧化鋅。[0009]本發明首次建立了酪蛋白磷酸肽與鋅螯合制備的工藝技術，獲得一種新型的生物 活性肽鋅營養強化劑，即酪蛋白磷酸肽鋅螯合物；本發明的酪蛋白磷酸肽鋅螯合物中酪蛋 白磷酸肽與鋅的螯合率可達92%，獲得的酪蛋白磷酸肽鋅螯合物在常溫下呈固態的白色粉 末，無味，微溶于水，易溶于弱酸性水中，不溶于醇等有機溶劑，穩定性好。[0010]本發明獲得的酪蛋白磷酸肽鋅螯合物可以作為一種新型的補鋅營養強化劑在 食品中應用。參照我國《食品營養強化劑使用衛生標準》(GB14880-2012)中規定，可用 于調制乳(5mg/kg?10 mg/kg),調制乳粉(30mg/kg?175mg/kg),豆粉、豆衆粉(29mg/ kg?55.5mg/kg),大米、小麥粉、雜糧粉及其制品、面包(10mg/kg?40mg/kg),即食谷物 (37.5mg/kg ?112.5mg/kg),西式糕點、餅干(45mg/kg ?80mg/kg)、飲料(3mg/kg ?20mg/ kg)等多種食品及動物飼料中。【具體實施方式】[0011]下面結合實施例，對本發明做進一步地說明。[0012]以下實施例所用原料來源如下:酪蛋白的生產單位為Sigma公司 堿性蛋白酶的生產單位為Ruibio公司氫氧化鈉的生產單位為上海振企化學試劑有限公司 氯化鈣的生產單位為西隴化工股份有限公司氯化鋅、硫酸鋅和氧化鋅的生產單位為江蘇科倫多食品配料有限公司。[0013]實施例1:酪蛋白磷酸肽鋅螯合物的制備方法主要包括以下步驟步驟一:取17.5g酪蛋白，溶于60°C?70°C的50ml濃度0.25mol/L的氫氧化鈉溶液 中，完全溶解后，用去離子水定容至250g，配成濃度為7%的酪蛋白溶液；步驟二:在酪蛋白溶液中加入比活力單位大于等于200 U/mg的堿性蛋白酶0.07g，放 置于55°C?60°C水浴鍋中，用氫氧化鈉溶液調pH值至10.0?10.5，在55°C?60°C條件下 保溫酶解3.0h,反應結束后用100°C沸水浴處理8min?IOmin滅酶活,得到酶解液；步驟三:用鹽酸將酶解液的pH值調至4.6，在轉速3500r/min條件下離心15min，取上 清液，即為酪蛋白酶解液；步驟四:在酪蛋白酶解液中加入10%的氯化鈣溶液，使酪蛋白酶解液中氯化鈣含量為1.0%，靜置1.0h,加入酪蛋白酶解液等體積量的95%乙醇，在轉速8000r/min條件下離心 15min，收集沉淀，即得到酪蛋白磷酸肽；步驟五:將酪蛋白磷酸肽加等質量的去離子水溶解，按3:1?5:1的酪蛋白磷酸肽與鋅 離子質量比添加無機鋅(氯化鋅、硫酸鋅、氧化鋅)，調節溶液pH值至6.5?7.5，在55°C? 65°C水浴溫度下螯合反應80min?120min,再置8000r/min條件下離心15min,取沉淀， 用無水乙醇洗滌沉淀物，將洗滌后沉淀物置于60°C熱風下干燥，獲得酪蛋白磷酸肽鋅螯合 物；酪蛋白磷酸肽鋅螯合物為固態的白色粉末，無味，微溶于水，易溶于弱酸性水中，不溶 于醇等有機溶劑；酪蛋白磷酸肽鋅螯合物中酪蛋白磷酸肽與鋅的螯合率達到90%以上。[0014]實施例2:步驟五:pH值調至6.5，酪蛋白磷酸肽與鋅離子質量比3:1，水浴螯合溫度55°C ；其它操作步驟同實施例1。[0015]實施例3:步驟五:pH值調至6.5，酪蛋白磷酸肽與鋅離子質量比4:1，水浴螯合溫度65°C ；其它操作步驟同實施例1。[0016]實施例4:步驟五:pH值調至6.5，酪蛋白磷酸肽與鋅離子質量比5:1，水浴螯合溫度60°C ；其它操作步驟同實施例1。[0017]實施例5:步驟五:pH值調至7.0，酪蛋白磷酸肽與鋅離子質量比4:1，水浴螯合溫度55°C ；其它操作步驟同實施例1。[0018]實施例6:步驟五:pH值調至7.0, CPPs與鋅離子質量比5:1，水浴螯合溫度65°C ；其它操作步驟同實施例1。[0019]實施例7:步驟五:pH值調至7.5，CPPs與鋅離子質量比3:1，水浴螯合溫度65°C ； 其它操作步驟同實施例1。[0020]實施例8:步驟五:pH值調至7.5，CPPs與鋅離子質量比4:1，水浴螯合溫度60°C ； 其它操作步驟同實施例1。[0021]實施例9:步驟五:pH值調至7.5，CPPs與鋅離子質量比5:1，水浴螯合溫度55°C ； 其它操作步驟同實施例1。
【權利要求】
1.酪蛋白磷酸肽鋅螯合物，其特征在于:所述酪蛋白磷酸肽鋅螯合物為固態的白色粉 末，無味，微溶于水，易溶于弱酸性水中，不溶于醇等有機溶劑；酪蛋白磷酸肽鋅螯合物中酪 蛋白磷酸肽與鋅的螯合率達到90%以上。
2.制備權利要求1所述的酪蛋白磷酸肽鋅螯合物的方法，其特征在于:通過酶解酪蛋 白獲得的酪蛋白磷酸肽與無機鋅進行螯合反應，制得酪蛋白磷酸肽鋅螯合物。
3.如權利要求2所述的制備酪蛋白磷酸肽鋅螯合物的方法，其特征在于:具體操作步 驟如下:(1)取17.5g酪蛋白，溶于溫度60°C?70°C的50ml濃度0.25mol/L的氫氧化鈉溶液 中，完全溶解，用去離子水定容至250g，配成濃度7%的酪蛋白溶液；(2)在酪蛋白溶液中加入堿性蛋白酶0.07g，用氫氧化鈉溶液調pH值至10.0?10.5， 在溫度55°C?60°C條件下保溫酶解3.0h，置于溫度100°C沸水浴處理8min?IOmin滅酶 活，得到酶解液；(3)用鹽酸調節酶解液的pH值至4.6,在轉速3500r/min條件下離心15min,取上清液， 即為酪蛋白酶解液；(4)在酪蛋白酶解液中加入濃度10%的氯化鈣溶液,使酪蛋白酶解液中氯化鈣的含量 為1.0%，靜置1.0h,加入與酪蛋白酶解液等體積量的濃度95%的乙醇，在轉速8000r/min 條件下離心15min，收集沉淀物，即得到酪蛋白磷酸肽；(5)在酪蛋白磷酸肽中加入等質量的去離子水溶解，按3:1?5:1的酪蛋白磷酸肽與鋅 離子的質量比添加無機鋅，調節pH值至6.5?7.5，在溫度55°C?65°C的水浴條件下螯合 反應80min?120min，在轉速8000r/min條件下離心15min，取沉淀物，用無水乙醇洗滌沉 淀物，將洗滌后的沉淀物置于溫度60°C熱風下干燥，獲得酪蛋白磷酸肽鋅螯合物，所述酪蛋 白磷酸肽鋅螯合物為固態的白色粉末，無味，微溶于水，易溶于弱酸性水中，不溶于醇等有 機溶劑；酪蛋白磷酸肽鋅螯合物中酪蛋白磷酸肽與鋅的螯合率達到90%以上。
4.如權利要求3所述的制備酪蛋白磷酸肽鋅螯合物的方法，其特征在于:步驟(2)中的 堿性蛋白酶的比活力單位大于等于200 U/mg。
5.如權利要求3所述的制備酪蛋白磷酸肽鋅螯合物的方法，其特征在于:步驟(5)中的 無機鋅為硫酸鋅或氯化鋅或氧化鋅。
【文檔編號】A23C9/152GK103494214SQ201310452264
【公開日】2014年1月8日 申請日期:2013年9月29日 優先權日:2013年9月29日
【發明者】王志耕, 張胥卿, 梅林 , 薛秀恒 申請人:安徽農業大學