植物蛋白水解物的制備方法及應用
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及植物蛋白水解物技術領域，具體涉及利用植物蛋白生產蛋白水解液的 方法及應用。
【背景技術】
[0002] 紅曲色素是以糧食為原料，用紅曲霉菌培養過程的代謝產物，是我國傳統使用的 食用色素之一，是一種色調自然鮮亮、安全穩定、且具有一定醫療保健功效的天然色素，廣 泛應用于食品、醫藥、化妝品等行業中。目前國內紅曲色素生產主要是以紅霉菌經深層液體 發酵后，分離純化得到。紅曲色素約80%存在于菌絲體中，20%存在于發酵液中。前者以醇 溶性色素為主，后者為水溶性色素。
[0003] 2011年江門科隆生物技術股份有限公司公開了一種提高紅曲紅色素光熱穩定 性的紅曲紅色素制備方法（CN201110364781.9)，以紅曲霉作為菌種，進行液體深層發 酵，濾渣浸提時添加復合氨基酸，經板框壓濾得到紅曲紅色素溶液，然后把溶液干燥得 到紅曲紅色素粉狀物；復合氨基酸由半胱氨酸、精氨酸和絲氨酸組成。按本發明的紅曲 紅色素的制備方法所制出的紅曲紅色素能顯著提高紅曲紅色素的光穩定性和熱穩定性， 能耐高溫、耐光照和抗氧化，在長時間的日光和燈光照射下不變色。江門科隆生物技術 股份有限公司。2014年該公司公開了一種紅曲紅色素制備方法及其獲得的紅曲紅色素 (CN201410624983. 6)，通過篩選低產桔霉素的菌種進行培養，進行液體深層發酵，過濾得濾 渣，用80%和90%的乙醇提取2次，合并提取液后加入復合氨基酸溶液，濃縮干燥后即得紅 曲紅色素粉狀物；復合氨基酸由半胱氨酸、精氨酸和絲氨酸組成。本發明制得的紅曲紅色 素能顯著提高紅曲紅色素的光穩定性和熱穩定性，能耐高溫性和抗氧化性，而且沒有桔霉 素的產生。隨后廣東科隆生物科技有限公司又公開了一種高品質紅曲紅色素的制備方法 (CN201410744778. 3)，通過采用紅曲霉作菌種進行液體深層發酵的方法提取紅曲紅色素， 發酵培養基采用補料分批培養技術和超聲波處理技術進行發酵，發酵過濾后往濾渣加入食 品級的植物水解蛋白或微生物水解蛋白作護色劑和75%乙醇浸取，以提高紅曲紅色素的提 取率和光熱穩定性。使用該方法制備的紅曲紅色素色價高，色澤鮮艷，著色能力強，光熱穩 定性好，安全性高，對人體不存在危害，解決了現有食品行業食品添加劑存在著色能力弱， 易褪色的問題，龍其使該產品的安全性更高，是食品行業理想的食品添加劑，有利于該紅 曲紅色素的進一步推廣和應用。山東中惠食品有限公司公開了一種利用固定化酶制備紅曲 紅色素的方法（CN201210549801.4)。該方法以紅曲霉菌液體發酵液為原料，通過均化、固 定化酶酶解、堿化、過濾得紅曲紅色素溶液；紅曲紅色素溶液通過酸沉淀，沉淀洗滌中和、 脫水、干燥，即得到紅曲紅色素。發明的優點在于利用膠體磨有效地分散、破碎、乳化、混合 發酵液，提高后續酶解效率，同時讓菌體中的紅曲紅色素充分釋放出來；另一方面，酶制劑 可循環利用，反應條件溫和，經酸沉淀法富集，工藝簡單、耗能低，產物易分離。2013年天津 商業大學公開了一種回生淀粉在降低紅曲紅色素光褪色方面的應用（CN201310578528. 2)， 及具有抗光輻射作用的紅曲紅色素產物的制備方法。該方法為：將回生淀粉中加入紅曲紅 色素水溶液，使紅曲紅色素水溶液完全吸附于回生淀粉中，得到具有抗光輻射作用的紅曲 紅色素產物。本發明利用回生淀粉中的晶體對紫外光的衍射作用，使導致紅曲紅色素光褪 色的紫外線能量不能被紅曲紅色素吸收，從而避免紅曲紅色素的光化學反應，最終提高紅 曲紅色素的抗光輻射能力。
[0004] 上述專利中，未見利用植物蛋白水解物提高紅曲菌發酵液色價的報道。
【發明內容】
[0005] 本發明的目的在于克服現有技術存在的上述不足，提供一種具有提高紅曲菌發酵 液色價的植物蛋白水解物的制備方法及其應用，具體技術方案如下。
[0006] 植物蛋白水解物的制備方法，以植物蛋白為原料，與9-20倍水混合后，添加蛋白 酶進行酶解，使植物蛋白的水解度達到40-50%，得到含有蛋白酶活力的水解物。
[0007] 進一步地，所述植物蛋白為谷朊粉、玉米黃粉、大米蛋白、大豆柏中任意一種或多 種。
[0008] 進一步地，所述所述蛋白酶選自內切蛋白酶例如胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、菠 蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶、無花果蛋白酶，來自豬胰臟、牛胰臟、枯草芽孢桿菌 、芽抱桿菌屬)、米曲霉、醬油曲霉{Aspergillus sojae)n(??)?{Aspergillus spp.)nS'[==1??{Rhizopusniveus) 菠蘿、鳳梨科或無花果屬物種的內切蛋白酶，來自米曲霉、醬油曲霉、曲霉屬或番木瓜的外 切蛋白酶，優選地內切蛋白酶和外切蛋白酶的混合物。
[0009] 進一步地，所述含有蛋白酶活力的水解物中蛋白酶活力大于l〇〇U/ml。
[0010]進一步地，所述所述酶解的條件為45-60°C，pH值為3. 0-8. 0。
[0011] 上述含有蛋白酶活力的水解物中蛋白酶活力的測定方法為福林-酚試劑法。
[0012] 所述的植物蛋白水解物能作為氮源在紅霉菌發酵中應用。
[0013] 含有蛋白酶活力的水解物中蛋白酶活力大于l〇〇U/ml。
[0014] 本發明與現有技術相比，具有如下優點： (1)申請人研究得出，將含有蛋白酶活力蛋白質水解物作為氮源進行紅霉菌發酵時，發 酵液的色價可提高20%以上。
[0015] (2)將含有蛋白酶活力蛋白質水解物作為氮源進行紅霉菌發酵時，發酵所得的紅 曲紅色素光穩定性好。
[0016]
【具體實施方式】
[0017] 通過下述實施例將更詳細地說明本發明的實施，但本發明的實施和保護不限于 此，以下若有未特別詳細說明之過程或參數均是本領域技術人員可參照現有技術實現的。
[0018] 通過下述實施例將更詳細地說明本發明。
[0019] 紅曲紅色素的提取及其色價測定:按照中國國家標準局2005年頒布的《中華人民 共和國國家標準食品添加劑紅曲紅》（GB15961-2005)測定。
[0020]水解度的測定:未經離心處理的酶解液中氨基酸態氮的含量/未經離心處理的酶 解液中總氮的含量*100% 培養基基礎配方:85.00 8/1大米粉，1.00 8/11%304，1.00 8/121^04，1.528/1ΚΗ2Ρ04,0. 51g/LNaN03,35 . 00g/L玉米糖漿。培養條件為：溫度為32°C，轉速為180r/ min，接種量5. 5 %，培養7d。
[0021] 實施例1 谷朊粉、玉米黃粉、大米蛋白和大豆柏分別與10倍重量水混合，pH值在6.4左右，分 別添加谷朊粉、玉米黃粉、大米蛋白和大豆柏重量1. 5%的復合肽酶FoodPro?51FP，60°C水 解24小時，至水解度到48. 4%，得含蛋白酶活力植物蛋白水解物。將上述水解物作為氮源， 0. 5% (以N計)的濃度加入，32°C培養7d后，按照中國國家標準局2005年頒布的《中華人民 共和國國家標準食品添加劑紅曲紅》（GB15961-2005)測定色價，結果見表1。空白樣為谷 朊粉、玉米黃粉、大米蛋白和大豆柏不進行水解，作為氮源。
[0022] 表 1
由表1可見，采用本發明方法制備的發酵液的色價與空白樣相比，均提高了 20%以上。 從植物蛋白水解物的酶活力來看，谷朊粉、玉米黃粉、大米蛋白和大豆柏酶解物的殘留蛋白 酶活力均大于l〇〇U/ml，以玉米黃粉水解物的蛋白酶活力最高。
[0023] 實施例2 谷朊粉、玉米黃粉、大米蛋白和大豆柏分別與15倍重量水混合，pH值在6. 4左右，分別 添加谷朊粉、玉米黃粉、大米蛋白和大豆柏重量1%的胰酶和1%的諾維信公司37071堿性 蛋白酶，55°C水解12小時，至水解度到42. 6%后，將樣品一式兩份，分別命名為樣品A和樣 品B。樣品B在90°C熱處理15min滅酶；樣品A不進行滅酶處理。將上述水解物作為氮源， 0. 8% (以N計)的濃度加入，32°C培養7d后，按照中國國家標準局2005年頒布的《中華人民 共和國國家標準食品添加劑紅曲紅》（GB15961-2005)測定色價，結果見表2。
[0024] 表 2
由表2可見，在氮源相同的情況，滅酶處理的系列樣品B色價較低，而未經滅酶處理的 系列樣品A的色價均顯著高于樣品B。
【主權項】
1. 植物蛋白水解物的制備方法，其特征在于：以植物蛋白為原料，與9-20倍水混合后， 添加蛋白酶進行酶解，使植物蛋白的水解度達到40-50%，得到含有蛋白酶活力的水解物。2. 根據權利要求1所述的方法，其特征是植物蛋白為谷朊粉、玉米黃粉、大米蛋白、大 豆柏中任意一種或多種。3. 根據權利要求1所述的方法，其特征是所述蛋白酶選自內切蛋白酶例如胰蛋白酶、 胰凝乳蛋白酶、菠蘿蛋白酶、木瓜蛋白酶、無花果蛋白酶，來自豬胰臟、牛胰臟、枯草芽孢桿 菌 、芽抱桿菌屬 677/7.)、米曲霉 Orjzae)、醬 油曲霉〇45/061_/^1777"5 50^/36')、曲霉屬〇46776'_/^1777"5 677/0.)、雪白木艮霉（油_/^9/7"6777>6'"61)、 番木瓜、菠蘿、鳳梨科或無花果屬物種的內切蛋白酶，來自米曲霉、醬油曲霉、曲霉屬或番木 瓜的外切蛋白酶。4. 根據權利要求1所述的方法，其特征是含有蛋白酶活力的水解物中蛋白酶活力大于 100U/ml〇5. 根據權利要求1所述的方法，其特征是含有蛋白酶活力的水解物中蛋白酶活力的測 定方法為福林_酸試劑法。6. 根據權利要求1所述的方法，其特征是所述酶解的條件為45-60°C，pH值為 3. 0_8. 0〇7. 根據權利要求1所述的植物蛋白水解物作為氮源在紅霉菌發酵中應用。
【專利摘要】本發明公開了植物蛋白水解物的制備方法及應用，以植物蛋白為原料，與9-20倍水混合后，添加蛋白酶進行酶解，使植物蛋白的水解度達到40-50%，得到含有蛋白酶活力的水解物。該植物蛋白水解物作為氮源應用于紅霉菌深層液態發酵可顯著提高發酵液的色價。
【IPC分類】C12P21/06, C12P1/02, C12R1/66
【公開號】CN105238836
【申請號】CN201510720192
【發明人】崔春, 謝瑾, 任嬌艷
【申請人】華南理工大學
【公開日】2016年1月13日
【申請日】2015年10月30日