本发明涉及保健食品技术领域,具体涉及一种蚕蛹蛋白，本发明还涉及蚕蛹蛋白复配物，本发明还涉及所述复配物的制备方法。
背景技术：
蚕蛹是蚕蛾科昆虫家蚕蛾的蛹，是蚕茧缫丝后剩下的副产品。我国是世界上最大的蚕茧生产国，蚕蛹资源非常丰富，年产蚕茧70万吨以上，一般生产1t生丝，约有0.8t干蚕蛹，然而我国的蚕蛹加工利用率极低，多数用作饲料甚至肥料，还有很多被废弃，蚕蛹资源的利用效率很低。随着蚕丝业的不断发展，蚕蛹的产量将会更大，开发利用蚕蛹资源具有重要的意义和广阔的前景。
蚕蛹具有极其丰富的营养价值和药用价值，含有丰富的蛋白质和人体必需氨基酸、维生素及微量元素，具有可观的开发利用价值。蚕蛹蛋白占鲜蛹质量的10％～15％，占缫丝后湿蚕蛹质量的25％～35％，占干蚕蛹质量45％～52％，它是中华人民共和国卫生部批准的作为普通食品管理的新资源食品名单中唯一的昆虫类食品，是人类理想的动物性食品。据测定，每100公斤干蚕蛹所含的蛋白质相当于85kg瘦肉或96kg鸡蛋或109kg鲫鱼所含的蛋白质。蚕蛹蛋白中的必需氨基酸种类齐全，由18种氨基酸组成，人体必需的8种氨基酸含量均衡，比例适当，占总氨基酸量的40％以上，比猪肉、羊肉、鸡蛋、牛奶中所含的必需氨基酸高几倍，非常符合fao/who(联合国粮农组织和世界卫生组织)模式的要求，是一种优质的纯天然全价蛋白。
蚕蛹蛋白不含胆固醇，其本身具有抗疲劳、抗氧化、抗衰老、提高身体机能、增强免疫力、改善心血管功能和预防心血管疾病的功能，还可用于治疗白血球减少症，急慢性、中毒性肝炎和生理衰退等病症。
现行的蚕蛹蛋白提取方法的主要有三个特点，一是水解工艺，如采用碱解、酸解及酶解等，其缺点是：碱水解会引起的氨基酸变旋而使营养价值大大降低，酸水解则对色氨酸及含羟基和巯基的氨基酸有破坏作用；相比之下，酶解条件比较温和，可保留蛋白质中的各种种类的氨基酸。在所提取蛋白质的8个必需氨基酸中，含量相对较低的必需氨基酸称为限制氨基酸，限制氨基酸的含量偏离fao/who模式较远会使其它必需氨基酸不能被充分利用,造成蛋白质营养价值降低；二是回收蛋白水解液中蛋白质，如加热浓缩后喷雾干燥或真空干燥，利用蛋白质等电点进行酸沉等，前者可保留蚕蛹蛋白中各种氨基酸的比例，但耗时耗能，喷雾干燥时损失产品量高达20-30％，而后者不须经过浓缩工艺，调节ph至酸性，大量蛋白即可沉淀析出，然后真空干燥获得产品，此法的蛋白收率较高，节省能耗，是一种经济方便的工艺，但偏酸性的条件可能损失色氨酸等酸敏感的氨基酸；三是脱色脱味，如用h2o2或o3的化学法、na2co3法、微生物法及物理方法，化学方法脱色脱臭效果明显，却会氧化或破坏蛋白质及氨基酸，微生物法操作相对较复杂，而物理方法简单可靠，脱色脱味效果好，且完整保存了有效成分。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种结合酶解、酸沉方法获得蚕蛹蛋白的技术方案，其中酶解法可获得营养价值较高、氨基酸比例合理的蚕蛹蛋白，而酸沉法大大降低了蚕蛹蛋白的分离成本，既解决了现有技术中利用碱解、酸解的方法获取蚕蛹蛋白时引起氨基酸结构和性质变化、蛋白营养价值大大下降的问题，又获得了远低喷雾干燥工艺生产蛋白粉的高加工成本的问题。
本发明的另一目的在于提供一种上述蚕蛹蛋白与大豆蛋白、乳清蛋白或鸡蛋清蛋白的复配蛋白，通过不同来源蛋白质氨基酸间的互补使复配蛋白中氨基酸的比例更接近人体模式，从而提高人体吸收的比例，结果是复配蛋白的营养价值价值优于任何单一来源的蛋白。
本发明的第三个目的在于提供上述复配蛋白片剂的制备方法。
本发明的蚕蛹蛋白，由以下方法制备得到：
s1.蚕蛹预处理：蚕蛹经酸浸泡,用水洗涤至ph呈中性，沥干；
s2.匀浆：s1所得蚕蛹与水按固液比1∶2-5混合搅拌，滤除渣壳，得到蚕蛹浆液；
s3.酶解：s2所得的蚕蛹浆液中加入酶进行酶解，得到酶解液，将酶解液置于沸水浴灭酶；
s4.脱脂：将s3所得灭酶后的酶解液离心分离出上层油脂，得水解蛋白液；
s5.脱色：加入活性炭，在80-90℃下加热5-10分钟，过滤，得到脱色水解蛋白液；
s6.酸沉：调节s5所得脱色水解蛋白液的ph值在4.3－4.6之间，静置3－5小时后，得沉淀物；
s7.脱味：s6所得沉淀物加水搅拌，加入90--97％浓度的乙醇至混合液中乙醇的浓度为70-75％，搅拌洗涤至ph呈中性，得到脱味沉淀物；
s8.干燥：将s7所得的脱味沉淀物在真空度0.07-0.1mpa、40－80℃下干燥，得到蚕蛹蛋白。
优选方案之一，步骤s1中所述酸为盐酸或醋酸；步骤s3中，所述酶为木瓜蛋白酶，酶解方法如下：蚕蛹浆液在ph4-6、60-70℃下用木瓜蛋白酶水解3-4小时至蚕蛹浆液的水解率为80-90％，酶底比为2.5-4.5u/g，底物浓度为30-45g/l。
优选方案之二，步骤s1中所述酸为盐酸或醋酸；步骤s3中，所述酶为胰蛋白酶，酶解方法如下：蚕蛹浆液在ph8-9、50-60℃下用胰蛋白酶水解4-5小时至蚕蛹浆液的水解率在60-80％，酶底比为4000-7000u/g，底物浓度为45-55g/l。
优选方案之三，步骤s1中所述酸为盐酸或醋酸；步骤s3中，所述酶为中性蛋白酶，酶解方法如下：蚕蛹浆液ph6.5-7.5、38-48℃下用中性蛋白酶水解3-4小时至蚕蛹浆液的水解率在40-60％，酶底比为1000-4000u/g，底物浓度为45-55g/l。
本发明通过优化蛋白提取步骤和酶解条件，特别是在步骤s6中，以酸沉法在等电点沉淀蛋白质，可获得成本最低的蛋白质分离工艺，由此使蚕蛹蛋白收率可提高20－30％，而酸性条件下沉淀可能造成的色氨酸含量下降可通过复配蛋白的方法得以矫正。如采用喷雾干燥法生产蚕蛹蛋白，造成高于20％的蛋白粉在喷雾过程中损失，且耗电量极大，加工成本较高。本发明采用物理法脱色脱臭，解决各步骤间的配合与协调，解决收率、风味及成本方面的问题。
所述蚕蛹蛋白的复配蛋白，是由蚕蛹蛋白与大豆蛋白、乳清蛋白或鸡蛋清蛋白组成，其质量配比是1—9：9—1。此复配工艺通过两种来源蛋白质之间氨基酸含量的互补，矫正了酸沉过程中色氨酸含量降低的问题，从而获得营养价值更高的蛋白产品。本发明通过蛋白复配，蛋白的营养价值得到互补，并提高了人体对蛋白质的营养吸收比例，复配蛋白的氨基酸比值系数分(src)提高了3.69％－7.6％，即本发明的复配蛋白的营养价值高于上述单一种类蛋白。
相应计算方法如下：
复配后src(比值系数分)提高值(％)＝src(复配后最高值)－src(蚕蛹蛋白)
式中，各src值见表3、表5和表7。
由此，蚕蛹蛋白与大豆蛋白：复配后src提高值(％)＝91.2－85＝6.2
蚕蛹蛋白与乳清蛋白：复配后src提高值(％)＝92.6－85＝7.6
蚕蛹蛋白与鸡蛋清蛋白：复配后src提高值(％)＝88.69－85＝3.69
优选方案中，还包括γ－氨基丁酸，用量占总量的0—10％质量。
所述的复配蛋白片剂的制备方法，包括以下步骤：将蚕蛹蛋白与大豆蛋白、乳清蛋白或鸡蛋清蛋白粉、γ－氨基丁酸混合，加入浓度为40—60％的乙醇，制粒；在50—70℃干燥，控制含水量2-4％，加入硬脂酸酸镁，压片；
各组分质量用量如下：
本发明优选的复配蛋白对改善睡眠有明显效果。
本发明优选的复配蛋白品质如下：(1)大豆蛋白是以大豆为原料经脱脂、去除碳水化合物而得到的富含大豆蛋白质的产品，是唯一一种含有人体所需的8种必需氨基酸且含量满足人体需求的不含胆固醇的植物蛋白，是公认的全价蛋白质，可有效降低血脂、改善胰岛素敏感性、提高饱腹感和能量消耗以达到减肥的功效。每日摄取量为25g大豆蛋白可有效预防心血管疾病的发生。(2)乳清蛋白是牛乳在发酵酸化沉淀酪蛋白后，分离出的乳清蛋白质经过浓缩干燥后的产物，是一种易消化、高营养、对婴幼儿生长及肠胃虚弱的老年人特别适合的蛋白质,由于含有丰富的必需氨基酸,被广泛应用于断奶食品和中老年配方奶粉中。(3)鸡蛋清蛋白是鸡蛋清经均质、浓缩并喷雾干燥而得，含丰富蛋白质，其中氨基酸组成接近人体氨基酸组成，是食物中最理想的蛋白质，鸡蛋的产量大,价格低廉,具有广泛的原料来源。
复配蛋白中，其氨基酸配比更接近于人体所需的氨基酸模式，人食用后，更高效地被人体吸收，从而达到促进身体生长发育、提高机体免疫力、降低人的血清胆固醇、延缓衰老的效果。
本发明与现有技术相比，具有以下优点和有益效果：
(1)本发明优化了选酶解条件，使获得的蚕蛹蛋白获得较高的蛋白含量及收率，在等电点以酸沉法获得成本最低、收率最高的蚕蛹蛋白产品，通过物理法脱色脱臭，解决各步骤间的配合与协调，解决收率、风味及成本方面的问题。
(2)通过复配蛋白,获得具有促进身体生长发育、提高机体免疫力、降低人的血清胆固醇、延缓衰老的复配蛋白，且此复配蛋白的机体吸收率高于复配前的任何一个单一来源蛋白质，从而提高最终产品的生物利用率。
(3)选择γ-氨基丁酸进一步复配，从而改善睡眠、精神不济、焦躁不安、神经衰弱等症状。
(4)本发明制备的蚕蛹蛋白及其复配蛋白，经试验无毒无副作用。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明的作进一步的说明。但本发明的实施方式并不因此限定于以下实施例。
实施例1
制备蚕蛹蛋白：
s1.蚕蛹预处理：蚕蛹经盐酸浸泡,用水洗涤至ph呈中性，沥干；
s2.匀浆：s1所得蚕蛹与水按固液比1∶2混合搅拌，滤除渣壳，得到蚕蛹浆液；
s3.酶解：s2所得的蚕蛹浆液中加入酶进行酶解，所述酶为木瓜蛋白酶，酶解方法如下：蚕蛹浆液在ph4-6、60-70℃下用木瓜蛋白酶水解3-4小时至蚕蛹浆液的水解率为80-90％，酶底比为2.5-4.5u/g，底物浓度为30-45g/l；得到酶解液置于沸水浴灭酶；
s4.脱脂：将s3所得灭酶后的酶解液离心分离出上层油脂，得水解蛋白液；
s5.脱色：加入活性炭，在90℃下加热5分钟，过滤，得到脱色水解蛋白液；
s6.酸沉：调节s5所得脱色水解蛋白液的ph值在4.6之间，静置3小时后，得沉淀物；
s7.脱味：s6所得沉淀物加水搅拌，加入97％浓度的乙醇至混合液中乙醇的浓度为70％，搅拌洗涤至ph呈中性，得到脱味沉淀物；
s8.干燥：将s7所得的脱味沉淀物在真空度0.1mpa、40℃下干燥，得到蚕蛹蛋白，其组成见表1检测结果一。
实施例2
制备蚕蛹蛋白：
s1.蚕蛹预处理：蚕蛹经酸浸泡,用水洗涤至ph呈中性，沥干；
s2.匀浆：s1所得蚕蛹与水按固液比1∶5混合搅拌，滤除渣壳，得到蚕蛹浆液；
s3.酶解：s2所得的蚕蛹浆液中加入酶进行酶解，所述酶为中性蛋白酶，酶解方法如下：蚕蛹浆液ph6.5-7.5、38-48℃下用中性蛋白酶水解3-4小时至蚕蛹浆液的水解率在40-60％，酶底比为1000-4000u/g，底物浓度为45-55g/l；得到酶解液置于沸水浴灭酶；
s4.脱脂：将s3所得灭酶后的酶解液离心分离出上层油脂，得水解蛋白液；
s5.脱色：加入活性炭，在80℃下加热10分钟，过滤，得到脱色水解蛋白液；
s6.酸沉：调节s5所得脱色水解蛋白液的ph值在4.3之间，静置5小时后，得沉淀物；
s7.脱味：s6所得沉淀物加水搅拌，加入90％浓度的乙醇至混合液中乙醇的浓度为75％，搅拌洗涤至ph呈中性，得到脱味沉淀物；
s8.干燥：将s7所得的脱味沉淀物在真空度0.07mpa、80℃下干燥，得到蚕蛹蛋白，其组成见表1检测结果二。
实施例3
制备蚕蛹蛋白：
s1.蚕蛹预处理：蚕蛹经酸浸泡,用水洗涤至ph呈中性，沥干；
s2.匀浆：s1所得蚕蛹与水按固液比1∶3混合搅拌，滤除渣壳，得到蚕蛹浆液；
s3.酶解：s2所得的蚕蛹浆液中加入酶进行酶解，所述酶为胰蛋白酶，酶解方法如下：蚕蛹浆液在ph8-9、50-60℃下用胰蛋白酶水解4-5小时至蚕蛹浆液的水解率在60-80％，酶底比为4000-7000u/g，底物浓度为45-55g/l；得到酶解液置于沸水浴灭酶；
s4.脱脂：将s3所得灭酶后的酶解液离心分离出上层油脂，得水解蛋白液；
s5.脱色：加入活性炭，在85℃下加热8分钟，过滤，得到脱色水解蛋白液；
s6.酸沉：调节s5所得脱色水解蛋白液的ph值在4.5之间，静置4小时后，得沉淀物；
s7.脱味：s6所得沉淀物加水搅拌，加入95％浓度的乙醇至混合液中乙醇的浓度为73％，搅拌洗涤至ph呈中性，得到脱味沉淀物；
s8.干燥：将s7所得的脱味沉淀物在真空度0.08mpa、60℃下干燥，得到蚕蛹蛋白，其组成见表1检测结果三。
表1三种酶解条件所得蚕蛹蛋白的含量及氨基酸组成
实施例4蚕蛹蛋白与大豆蛋白复配
实施例1制得的蚕蛹蛋白与大豆蛋白粉复配，蚕蛹蛋白粉的质量百分数范围为0-100％,大豆蛋白的质量百分数可选范围为0-100％。复配蛋白的营养评价见表2，
采用复配蛋白营养价值的氨基酸比值系数法，根据氨基酸平衡理论，利用who/fao的必需氨基酸模式，计算复配蛋白样品中必需氨基酸(essentialaminoacids,eaa)的氨基酸比值(ratioofaminoacids,raa)，氨基酸比值系数(ratiocoefficient,rc)和比值系数分(scoreofratiocoefficient,src)。计算公式如下：
src＝100-cv*100
cv为rc的变异系数：cv＝标准差/均数。
根据上述氨基酸比值系数法，不同质量百分比的蚕蛹蛋白与大豆蛋白复配的raa、rc、src值见表3，由于src值愈接近100，相应复配蛋白的营养价值就愈高，机体也就愈易于吸收，故所优选的最佳蛋白复配百分比为：蚕蛹蛋白60％，大豆蛋白40％。
表2蚕蛹蛋白与大豆蛋白以不同质量百分比复配后的氨基酸含量表(单位mg/g)
表3蚕蛹蛋白与大豆蛋白不同配方复配的aas、raa、rc、src值
实施例5蚕蛹蛋白与乳清蛋白复配
利用实施例2制得的蚕蛹蛋白与乳清蛋白复配，蚕蛹蛋白的质量百分数可选范围为0-100％,乳清蛋白的质量百分数可选范围为0-100％。不同质量百分比的蚕蛹蛋白与乳清蛋白复配形成的复配蛋白的营养评价见表4，根据氨基酸比值系数法，不同质量百分比的蚕蛹蛋白与乳清蛋白复配的raa、rc、src值见表5，由于src值愈接近100，相应复配蛋白的营养价值就愈高，机体也就愈易于吸收，故所优选的最佳蛋白质复配百分比为：蚕蛹蛋白60％，乳清蛋白40％。
表4蚕蛹蛋白与乳清蛋白以不同质量百分比复配后的必需氨基酸含量表(单位mg/g)
表5蚕蛹蛋白与乳清蛋白不同配方复配的aas、raa、rc、src值
实施例6蚕蛹蛋白-鸡蛋清蛋白复配
利用实施例3制得的蚕蛹蛋白粉与鸡蛋清蛋白复配，制得蚕蛹蛋白-鸡蛋清蛋白优化复配蛋白粉，在蚕蛹蛋白-鸡蛋清蛋白优化复配蛋白粉中，蚕蛹蛋白粉的质量百分数可选范围为0-100％,鸡蛋清蛋白的质量百分数可选范围为0-100％。不同质量百分比的蚕蛹蛋白与鸡蛋清蛋白复配形成的复配蛋白的营养评价见表6，根据氨基酸比值系数法，不同质量百分比的蚕蛹蛋白与鸡蛋清蛋白复配的raa、rc、src值见表7，由于src值愈接近100，相应复配蛋白的营养价值就愈高，机体也就愈易于吸收，故所优选的最佳蛋白质复配百分比为：蚕蛹蛋白50％，鸡蛋清蛋白50％。
表6蚕蛹蛋白与鸡蛋清蛋白以不同质量百分比复配后的必需氨基酸含量表(单位mg/g)
表7蚕蛹蛋白与鸡蛋清蛋白不同配方复配的aas、raa、rc、src值
实施例7蚕蛹蛋白与大豆蛋白的复配蛋白加入γ-氨基丁酸压片
实施例4制得的蚕蛹蛋白与大豆蛋白复配蛋白中加入γ-氨基丁酸，制复配蛋白片剂：将蚕蛹蛋白与大豆蛋白粉、γ－氨基丁酸混合，加入浓度为40％的乙醇，制粒；在70℃干燥，控制含水量2-4％，加入硬脂酸酸镁，压片；
各组分质量用量如下：
实施例8蚕蛹蛋白与乳清蛋白的复配蛋白加入γ-氨基丁酸压片
实施例5制得的蚕蛹蛋白与乳清蛋白的复配蛋白粉中加入γ-氨基丁酸，制备复配蛋白压片：将蚕蛹蛋白与乳清蛋白粉、γ－氨基丁酸混合，加入浓度为60％的乙醇，制粒；在50℃干燥，控制含水量2-4％，加入硬脂酸酸镁，压片；
各组分质量用量如下：
实施例9蚕蛹蛋白与鸡蛋清蛋白优化复配蛋白粉与γ-氨基丁酸复配压片
实施例6制得的蚕蛹蛋白-鸡蛋清蛋白优化复配蛋白粉中加入功能性成分γ-氨基丁酸，制复配蛋白压片：将蚕蛹蛋白与鸡蛋清蛋白粉、γ－氨基丁酸混合，加入浓度为50％的乙醇，制粒；在60℃干燥，控制含水量2-4％，加入硬脂酸酸镁，压片；
各组分质量用量如下：
实施例10免疫力试验
40—50岁免疫力低下(主要为常患鼻炎和感冒)人群20人，分为空白组和实验组各10人，空白组每天每人服用熟米粉3克，实验组每天每人服用实施例4-6制备的复配蛋白粉3克，1个月后，空白组免疫力没有得到改善，实验组中7人免疫力明显改善，感冒、鼻炎等症状明显减缓，无中毒、无副作用症状。
实施例11睡眠试验
30—40岁睡眠障碍人群20人，分为空白组和实验组各10人，空白组每天每人服用熟米粉压片2.25克，实验组每天每人服用实施例7-9制备的复配蛋白压片2.25克，1个月后，空白组睡眠没有得到改善，实验组中8人睡眠明显改善，无中毒、无副作用症状。