动物蛋白质的水解产物、其制造方法及其用图
【技术领域】
[0001] 本发明涉及在肉、乳制品例如乳、蛋等等中包含的动物蛋白质的水解产物，其制造 方法及其用途，更具体地说，涉及在高压下通过酶水解而降解并改善在小肠中的吸收率或 储存稳定性的动物蛋白质的水解产物，在短时间内可靠制造动物蛋白质的水解产物的方 法，以及基于该动物蛋白质水解产物的功能的各种用途。
【背景技术】
[0002] 从食物中获得的蛋白质提供体内蛋白质合成所需的氨基酸。一般而言，蛋白质的 推荐摄入量在每标准或校正重量〇. 8g至1.2g范围内，韩国人的蛋白质推荐摄入量大约为每 标准重量l.Og。作为供应给人体的蛋白质，优选主要使用具有高生物利用度的高品质蛋白 质。当卡路里限制更严格时，蛋白质摄入状况很重要。关于体重控制，当消耗身体脂肪时，也 出现肌肉蛋白质损失，但如果蛋白质的膳食摄入量充足，贝有可能使肌肉蛋白质损失最小 化。
[0003] 推荐病人、老年人和体弱者摄取含有人体所需的全部必需氨基酸的高品质肉蛋白 质来提高免疫力。然而，已有报导指出，已正在抵抗疾病如癌症或糖尿病的病人、老年人和 体弱者缺乏消化能力，并且由于他们与正常人相比更虚弱的身体状态，所以消化-吸收率很 低。同时，据报导，当进食在高温下烧烤过的肉时，烤肉上产生的杂环胺、由烟产生的多环芳 烃、以及作为诱变物质包含在所述肉中的N-硝基化合物(N0C)可能成为问题，并且每天摄入 100g至200g或更多的红肉将结肠癌率增加了 12%至24%(Sandhu等，2001;Norta等，2002)。 另外，根据最近的研究，发现肉中含有的血红素铁增加了健康人中N0C的形成。
[0004] 已经知道增加蛋白质摄入可改善运动能力和力量，所以近来已经投放了各种肉蛋 白质产品，并且肉蛋白质产品的市场规模已逐步增长。然而，作为蛋白质增补剂的大多数商 品以肉的形式保存销售，因此其可能引起不适的感觉并且当进食时没有细腻质感。同时，采 用水解液体蛋白形式的其他商品预计在喜好和身体吸收率方面得以改善，因此，认为其能 有别于传统的蛋白质食品。另外，如果摄入每包装单元含有定量蛋白质的蛋白质产品，有可 能防止例如由过度食用引起的碳水化合物消耗减少和运动能力降低等问题。
[0005] 根据对蛋白质水解产物消化和吸收的研究，当对于10个老年男性在水解蛋白质和 完整蛋白质之间进行比较时，与完整蛋白质相比，水解蛋白质在摄入后促进消化和肠道吸 收并增加了氨基酸的利用度和膳食氨基酸引入骨骼肌(Ren Koopman等，2009)。另外，含有 低分子肽的蛋白质水解产物已经用作用于供应高营养物或用于治疗的物质（Bhaskar等， 2007)，并可以用于，例如，制备针对患有严重过敏症的儿童的膳食组合物(Mahmoud，1994)。 此外，肽容易被吸收到体内，因此在运动营养中已成为是氮的最佳供应源，并且高生理价值 的肽非常适合用作各种膳食产品的通用蛋白质增补剂(Sliet等，2005)。
[0006] 通常，蛋白质水解产物可通过酶、酸或碱水解来制造，而根据工业实用性，其中的 酶水解是最有效率的。酶水解是指将蛋白酶应用于动物蛋白质例如肉蛋白质来溶解和分解 该蛋白质的方法。通过这种方法，可得到肽形式的溶解物质。在该过程期间，释放能够改善 肉的味道和香味的氨基酸。因此，肉蛋白质水解产物已经在食品工业中用作功能物质例如 增味剂和增香剂。同时，所述酸或碱水解包括热处理，因此，蛋白质被热凝聚，并且由于蛋白 质变性从而改变蛋白质的生理化学品质特性，也降低了产品收率。
[0007] 近来，在食品领域，高压技术在食品生产过程期间已不仅用于灭菌而且还用于非 热处理。例如，已经尝试了一种技术，其可用于在50°C或更低的温度下降解功能性食品材料 以溶解或提取养分和特定的食品成分同时使其破坏或损失最小化。特别而言，通过高压方 法，增加了水解和提取效率增加并且可保持色泽、味道和香味以及有效组分的营养。由于这 样的优点，有可能生产在功能特性上有别于通过常规热处理生产的产品的产品。关于在高 压下用蛋白酶生产肉蛋白质水解产物的方法，韩国专利公布公开No. 10-2010-0021293(现 有技术1)描述了通过添加〇. lwt. %至0.5wt. %酶在50MPa至125MPa的压力和40°C至60°C的 温度下进行高压/酶溶解过程12小时至24小时，从而生产牛肉调味品的方法。另外，韩国专 利公布公开No. 10-2013-0085803(现有技术2)描述了 ：通过使用高加压器对相对于水为 1 Owt %至40wt %的肉（例如牛肉或鸡胸）和相对于所述肉为0.05wt %至4. Owt %的蛋白酶， 在25MPa至400MPa的压力和25°C至60°C的温度下进行4小时至48小时时间的高压过程，从而 增加肉蛋白质水解度的方法。然而，现有技术1涉及以约50%的水解率生产调味品的方法， 因此，在向儿童、病人和老年人供应蛋白质方面受限制。另外，根据现有技术2,在蛋白质水 解产物中，分子量为1 kDa或更小的水解产物占约75 %，因此，在向儿童、病人和老年人供应 蛋白质方面受限制。另外，在制造或长时间储存所述蛋白质水解产物时，可能有因酸败引起 的恼人臭味，导致储存稳定性方面的问题。
【发明内容】
[0008] 技术问题
[0009] 本发明是在上述情况下构思的。本发明的一个目的是提供动物蛋白质的水解产物 及其制造方法，该动物蛋白质的水解产物可用作向儿童、病人、老年人等供应蛋白质的物 质，并且，在其制造过程或长时间储存过程期间不发生酸败或微生物生长。
[0010]此外，本发明的另一个目的是提供所述动物蛋白质水解产物的各种用途。
[0011] 问题的解决方案
[0012] 本发明的发明人已经发现，当在高压下用蛋白酶水解肉蛋白质时，如果预先除去 所述肉中包含的脂肪，则可加速水解而获得降解的蛋白质水解产物并能够在制造过程或长 时间储存过程期间防止酸败，而且所述降解的蛋白质水解产物在小肠壁上的吸收率优异， 从而实现本发明。另外，本发明的发明人发现，当用蛋白酶在高压下水解蛋清中包含的动物 蛋白质或乳清中包含的动物蛋白质时，能够以高收率获得降解的蛋白质水解产物，从而实 现本发明。
[0013] 为了达到所述目的，本发明提供了用蛋白酶水解的动物蛋白质水解产物，其中分 子大小为lkDa或更小的水解蛋白质相对于总水解蛋白质占90 %或更多。在此，优选所述肉 蛋白质的水解产物含有基于固体总重量小于lwt%的脂肪。另外，优选所述分子大小为lkDa 或更小的水解蛋白质具有lOODa或更高到小于lkDa的分子量分布。此外，优选所述蛋白酶包 括选自下列酶所组成的组中的一种或多种:碱性蛋白酶，从菠萝提取的蛋白酶，从番木瓜提 取的蛋白酶，从猕猴桃提取的蛋白酶，风味蛋白酶，α-胰凝乳蛋白酶，木瓜蛋白酶，乙酰化胰 蛋白酶，无花果蛋白酶，嗜热菌蛋白酶，胰酶，胃蛋白酶，胰蛋白酶，丝氨酸蛋白酶，苏氨酸 (thereonine)蛋白酶，半胱氨酸蛋白酶，天冬氨酸蛋白酶，谷氨酸蛋白酶和金属蛋白酶。
[0014] 另外，本发明的示例性实施方式提供了动物蛋白质水解产物的制造方法，该方法 包括:通过在相对于100重量份肉为100至300重量份的量的水中分散碎肉和去除漂浮到水 面上的脂肪，制备肉浆；以及通过对所述肉浆添加相对于100重量份所述肉为0.25至5重量 份的量的蛋白酶，在75MPa至200MPa的压力和40 °C至60 °C的温度下进行酶水解5至50小时， 制造酶水解产物。在此，优选地，根据本发明示例性实施方式的动物蛋白质水解产物制造方 法还可以包括:通过在脂肪凝结的温度下冷却所述酶水解产物并通过离心除去含有凝结的 脂肪或不溶性肉蛋白质的沉淀层，获得含有肉蛋白质水解产物的上清液。另外，优选地，根 据本发明示例性实施方式的动物蛋白质水解产物制造方法还可以包括:通过失活所述上清 液中包含的蛋白酶并用过滤介质进行过滤而获得滤液。此外，优选地，根据本发明示例性实 施方式的动物蛋白质水解产物制造方法还可以包括:固化所述滤液，浓缩所述滤液，或固化 浓缩的滤液。
[0015] 此外，本发明的另一种示例性实施方式提供了动物蛋白质水解产物的制造方法， 该方法包括:制备含有选自蛋清液或乳清液的动物蛋白质的水溶液；以及通过添加相对于 100重量份所述动物蛋白质为0.25至5重量份的量的蛋白酶，在75MPa至200MPa的压力和40 °(：至60°(：的温度下对所述含有动物蛋白质的水溶液进行酶水解5至50小时，制造液体酶水 解产物。另外，优选地，根据本发明另一种示例性实施方式的动物蛋白质水解产物制造方法 还可以包括:通过失活所述液体酶水解产物中包含的蛋白酶并用过滤介质进行过滤而获得 滤液。
[0016] 为了达到所述另一个目的，本发明提供了含有上述动物蛋白质水解产物或通过上 述制造方法制造的动物蛋白质水解产物的保健功能性食品。在此，优选所述保健功能性食 品可以是为饮料、婴儿食品、病人食品、片剂或胶囊的形式。
[0017] 发明的有益效果
[0018] 在利用根据本发明的制造方法制造动物蛋白质水解产物时，水解度很高，并且，因 为在制造过程期间抑制了酸败或微生物生长，所以在经济方面，产品质量的可靠性和能源 成本优异。另外，在根据本发明的动物蛋白质水解产物中，大部分水解蛋白质被降解到lkDa 或更小，因而，在小肠吸收率上是优异的。此外，根据本发明的动物蛋白质水解产物中脂肪 很少，因此，即使长时间储存，也能抑制酸败或微生物生长，并且不发生产品变性。因此，根 据本发明的动物蛋白质水解产物能以饮料、病人食品、婴儿食品、胶囊片剂等的形式用作保 健功能性食品的物质。
【附图说明】
[0019] 图1示出了利用电泳对肉蛋白质水解产物的分子量的测量结果。在图1中，第一泳 道是标准材料的分析结果;第二泳道是牛后腿肉在酶水解之前包含的蛋白质的分析结果； 第三泳道是酶水解牛后腿肉4小时获得的蛋白质水解产物的分析结果;第四泳道是酶水解 鸡胸肉4小时获得的蛋白质水解产物的分析结果;第五泳道是酶水解猪里脊肉4小时获得的 蛋白质水解产物的分析结果;第六泳道是酶水解鹿后腿肉4小时获得的蛋白质水解产物的 分析结果;第七泳道是酶水解牛后腿肉8小时获得的蛋白质水解产物的分析结果;第八泳道 是酶水解鸡胸肉8小时获得的蛋白质水解产物的分析结果;第九泳道是酶水解猪里脊肉8小 时获得的蛋白质水解产物的分析结果;第十泳道是酶水解鹿后腿肉8小时获得的蛋白质水 解产物的分析结果。
[0020]图2示出了通过包括脂肪去除步骤的制造方法从牛后腿肉制造的蛋白质水解产物 的MALDI-T0F(基质辅助激光解吸电离-飞行时间）质谱的结果。
[0021] 图3示出了从牛乳乳清制造的蛋白质水解产物的MALDI-T0F(基质辅助激光解吸电 离-飞行时间）质谱的结果。
【具体实施方式】
[0022] 1.根据本发明示例性实施方式的动物蛋白质水解产物制造方法
[0023] 根据本发明示例性实施方式的动物蛋白质水解产物制造方法使用肉作为动物蛋 白质