专利名称：酶水解蛋白液及沉淀脱除生产工艺的制作方法
技术领域：
本发明属于水解蛋白液生产技术领域，特别涉及酶水解蛋白液及沉淀脱除生产工艺。
二、技术背景水解蛋白液是蛋白质原料经部分分解后形成的主要由小分子肽组成的液状物，其主要用途是食品营养强化剂，食品风味调节剂，医药用注射或口服氮素营养液。现有生产水解蛋白液的方法，主要有酸水解和酶水解两大类。酸水解主要是用盐酸来水解蛋白质原料，再用活性炭脱色，然后真空浓缩至需要浓度。该方法虽然生产成本低，但是产品中氯化钠含量很高，颜色深，异味明显并含有致癌的氯丙醇等有害物质，而且还严重污染环境和腐蚀设备，因此用酸水解制造水解蛋白技术已经不适应现代环境保护的要求，属于淘汰工艺技术。酶水解主要是使用蛋白酶来水解蛋白质原料，然后真空浓缩至需要浓度。用蛋白酶水解方法生产的水解蛋白液虽然含氯化钠低，颜色浅，无明显异味且无致癌的氯丙醇等有害物质，也无“三害”，但是由于在生产过程及贮藏中由于含硫氨基酸被氧化生成硫酸盐，因此容易产生硫酸钙沉淀，因而影响了产品的质量及推广应用。
发明内容
本发明的目的是提供一种酶水解蛋白液及沉淀脱除生产工艺，不但可以克服现有生产水解蛋白液的不足，并保留酶水解蛋白液的优点，还可充分利用蛋白质原料，有利于环境保护，便于推广应用。
本发明的目的是这样实现的一种酶水解蛋白液及沉淀脱除生产工艺，其主要特征是用蛋白酶水解蛋白质原料，在加入助滤剂过滤后，用本发明的阳离子交换树脂脱除并过滤蛋白液中的钙离子等，再用微量H2O2及L-抗坏血酸对游离的含硫氨基酸的部分氧化衍生物砜、亚砜、HSO3-进行氧化，分别生成SO42-，然后用用阴离子交换树脂脱除SO42-，再真空浓缩至需要的浓度，最后配制成成品，供使用。
本发明的机理是在水解蛋白液中，小分子肽的氨基和羧基具有络合或螯合钙离子的能力，因此，蛋白质原料中存在的钙离子是以肽螯合物或螯合物的形式存在的。本发明新合成的蚕蛹壳聚糖-谷氨酸阳离子交换树脂以谷氨酸的游离羧基可以与钙等阳离子形成螯合物，因此可以将水解蛋白液中的钙离子等除去；在水解蛋白液中，含硫氨基酸有两种，一种是甲硫氨酸，在溶液中氧的氧化下被部分氧化，生成亚砜或砜。另一种是半胱氨酸及其部分氧化产物二硫键(-S-S-)，半胱氨酸的巯基(-SH)通过-S-S-再氧化成HSO3-。在微酸性pH下，H2O2和L-抗坏血酸协同作用，H2O2以OH·的形式与L-抗坏血酸作用生成L-抗坏血酸过氧酸，后者氧化能力比前者更强，可将亚砜、砜及HSO3-最终氧化成SO42-，SO42-可用D315等阴离子交换树脂交换脱除，否则，若SO42-浓度与钙离子浓度乘积达到或超过硫酸钙生成的溶度积后，硫酸钙沉淀即生成。此外，剩余的OH·可重新形成H2O，因此，L-抗坏血酸也可以使多余的H2O2还原。
本发明的生产工艺步骤如下1.制备蛋白液首先将蛋白质原料溶解于温度为50℃～60℃的水中，可通过搅拌等措施加速其溶解，制备出蛋白质浓度为5％～20％的蛋白液，并调节其pH值为8.5～11.0；2.制备水解蛋白液在制备出的蛋白液中，加入蛋白酶，制备出水解蛋白液，其蛋白酶与水解蛋白液的比例为1∶800～1∶2500(W/V)，并搅拌均匀在搅拌下保温进行水解，其水解温度为50～65℃，水解时间为30～60分钟，其制备出的水解蛋白液中氯化钠含量少，颜色浅，且无致癌的氯丙醇等物质；3.过滤水解蛋白液在制备的水解蛋白液中，加入1∶10～1∶20(W/V)的助滤剂(如硅藻土、活性炭等)，搅拌均匀后升温至85℃～95℃并保持15～30分钟，用真空过滤，过滤除去水解蛋白液中的杂质等，使水解蛋白液澄清透明；4.制备脱钙水解蛋白液在过滤后的水解蛋白液中，加入1∶30～1∶20(W/V)本发明新合成的交联蚕蛹壳聚糖-谷氨酸阳离子交换树脂，搅拌均匀并在搅拌下进行阳离子交换反应，交换反应时间为60～120分钟，交换出水解液中易生成沉淀的硫酸钙的钙离子等并过滤，制备出脱钙水解蛋白液，其滤渣主要为使用过的阳离子交换树脂，本使用过的阳离子交换树脂可用常规方法予以再生后，供下次使用，以降低生产成本；5.制备含SO42-水解蛋白液在制备的脱钙水解蛋白液中，加入1∶500～1∶400(V/V)的H2O2和1∶250～1∶200(W/V)的L-抗坏血酸，在60℃～80℃温度中保持50～60分钟进行反应，制备出含S042-的水解蛋白液；6.制备脱SO42-水解蛋白液在制备的含SO42-的水解蛋白液中，加入1∶40～1∶30(W/V)的D301或D315等弱酸性阴离子交换树脂，搅拌均匀并在搅拌下进行阴离子交换反应60～120分钟，交换出水解蛋白液中易产生沉淀的SO42-，制备出脱SO42-水解蛋白液，过滤后，制备出脱SO42-水解蛋白液，其滤渣主要为使用过的阴离子交换树脂，本使用过的阴离子交换树脂可用常规方法予以再生后，供下次使用，以降低生产成本；7.制备浓缩水解蛋白液最后，对制备出的SO42-水解蛋白液进行真空浓缩，浓缩至需要的浓度，然后根据需要配置成成品。本发明工艺的特征如下(1)采用本发明新合成的交联蚕蛹壳聚糖-谷氨酸阳离子交换树脂交换阳离子，该树脂系本发明并首次合成，对钙镁及锌等有很强的交换能力，且无毒，可降解并反复使用。
(2)工艺中采用H2O2及L-抗坏血酸在微酸性条件下加速氧化亚砜、砜及HSO3-，使生成SO42-，以便后续工艺除去。剩余的H2O2在L-抗坏血酸作用下还原成H2O。
(3)采用弱酸性阴离子交换树脂除去SO42-。
因此，用本发明生产工艺生产的水解蛋白液，具有含盐量低，颜色浅，无明显异味，无“三废”产生，无致癌的氯丙醇等有害物质等特点；本发明生产成本低，在生产过程及产品贮藏中，无沉淀产生。因此，本发明是生产水解蛋白液适用的理想方法。用该方法生产的水解蛋白液可广泛应用于食品、医药、日化及饲料等行业。
具体实施例方式
下面结合具体实施方式
，进一步说明本发明。
实施例1取大豆分离蛋白100公斤，加入850公斤水分散，用20％NaOH调节pH值到9.5，在搅拌下加温至55℃，加入1公斤木瓜蛋白酶，水解120分钟后，然后加入10公斤硅藻土助滤剂，搅拌均匀后升温至85℃并保持15分钟，用真空过滤机抽滤，得澄清滤液。在澄清液中加入28.3公斤的交联蚕蛹壳聚糖-谷氨酸阳离子交换树脂，搅拌下交换60分钟，抽滤，滤渣为使用过的交联蚕蛹壳聚糖-谷氨酸阳离子交换树脂，该树脂可用常规方法予以再生后下次使用。滤液为脱钙离子水解蛋白液，用于进一步处理。即向该滤液中加入1.7公斤30％H2O2及3.75公斤L-抗坏血酸，搅拌均匀后升温至65℃，反应1小时。然后加入22.5公斤的D301弱酸型阴离子交换树脂，搅拌下交换1小时后过滤，滤渣为使用过的D301弱酸型阴离子交换树脂。该树脂可用常规方法再生后下次使用。滤液即为脱SO42-离子水解蛋白液。将该滤液进行真空浓缩，浓缩至可溶性固形物达到40％时止。最后将浓缩液配制成成品。
实施例2取新制备的蚕蛹分离蛋白100公斤(干基)，加入850公斤水分散，用20％NaOH调节pH值到10.5，在搅拌下加温至60℃，保温30分钟后降温至60℃加入2公斤Esperase蛋白酶，水解60分钟后，将水解液温度降低至55℃，再次加入1公斤风味蛋白酶，水解2～3小时。然后加入20公斤活性炭，搅拌均匀后升温至93℃并保持25分钟，用真空过滤机抽滤，得淡黄色澄清滤液。在澄清液中加入42.5公斤的交联蚕蛹壳聚糖-谷氨酸阳离子交换树脂，搅拌下交换60分钟，抽滤，滤渣为使用过的交联蚕蛹壳聚糖-谷氨酸阳离子交换树脂，该树脂可用常规方法予以再生后下次使用。滤液为脱钙离子水解蛋白液，用于进一步处理。向该滤液中加入2.13公斤30％H2O2及4.25公斤L-抗坏血酸，搅拌均匀后升温至65℃，反应1小时。然后加入28.3公斤的D315弱酸型阴离子交换树脂，搅拌下交换SO42-离子，1小时后过滤，滤渣为使用过的D315弱酸型阴离子交换树脂。该树脂可用常规方法再生后下次使用。滤液即为脱SO42-离子水解蛋白液。将该滤液进行真空浓缩，浓缩至可溶性固形物达到40％时止。最后将浓缩液配制成成品。
权利要求
1.一种酶水解蛋白液及沉淀脱除生产工艺，其特征在于其生产工艺，步骤如下(1)制备蛋白液首先将蛋白质原料溶解于温度50℃～60℃的水中并搅拌均匀，制备出浓度为5％～20％的蛋白液，并调节其pH值；(2)制备水解蛋白液在制备出的蛋白液中，加入蛋白酶，蛋白酶与水解蛋白液的比例为1∶800～1∶2500，并搅拌均匀，在搅拌下保温进行水解；(3)过滤水解蛋白液在制备出的水解蛋白液中，加入1∶10～1∶20的硅藻土或活性炭助滤剂，搅拌均匀后升温至85℃～95℃，保持15～30分钟后，真空过滤；(4)制备脱钙水解蛋白液在过滤后的水解蛋白液中，加入阳离子交换树脂，搅拌均匀，在搅拌下进行阳离子交换反应后过滤，其滤渣可用常规方法再生；(5)制备含SO42-水解蛋白液在制备的脱钙水解蛋白液中加入H2O2和L-抗坏血酸，进行反应；(6)制备脱SO42-水解蛋白液在制备出的含SO42-的水解蛋白液中，加入阴离子交换树脂，搅拌均匀，在搅拌下进行阴离子交换反应，过滤，其滤渣可用常规方法进行再生；(7)制备浓缩水解蛋白液最后，对制备出的脱SO42-水解蛋白液进行真空浓缩。
2.按照权利要求1所述的酶水解蛋白液及沉淀脱除生产工艺，其特征在于调节蛋白液的pH值为8.5～11.0；制备水解蛋白液的水解温度为50℃～65℃，水解时间为30～60分钟；制备脱钙蛋白液的阳离子交换树脂的加入量为1∶30～1∶20，交换反应时间为60～120分钟；制备含SO42-水解蛋白液的H2O2的加入量为1∶500～1∶400，L-抗坏血酸加入量为1∶250～1∶200，其反应温度为60℃～80℃，保持时间为50～60分钟；制备脱SO42-水解蛋白液的阴离子交换树脂的加入量为1∶40～1∶30，交换反应时间为60～120分钟。
3.按照权利要求1所述的酶水解蛋白液及沉淀脱除生产工艺，其特征在于所述的阳离子交换树脂为交联蚕蛹壳聚糖-谷氨酸；所述的阴离子交换树脂为D301或D315弱酸性阴离子交换树脂。
全文摘要
一种酶水解蛋白液及沉淀脱除生产工艺，属于水解蛋白液生产技术。本发明主要是用蛋白酶水解蛋白质原料，加入助滤剂过滤后，再用阳离子交换树脂脱除其过滤蛋白液中的钙离子等，再用微量H
文档编号C12P21/00GK1557959SQ200410021699
公开日2004年12月29日 申请日期2004年1月15日 优先权日2004年1月15日
发明者周小华, 蔡海燕 申请人:重庆大学