专利名称：一种微囊化蛋白多肽及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种微囊化蛋白多肽及其制备方法。
背景技术：
蛋白多肽是将蛋白质进行酶解或发酵之后产生的物质，营养丰富，具有调节免疫、 控制血压、抑菌消炎、抗氧化、促进矿物元素吸收等多种重要的生理功能。蛋白多肽比蛋白质本身更容易被人体吸收利用，可不经过消化分解，直接以完整的结构进入人体，快速地发挥其生理功能。蛋白多肽可以作为保健食品的功能性原料以液体或片剂直接利用，也可以作为营养强化成分用于大宗食品的生产，具有很好的市场潜力。目前针对蛋白多肽生物活性的研究备受关注，但研究成果缺乏可推广性，多肽产品的开发相对滞后，主要是因为蛋白酶解过程中生成的活性多肽疏水性强，具有苦涩味，直接作为食品原料会严重影响产品的感官品质；同时，多肽干粉的吸湿性强，稳定性差，不易贮藏。这极大的制约了蛋白多肽在食品中的应用，只有针对性地解决这些问题，才能使蛋白多肽产品真正得以利用。目前已有关于蛋白多肽风味改善的报道，主要采用二次酶解法、吸附法和掩盖法。 如葛世军等(CN1078495A)采用固定化复合外肽酶酶解法降低蛋白肽的苦味；王周平等 (CN101836687A)采用活性炭吸附法脱去淡水鱼蛋白肽的苦味；马俪珍等(CN1785058A)采用添加蔗糖、柠檬酸等物质的方法掩盖羊骨酶解多肽营养液的苦味。上述方法虽然能在一定程度上降低蛋白多肽的苦味，但均存在弊端。如二次酶解或吸附处理法均会损失蛋白多肽中的功能成分而降低其生物活性；掩盖法一般用于产品配方的直接调配，不能从根本上解决多肽的苦味问题，还会造成不同批次产品的风味差异。此外，也有将微胶囊技术应用于蛋白多肽制备的专利报道，如戴志飞等(CN1879610A)利用聚阴离子自组装技术制备了口服多肽药物缓释胶囊；卢超等 (CN101455835A)利用静电喷雾技术制备了蛋白肽复合营养液。但这些应用于蛋白多肽的微囊化技术通常不以改善风味和提高稳定性为目的，且采用的方法较为复杂，不利于生产应用。因此，开发出一种简单有效、广泛适用、利于工业化生产的改善蛋白多肽风味的新方法，是迫切而实际的问题。
发明内容
本发明的目的是提供微囊化蛋白多肽及其制备方法。本发明所提供的微囊化蛋白多肽，由囊芯和囊壁组成；所述囊芯为蛋白多肽，所述囊壁是蛋白质和多糖质量比为1 20 1 1的混合物；所述囊壁和囊芯的质量比为 1 1 9 1。其中，组成囊壁中的蛋白质具体可为浓缩乳清蛋白(蛋白含量>60%)；组成囊壁中的多糖具体可为麦芽糊精、β -环糊精或两者的混合物，麦芽糊精和β -环糊精的混合质量比可为1 3 3 1。制备本发明微囊化蛋白多肽的方法，包括下述步骤1)将组成所述囊壁的材料溶于水中，制成囊材溶液；2)将所述囊材溶液加入到蛋白多肽溶液中，搅拌均勻得到混合溶液；3)对所述混合溶液进行喷雾干燥，得到微胶囊化蛋白多肽。其中，步骤1)中所述囊材溶液中组成所述囊壁的材料的质量浓度可根据蛋白多肽溶液中多肽的质量，以及混合溶液的干物质含量来确定。步骤2)中所述囊材液中的囊材与所述蛋白多肽溶液中蛋白多肽的质量比可为 1 1 9 1。步骤2)中所述搅拌的时间不少于30min。所述混合溶液中干物质(即蛋白质、多糖和蛋白多肽)的含量为8%-12%。步骤幻中所述喷雾干燥的条件为进口温度150 200°C，出口温度80 100°C， 风速为10 30L/min，进料速度为1 5L/h。本发明中所用的蛋白多肽是对蛋白质进行酶解得到的；所述蛋白质可以是动物蛋白也可以是植物蛋白。该蛋白多肽是蛋白生物活性肽，如乳清蛋白降血压肽、大豆蛋白降血压肽等，其可通过商业途径获得，也可按照现有方法进行制备。本发明针对目前蛋白多肽产品的开发现状，提供一种简单有效的改善蛋白多肽风味和贮藏稳定性的方法。利用本发明的方法将多肽进行微囊化处理，可使产品的苦味和吸湿性大幅降低，风味改善，贮藏稳定性提高。所制备的微囊化蛋白多肽可以粉剂、口服液、 胶囊或片剂的形式直接服用，也可作为营养强化成分添加进大宗食品中用于保健食品的生产。本发明具有如下优点1)本发明的方法应用范围广泛，可使动物蛋白源和植物蛋白源多肽的风味改善、 稳定性提高；2)本发明的方法简单快捷，在完成干燥工艺的同时进行包埋处理，不新增设备或工艺环节，利于实现工业化生产；3)本发明改善多肽苦味的原理是对多肽进行微囊化处理，掩盖其苦味而不破坏多肽的原始结构和生物学活性，不会对其生物学活性和功能特性产生影响；4)本发明使用的微囊化壁材都是可食用的蛋白和多糖类物质，对人体无毒副作用；5)本发明的实用效果明显，可以有效地降低产品的苦味和吸湿性，利于其在食品中的应用。
具体实施例方式下面通过具体实施例对本发明的方法进行说明，但本发明并不局限于此。下述实施例中所述实验方法，如无特殊说明，均为常规方法；所述试剂和生物材料，如无特殊说明，均可从商业途径获得。下述实施例中所用的浓缩乳清蛋白(WPC)均为美国Hilmar 8010，蛋白质含量彡 75%。实施例1、制备微囊化乳清蛋白降血压肽
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1)制备乳清蛋白降血压肽称取IOgWPC,溶于200mL蒸馏水中；用111101/1妝20)3溶液调节PH值至7. 0 ；于85°C水浴中保温IOmin使乳清蛋白适度变性，而后冷却至40°C ；调节体系PH值至8. 0,加入0. 24mL碱性蛋白酶(Alcalase，诺维信，2. 4AU/g)，恒温酶解4h后取出，于85°C水浴中保温IOmin以灭活碱性蛋白酶；冷却至室温，得到含乳清蛋白降血压肽的酶解液，用截留分子量IOkDa的超滤膜进行超滤，得到130mL乳清蛋白降血压肽溶液，其中多肽含量为8. 5g。2)称取Ig WPC、9. 5g麦芽糊精和9. 5g β -环糊精，分别用蒸馏水溶解后混合，调节体积至150mL，机械搅拌直至完全溶解；将溶液缓慢倒入上述乳清蛋白降血压肽溶液中，机械搅拌30min，得到均一稳定的混合溶液，其中，干物质含量为10%。将混合液在进口温度 2000C，风速20L/min，进料速度lL/h的条件下进行喷雾干燥，使出口温度维持在80°C，得到微囊化多肽粉。所得干粉，含水量为6. 09%，蛋白质含量为24. 81%，密度为0. 49g/cm3，吸湿性为32. 91g水/IOOg固体，苦味值为8。上述吸湿性的测定方法如下在干燥器底部加入饱和的Na2SO4溶液；精确称取待测样品2. Og,置于打开的培养皿中，放入干燥器，密封；在室温下静置1周，取出，称量；吸湿性(g水/IOOg固体)=(吸湿后重量-初始重量)/初始重量X 100g。上述苦味值的测定方法如下采用风味稀释法进行测定。将待测样品(微囊化多肽粉)以5%质量浓度溶于水中，按1 1比例进行梯度稀释；将WPC按5%质量浓度溶于水中，按1 1比例进行梯度稀释；利用三点实验法进行感官评价将同等稀释度的两个WPC样品和一个待测样品随机编号，提供给受试者，检测能否区别它们的苦味程度；以不能尝出苦味差别的最小稀释倍数表示苦味值，该稀释倍数越大则苦味值越高，说明产品的苦味程度越重。实施例2、制备微囊化乳清蛋白降血压肽1)制备乳清蛋白降血压肽同实施例1。2)称取IOg WPC、5g麦芽糊精和5gβ -环糊精，分别用蒸馏水溶解后混合，调节体积至150mL，机械搅拌直至完全溶解；将溶液缓慢倒入上述乳清蛋白降血压肽溶液中，机械搅拌30min，得到均一稳定的混合溶液，其中，干物质含量为10%。将混合液在进口温度 180°C，风速lOL/min，进料速度lL/h的条件下进行喷雾干燥使出口温度维持在90°C，得到微囊化多肽粉。所得干粉，含水量为7. 65%，蛋白质含量为63. 88%，密度为0. 40g/cm3，吸湿性为33. 55g水/IOOg固体，苦味值为8。测定方法同实施例1。实施例3、制备微囊化乳清蛋白降血压肽1)制备乳清蛋白降血压肽同实施例1。2)称取5g WPC、7. 5g麦芽糊精和7. 5g β -环糊精，分别用蒸馏水溶解后混合，调节体积至150mL，机械搅拌直至完全溶解；将溶液缓慢倒入上述乳清蛋白降血压肽溶液中，机械搅拌30min，得到均一稳定的混合溶液，其中，干物质含量为10%。将混合液在进口温度 190°C，风速15L/min，进料速度lL/h的条件下进行喷雾干燥，使出口温度维持在85°C，得到微囊化多肽粉。所得干粉，含水量为8. 09%，蛋白质含量为42. 78%，密度为0. 46g/cm3，吸湿性为35. 93g水/IOOg固体，苦味值为8。测定方法同实施例1。实施例4、制备微囊化乳清蛋白降血压肽
1)制备乳清蛋白降血压肽同实施例1。2)称取5g WPC、15g麦芽糊精，分别用蒸馏水溶解后混合，调节体积至150mL，机械搅拌直至完全溶解；将溶液缓慢倒入上述乳清蛋白降血压肽溶液中，机械搅拌30min，得到均一稳定的混合溶液，其中，干物质含量为10%。将混合液在进口温度190°C，风速15L/ min，进料速度lL/h的条件下进行喷雾干燥，使出口温度维持在85°C，得到微囊化多肽粉。 所得干粉，含水量为6. 82%，蛋白质含量为41. 43%，密度为0. 45g/cm3，吸湿性为38. 71g水 /IOOg固体，苦味值为8。实施例5、制备微囊化乳清蛋白降血压肽1)制备乳清蛋白降血压肽同实施例1。2)称取5g WPC、15g β -环糊精，分别用蒸馏水溶解后混合，调节体积至150mL，机械搅拌直至完全溶解；将溶液缓慢倒入上述乳清蛋白降血压肽溶液中，机械搅拌30min，得到均一稳定的混合溶液，其中，干物质含量为10%。将混合液在进口温度190°C，风速15L/ min，进料速度lL/h的条件下进行喷雾干燥，使出口温度维持在85°C，得到微囊化多肽粉。 所得干粉，含水量为7. 37%，蛋白质含量为42. 21 %，密度为0. 47g/cm3,吸湿性为40. 16g水 /IOOg固体，苦味值为8。实施例6、制备微囊化乳清蛋白降血压肽1)制备乳清蛋白降血压肽同实施例1。2)称取2g WPC、3. 2g麦芽糊精和3. 2g β -环糊精，分别用蒸馏水溶解后混合，调节体积至50mL，机械搅拌直至完全溶解；将溶液缓慢倒入上述乳清蛋白降血压肽溶液中，机械搅拌30min，得到均一稳定的混合溶液，其中，干物质含量为10%。将混合液在进口温度 190°C，风速lOL/min，进料速度lL/h的条件下进行喷雾干燥，使出口温度维持在85°C，得到微囊化多肽粉。所得干粉，含水量为7. 52%，蛋白质含量为54. 25%，密度为0. 41g/cm3，吸湿性为49. Ilg水/IOOg固体，苦味值为8。实施例7、制备微囊化乳清蛋白降血压肽1)制备乳清蛋白降血压肽同实施例1。2)称取19g WPC J8.5g麦芽糊精和β-环糊精，分别用蒸馏水溶解后混合， 调节体积至700mL，机械搅拌直至完全溶解；将溶液缓慢倒入上述乳清蛋白降血压肽溶液中，机械搅拌30min，得到均一稳定的混合溶液，其中，干物质含量为10%。将混合液在进口温度200°C，风速20L/min，进料速度lL/h的条件下进行喷雾干燥，使出口温度维持在85°C， 得到微囊化多肽粉。所得干粉，含水量为6. 55%，蛋白质含量为26. 31 %，密度为0. 51g/cm3, 吸湿性为28. 13g水/IOOg固体，苦味值为8。对比例1、制备乳清蛋白降血压肽称取IOg WPC，溶于200mL蒸馏水中；用lmol/L Na2CO3溶液调节pH至7. 0 ；于85°C 水浴中保温IOmin使乳清蛋白适度变性，而后冷却至40°C ；调节pH至8. 0，加入0. 24mL碱性蛋白酶(Alcalase，诺维信，2. 4AU/g)，恒温酶解4h后取出，于85°C水浴中保温IOmin以灭活碱性蛋白酶；冷却至室温，得到酶解液。用截留分子量IOkDa超滤膜进行超滤，得到乳清蛋白降血压肽溶液。将所得乳清蛋白多肽溶液在进口温度200°C的条件下进行喷雾干燥，控制风速和进料速度，使出口温度维持在90°C，得到多肽粉。所得多肽粉，含水量为8. 02%， 蛋白质含量为74. 55%，密度为0. 32g/cm3，吸湿性为55. 31g水/IOOg固体，苦味值为32。
实施例1至实施例7均采用本发明的方法进行处理，与对比例1进行对比，吸湿性显著降低，苦味值大幅下降；经处理后的产品稳定性提高，在水溶液中几乎察觉不到苦味。 经改进的Cushman方法(乙酸乙酯抽提比色法测定马尿酸生成量计算ACE抑制活性的方法)测定乳清蛋白降血压肽体外血管紧张素转化酶(ACE)抑制率，结果表明经本发明方法处理后的降血压肽活性没有损失，说明本方法不影响多肽的生理活性。实施例8、制备微囊化大豆蛋白降血压肽1)制备大豆蛋白降血压肽称取IOg大豆分离蛋白(哈尔滨黎明大豆分离蛋白厂)，按下述条件进行酶解底物质量浓度为4%，反应温度40°C，pH值8. 0条件下加入 0. 24mL碱性蛋白酶(Alcalase，诺维信，2. 4AU/g)进行酶解，得到含大豆蛋白降血压肽的酶解液。经截留分子量IOkDa的超滤膜进行超滤，得到130ml大豆蛋白降血压肽溶液，其中多肽含量为8. 9g。2)称取Ig WPC、9.5g麦芽糊精和9.5gi3-环糊精，分别用蒸馏水溶解后混合，调节体积至150mL，机械搅拌直至完全溶解；将溶液缓慢倒入上述大豆蛋白降血压肽溶液，机械搅拌30min，得到均一稳定的混合溶液，其中，干物质含量为10%。将混合液在进口温度200°C，风速20L/min，进料速度lL/h的条件下进行喷雾干燥，使出口温度维持在80 90°C，得到微囊化多肽粉。所得干粉吸湿性为39. 4g水/IOOg固体，苦味值为8。实施例9、制备微囊化大豆蛋白降血压肽1)制备大豆蛋白降血压肽同实施例1。2)称取5g WPC、7.5g麦芽糊精和7.5gi3-环糊精，分别用蒸馏水溶解后混合，调节体积至150mL，机械搅拌直至完全溶解；将溶液缓慢倒入上述大豆蛋白降血压肽溶液，机械搅拌30min，得到均一稳定的混合溶液，其中，干物质含量为10%。将混合液在进口温度190°C，风速15L/min，进料速度lL/h的条件下进行喷雾干燥，使出口温度维持在80 90°C，得到微囊化多肽粉。所得干粉吸湿性为35. 7g水/IOOg固体，苦味值为8。对比例2、制备大豆蛋白源降血压肽称取IOg大豆分离蛋白，按下述条件进行酶解反应温度60°C，pH 8. 0，浓度4%， 酶浓度E S = 4%,加入碱性蛋白酶，水解度为14%，得到酶解液，经IOkDa的膜超滤后得到大豆蛋白降血压肽溶液。将蛋白肽溶液在进口温度190°C，风速lOL/min，进料速度lL/h 的条件下进行喷雾干燥，使出口温度维持在80 90°C，得多肽粉。测定多肽粉的吸湿性和苦味值。所得干粉吸湿性为57. 3g水/IOOg固体，苦味值为32。实施例8与实施例9均采用了本发明的方法进行处理，与对比例2进行对比，吸湿性下降，稳定性显著提高；同时苦味值降低为原来的1/4，不容易察觉出苦味。通过上述实施例和对比例可知，本发明的方法可以应用于动物蛋白源多肽和植物蛋白源多肽，经过处理的多肽产品几乎不能察觉出苦味，风味得到大幅改善；同时吸湿性明显降低，稳定性得到提高。
权利要求
1.一种微囊化蛋白多肽，由囊芯和囊壁组成；所述囊芯为蛋白多肽，所述囊壁是蛋白质和多糖质量比为1 20 1 1的混合物；所述囊壁和囊芯的质量比为1 1 9 1。
2.根据权利要求1所述的微囊化蛋白多肽，其特征在于所述囊壁中的蛋白质为蛋白含量> 60%的浓缩乳清蛋白；所述囊壁中的多糖为麦芽糊精、β-环糊精或两者的混合物。
3.根据权利要求2所述的微囊化蛋白多肽，其特征在于所述混合物中，麦芽糊精和 β-环糊精的质量比为1 3 3 1。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的微囊化蛋白多肽，其特征在于所述微囊化蛋白多肽是按照权利要求5-8中任一项所述方法制备得到的。
5.制备权利要求1所述微囊化蛋白多肽的方法，包括下述步骤1)将组成权利要求1中所述囊壁的材料溶于水中，制成囊材溶液；2)将所述囊材溶液加入到蛋白多肽溶液中，搅拌均勻得到混合溶液；3)对所述混合溶液进行喷雾干燥，得到微胶囊化蛋白多肽。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于步骤幻中所述囊材溶液中的囊材与所述蛋白多肽溶液中蛋白多肽的质量比为1 1 9 1。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于步骤幻中所述混合溶液中囊材和蛋白多肽的质量浓度之和为8% 12%。
8.根据权利要求5-7中任一项所述的方法，其特征在于步骤幻中所述喷雾干燥的条件为进口温度150 200°C，出口温度80 100°C，风速为10 30L/min，进料速度为1 5L/h。
9.根据权利要求5-8中任一项所述的方法，其特征在于步骤1)中所述囊壁的材料中的蛋白质为蛋白含量>60%的浓缩乳清蛋白；多糖为麦芽糊精、β-环糊精或两者的混合物，所述混合物中，麦芽糊精和β-环糊精的质量比为1 3 3 1。
全文摘要
本发明公开了一种微囊化蛋白多肽及其制备方法。该微囊化蛋白多肽，由囊芯和囊壁组成；所述囊芯为蛋白多肽，所述囊壁是蛋白质和多糖质量比为1∶20～1∶1的混合物；所述囊壁和囊芯的质量比为1∶1～9∶1。制备方法如下将囊材溶液加入蛋白多肽的溶液中，搅拌直至得到均一稳定的混合溶液，再将混合溶液进行喷雾干燥，得到微胶囊化蛋白多肽。利用本发明的方法将多肽进行微囊化处理，可使产品的苦味和吸湿性大幅降低，风味改善，贮藏稳定性提高。
文档编号A23J3/00GK102210373SQ20111008786
公开日2011年10月12日 申请日期2011年4月8日 优先权日2011年4月8日
发明者任发政, 冷小京, 杨抒, 毛学英 申请人:中国农业大学