专利名称：一种以牦牛乳酪蛋白为原料制备酶法交联酪蛋白的方法
技术领域：
本发明涉及改进蛋白质功能性质领域，尤其涉及一种以牦牛乳酪蛋白为原料制备酶法交联酪蛋白的方法。
背景技术：
牦牛是青藏高原特有的优势畜种，全世界现有牦牛约1500万头，中国是牦牛的主产国，占世界总数的92%左右，主要分布于西藏、四川、青海、甘肃、新疆等省区。牦牛长期生活在海拔3000m以上无污染的高寒草原，牦牛乳是不折不扣的天然绿色食品，也是青藏高原地区牧民最主要的生活物资来源，除少量被牧民饮用外，其余大部分经脱脂、沉淀、干燥后制成曲拉(藏语奶干渣)。牦牛乳与荷斯坦牛乳相比，在营养成分、酪蛋白结构和组成等方面具有特异性。牦牛乳干物质含量为17. 86 18. 36%，比荷斯坦牛乳(12. 00%)高53%。牦牛乳蛋白质含量为4. 62 5. 84%，酪蛋白含量为4. 02 %。牦牛乳卢-酪蛋白在总酪蛋白中的含量很高(大于45%)，σ s_酪蛋白约占总酪蛋白的40%，酪蛋白约占总酪蛋白的15%，组成与母乳接近，非常适合婴幼儿的营养需要，而荷斯坦牛乳分别为40%、50%、10%。因而，牦牛乳是一种极具开发价值的独特资源。但牦牛乳资源的利用与开发目前仍停留在比较低的水平。酪蛋白(casein，CN)约占乳中总蛋白的80%。牛乳经脱脂、酸沉淀、脱水、干燥后制成粉末状制品即为酪蛋白，又称干酪素。酪蛋白及其制品有着较高的营养价值和良好的功能特性，适合作为乳化剂、增稠剂和营养强化剂等，广泛应用于食品工业、化学工业和医药工业。甘肃省是全国最大的酪蛋白生产基地，有酪蛋白生产企业12家，均以牦牛乳曲拉为原料，年产牦牛乳酪蛋白1. 35万吨以上，占全国酪蛋白总产量的90%以上。然而，由于曲拉的制备仍处于藏区牧民粗放式小作坊加工阶段，致使曲拉酪蛋白产品的理化、感官及乳化性、胶凝性和稳定性等功能特性受到很大影响。为了提高牦牛乳酪蛋白的功能特性，扩大酪蛋白的应用范围，采用适度的酶法交联改性方法可使其原有的功能特性得到改善，更适于食品及化学工业加工。蛋白质在谷氨酰胺转氨酶的催化作用下，赖氨酸上的ε-氨基和谷氨酸上的Y-酰胺基结合,从而导致蛋白质分子发生共价交联，形成相应的聚合物。谷氨酰胺转氨酶交联蛋白质反应条件温和，专一性强，价格低廉，安全性高，是一种常用食品添加剂，为食品蛋白质修饰首选酶制剂。酶法修饰作用显著，反应条件温和，安全性高，修饰后的酪蛋白稳定性显著增强，粘度、乳化性、溶解性、发泡性、成膜性等功能性质得以改善。
发明内容
本发明所要解决的技术 问题是提供一种容易控制、改性效果好的以牦牛乳酪蛋白为原料制备酶法交联酪蛋白的方法。为解决上述问题，本发明所述的一种以牦牛乳酪蛋白为原料制备酶法交联酪蛋白的方法，包括以下步骤⑴制备酪蛋白溶液将酪蛋白按1:5(Tl 150的料液质量体积比溶于去离子水中，在3(T40°C磁力搅拌直至酪蛋白完全溶解，并通过1. Omol -r1的氢氧化钠溶液调节pH值使其稳定为6. 5^7. 5，得到酪蛋白溶液；
⑵酶的活化将谷氨酰胺转氨酶按1:20(Tl. 5 200的料液质量体积比溶于去离子水中后，置于35 40°C恒温水浴中活化25 40min，得到酶溶液；
⑶酶法交联在所述酪蛋白溶液中按照谷氨酰胺转氨酶与酪蛋白的配比为l(Tl5U/g的比例加入所述酶溶液，混合后在45飞5°C恒温磁力搅拌反应12(Tl40min，得到混合液，该混合液置于85、0°C水浴中保温5 10min使酶失活，得到酶法交联酪蛋白溶液；
⑷酶法交联酪蛋白制品采用1.0 mol L-1的盐酸溶液调整所述酶法交联酪蛋白溶液pH值至等电点，使酪蛋白沉淀，于300(T4000g离心力离心2(T40min，弃去上清液，得到沉淀物，该沉淀物经冷冻干燥至恒重，即得粉末状白色酶法交联酪蛋白制品。所述步骤⑴中的酪蛋白为牦牛鲜乳酪蛋白、牦牛乳干酪素产品或牦牛乳曲拉酪蛋白中的任意一种。所述步骤⑵中的谷氨酰胺转氨酶的酶活力为100 U/g。所述步骤⑷中冷冻干燥的条件是指温度为-4(T-60°C，压强为50(T600Pa，时间为2(T30h。本发明与现有技术相比具有以下优点1、本发明以牦牛乳酪蛋白为原料，谷氨酰胺转氨酶为交联剂，反应条件温和，容易控制，改性效果好，适合工业化生产和推广，可为食品及化学工业提供加工稳定性更高的蛋白质配料。2、本发明采用谷氨酰胺转氨酶为交联酶制剂，该酶是一种常用食品添加剂，反应条件温和，专一性强，价格低廉，安全性高。蛋白质在谷氨酰胺转氨酶的催化作用下，赖氨酸上的e-氨基和谷氨酸上的Y-酰胺基结合，从而导致蛋白质分子发生共价交联，形成相应的聚合物，增加了稳定酪蛋白胶束的作用力，使交联后的酪蛋白稳定性显著增强，能更好的满足不同食品工业加工需求。本发明制备条件、交联程度及交联酪蛋白热稳定性如表I所示。其中，稳定性为2%酪蛋白溶液在pH=7. 0、60°C热处理30min后的沉淀率。表I
权利要求
1.一种以牦牛乳酪蛋白为原料制备酶法交联酪蛋白的方法，包括以下步骤 ⑴制备酪蛋白溶液将酪蛋白按1:5(Tl 150的料液质量体积比溶于去离子水中，在3(T40°C磁力搅拌直至酪蛋白完全溶解，并通过1. Omol -Γ1的氢氧化钠溶液调节pH值使其稳定为6. 5^7. 5，得到酪蛋白溶液； ⑵酶的活化将谷氨酰胺转氨酶按1:20(Tl. 5 200的料液质量体积比溶于去离子水中后，置于35 40°C恒温水浴中活化25 40min，得到酶溶液； ⑶酶法交联在所述酪蛋白溶液中按照谷氨酰胺转氨酶与酪蛋白的配比为l(Tl5U/g的比例加入所述酶溶液，混合后在45飞5°C恒温磁力搅拌反应12(Tl40min，得到混合液，该混合液置于85、0°C水浴中保温5 10min使酶失活，得到酶法交联酪蛋白溶液； ⑷酶法交联酪蛋白制品采用1.0 mol · Γ1的盐酸溶液调整所述酶法交联酪蛋白溶液pH值至等电点，使酪蛋白沉淀，于300(T4000g离心力离心2(T40min，弃去上清液，得到沉淀物，该沉淀物经冷冻干燥至恒重，即得粉末状白色酶法交联酪蛋白制品。
2.如权利要求1所述的一种以牦牛乳酪蛋白为原料制备酶法交联酪蛋白的方法，其特征在于所述步骤⑴中的酪蛋白为牦牛鲜乳酪蛋白、牦牛乳干酪素产品或牦牛乳曲拉酪蛋白中的任意一种。
3.如权利要求1所述的一种以牦牛乳酪蛋白为原料制备酶法交联酪蛋白的方法，其特征在于所述步骤⑵中的谷氨酰胺转氨酶的酶活力为100 U/g。
4.如权利要求1所述的一种以牦牛乳酪蛋白为原料制备酶法交联酪蛋白的方法，其特征在于所述步骤⑷中冷冻干燥的条件是指温度为-4(T-6(TC，压强为50(T600Pa，时间为2(T30h。
全文摘要
本发明涉及一种以牦牛乳酪蛋白为原料制备酶法交联酪蛋白的方法，该方法包括以下步骤⑴制备酪蛋白溶液将酪蛋白溶于去离子水中，磁力搅拌直至酪蛋白完全溶解，并调节pH值使其稳定为6.5~7.5，得到酪蛋白溶液；⑵酶的活化将谷氨酰胺转氨酶溶于去离子水中后，恒温水浴中活化得到酶溶液；⑶酶法交联在所述酪蛋白溶液中加入所述酶溶液，混合后恒温磁力搅拌反应，得到混合液，该混合液水浴保温使酶失活，得到酶法交联酪蛋白溶液；⑷酶法交联酪蛋白制品调整所述酶法交联酪蛋白溶液pH值至等电点，使酪蛋白沉淀，离心弃去上清液，得到沉淀物，该沉淀物经冷冻干燥至恒重，即得粉末状白色酶法交联酪蛋白制品。本发明容易控制、改性效果好。
文档编号A23J3/10GK103053788SQ201310031649
公开日2013年4月24日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者杨敏, 梁琪, 张炎, 张卫兵, 米兰, 宋雪梅, 史莹 申请人:甘肃农业大学