本发明涉及一种提高蛋白酶解效率的碱热处理方法，属于食品加工技术领域。
背景技术：
蛋白降解产生的多肽与氨基酸在食品、药品、保健品、化妆品、饲料等多种领域被广泛应用。其作用包括：提升食品的鲜味特性和营养特性；易被转运吸收，治疗某些疾病；增强机体免疫力，提高身体素质；具有抗氧化作用，保持食品品质。
目前制备多肽与氨基酸鲜味调味品常用的原料是猪、牛、鸡、羊、水产品等动物蛋白，不仅原料成本较高，而且胆固醇、激素等含量高，不利于身体健康。与动物蛋白相比，植物蛋白产量高、来源广泛、提取工艺简单、成本低、无胆固醇、激素等物质。因此，可用植物蛋白代替动物蛋白制备多肽与氨基酸。
植物蛋白质降解方法可分为酸水解法和碱水解法，其中酸水解法最常用。酸水解过程中蛋白质被完全水解为氨基酸，不能形成多肽，色氨酸被完全破坏，而且易产生1,3-二氯-2-丙醇和3-氯-1,2-丙二醇等有毒有害物质。随着蛋白酶的生产成本降低，蛋白酶法降解生产多肽、氨基酸的研究日渐增多，该方法反应条件温和，多肽含量高，无氨基酸损失，安全性高，应用于食品、医药等领域，风味更加丰富柔和，营养更加全面，功能更加多样。但由于植物蛋白的结构较动物蛋白紧密，因此存在蛋白酶解速度很慢，蛋白酶用量多，酶解时间长，导致用酶成本和酶解生产成本高的缺陷。
技术实现要素：
针对现有技术存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种提高蛋白酶解效率的碱热处理方法。所述方法通过对植物蛋白进行碱热处理，使植物蛋白部分肽键断裂，二级结构与三级结构破坏，继而破坏了植物蛋白的紧密结构，蛋白酶解速度增加，蛋白酶用量降低，植物蛋白水解程度增加。
本发明的目的是通过以下技术方案实现的。
一种提高植物蛋白酶解效率的碱热处理方法，所述方法步骤如下：
(1)将粉碎后的植物蛋白原料或植物蛋白提取物用水配制成料液；
其中，以水的总体质量为100％计，植物蛋白原料或植物蛋白提取物的质量分数为1％～20％；
优选植物蛋白原料或植物蛋白提取物在40目以上粉碎过筛；
所述植物蛋白原料可以是大豆、豆粕和花生粕等一种以上富含植物蛋白的原料；
所述植物蛋白提取物可以是从植物蛋白原料中提取的大豆浓缩蛋白、大豆分离蛋白、花生浓缩蛋白、花生分离蛋白、玉米蛋白和谷朊蛋白等一种以上。
(2)用碱液调节料液的ph值至7～10，在80℃～100℃加热处理5min～180min，或在101℃～121℃高压蒸汽灭菌处理1min～60min，或在130℃～145℃超高温灭菌处理15s～30min；冷却后，调节料液的ph值至食品用商品蛋白酶的最适ph值；
其中，所述碱为按照食品安全国家标准《食品添加剂使用标准》gb2760-2014中允许使用的碱类物质，包括氢氧化钙、氢氧化钾、氢氧化钠、碳酸钾、碳酸钠、碳酸氢钾和碳酸氢钠等一种以上；
冷却后，如需用酸调节料液的ph值，所述酸为符合食品安全国家标准《食品添加剂使用标准》gb2760-2014中的酸性类物质，优选为hcl。
(3)向具有食品用商品蛋白酶最适ph值的料液中加入食品用商品蛋白酶，得到反应液；
其中，优选以植物蛋白原料或植物蛋白提取物的蛋白总体质量为100％计，非液态食品用商品蛋白酶的质量分数为0.1％～20％，液态食品用商品蛋白酶的体积分数为0.1％～20％；
食品用商品蛋白酶可以是木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶、胰糜蛋白酶、胰蛋白酶、胃蛋白酶、风味蛋白酶和protamex(novozymes)等一种以上；
当一种以上的食品用商品蛋白酶的最适ph值相差≤2时，同时酶解，ph值为给定条件下水解度最大时的ph值；最适ph值相差＞2时，需要分步酶解。
(4)搅拌反应液至充分混合，酶解时间为2h～12h；单一蛋白酶酶解时，酶解温度为蛋白酶的最适温度，两种以上蛋白酶同时酶解时，酶解温度为在给定的酶解条件下植物蛋白水解度最大时的温度；
(5)加热灭酶活。
有益效果
发明人通过对动物蛋白、植物蛋白和植物蛋白提取物分子结构的分析，发现植物蛋白/提取物特有的紧密β-片层结构限制了植物蛋白/提取物分子与蛋白酶的接触，相同酶与底物蛋白量在相同条件下酶解速度仅为动物蛋白酶解速度的1/3～1/5；当植物蛋白经过碱热处理后，蛋白质的部分肽键断裂，表现为水解度的上升1％～5％，二级结构与三级结构被破坏，其中二级结构中β-片层含量明显降低，无规则卷曲含量增加，结构变得松散；基于上述发现，本发明提供了一种提高植物蛋白酶解效率的碱热处理方法，所述方法通过对植物蛋白或植物蛋白提取物进行碱热处理，随后加入蛋白酶酶解2h～12h，增大了蛋白酶的酶解效率，水解度达到20％以上，有效解决了植物蛋白酶解效率低、蛋白酶用量大的难题。
具体实施方式
下面对本发明的优选实施方式做出详细说明。
以下实施例中蛋白酶解液中的蛋白水解度均采用gb5009.235-2016中的甲醛滴定法进行测定。
实施例1
大豆分离蛋白的碱热处理
(1)称取5g大豆分离蛋白(yp928c饮料型大豆分离蛋白，gb/t20371，100目，山东禹王生态食业有限公司)加入至250ml三角瓶中，随后加入100ml蒸馏水，搅拌均匀，配制成大豆分离蛋白质量分数为5％的料液。
(2)利用2mol/l氢氧化钠溶液调节料液的ph，搅拌均匀至最终ph值为9.0，100℃沸水浴加热处理60min，冷却后，用盐酸调节料液的ph值为8.0。
(3)向ph值为8.0的料液中加入碱性蛋白酶(novozymes)0.01g，得到反应液。
(4)于150转/分搅拌反应液至充分混合，在50℃酶解6h，获得蛋白酶解液，经测定，蛋白酶解液的蛋白水解度为23.4％。
(5)加热至100℃，维持5min灭酶活。
实施例2
玉米蛋白的碱热处理
(1)将玉米蛋白(秦皇岛骊骅淀粉股份有限公司)用九阳多功能料理机进行干磨粉碎，过40目以上的筛，蛋白含量经测定(凯氏定氮法)为70％，称取10g加入至250ml三角瓶中，随后加入100ml蒸馏水，搅拌均匀，配制成玉米蛋白质量分数为10％的料液。
(2)用2mol/l氢氧化钠溶液调节料液的ph，搅拌均匀至最终ph值为10.0，用高压蒸汽灭菌锅在121℃加热处理15min；冷却后，用盐酸调节料液的ph值为8.0。
(3)向ph值为8.0的料液中加入碱性蛋白酶(novozymes)0.05g，得到反应液。
(4)于150转/分搅拌反应液至充分混合，在50℃酶解8h，获得蛋白酶解液，经测定，酶解液的蛋白水解度为23.4％。
(5)加热至100℃，维持5min灭酶活。
实施例3
花生蛋白粉的碱热处理
(1)称取蛋白含量为52％花生蛋白粉(60目，河南亮健科技有限公司)15g加入250ml三角瓶中，加入100ml水，配制成花生蛋白质量分数为15％的料液。
(2)加入na2co3粉0.4g调节料液的ph，150转/分搅拌至最终ph值为8.5，90℃水浴锅加热处理2h；冷却后用2mol/l盐酸调节料液的ph值至7.0。
(3)向ph值为7.0料液中加入木瓜蛋白酶0.25g(广西南宁庞博生物工程有限公司)和风味蛋白酶(novozymes)0.25g，得到反应液。
(4)于150转/分搅拌反应液至充分混合，在55℃酶解10h，获得蛋白酶解液，经测定，花生蛋白酶解液的蛋白水解度为26.1％。
(5)加热至100℃，维持5min灭酶活。
实施例4
谷朊粉的碱热处理
(1)称取8g谷朊粉(gb/t21924-2008一级，蛋白含量85％，65目，北京天竹鸟食品添加剂有限公司)于250ml三角瓶中，随后加入100ml水，搅拌均匀，配制成谷朊蛋白质量分数为8％的料液。
(2)加入2mol/l氢氧化钾溶液调节料液的ph，搅拌均匀至最终ph值为9.0，在高压蒸汽灭菌锅中115℃加热处理20min；冷却后，用5m盐酸调节料液的ph值为2.0。
(3)向ph值为2.0的料液中加入0.08g胃蛋白酶(四川德阳市生化制品有限公司)，得到反应液。
(4)于150转/分搅拌反应液至充分混合，在37℃酶解8h，获得蛋白酶解液，经测定，谷朊蛋白水解度为21.8％。
(5)加热至100℃，维持5min灭酶活。
实施例5
大豆分离蛋白的碱热处理
(1)称取0.5kg大豆分离蛋白(yp928c饮料型大豆分离蛋白，gb/t20371，100目，山东禹王生态食业有限公司)溶解于盛有10l水的塑料桶中，搅拌均匀配制成大豆分离蛋白质量分数为5％的料液。
(2)利用2mol/l氢氧化钠溶液调节料液的ph值至8.0，经hz-sjj-实验型超高温杀菌设备(上海辉展实验设备有限公司)在140℃超高温灭菌30s，中间部分冷却的料液接入1000ml烧杯中，约500ml，取100ml料液放入到250ml三角瓶中，用2mol/lhcl溶液调节料液的ph，充分混匀至最终ph值为6.5，
(3)向ph值为6.5的料液中加入0.15g中性蛋白酶(novozymes)，得到反应液。
(4)于150转/分搅拌反应液至充分混合，在55℃酶解10h，获得蛋白酶解液，测定水解度，经测定，大豆分离蛋白的水解度为31％。
(5)将酶解液加热至100℃，维持5min灭酶活。