一种提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物、方法及应用与流程

1.本发明属于食品添加剂技术领域，具体涉及一种提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物、方法及应用。


背景技术：

2.在食品工业中，很多时候都需要对蛋白质进行脱酰胺。物理、化学法脱酰胺虽然效果不错，但也有一些弊端：会引起蛋白质肽链断裂、改变氨基酸结构，还可能会产生异味等副作用，所以酶法脱酰胺受到了人们的青睐。蛋白质谷氨酰胺酶具有很好的脱酰胺作用，且只作用于蛋白质的谷氨酰胺残基，不会引起蛋白质的水解，最关键的是，它是一种能够在食品中安全使用的酶，能够提高食品中蛋白质的溶解性和乳化性。但蛋白质谷氨酰胺酶产品在实际储存过程中存在稳定性较差的问题，在一定程度上限制了蛋白质谷氨酰胺酶的工业化应用。


技术实现要素：

3.本发明的目的是克服现有技术中蛋白质谷氨酰胺酶储存稳定性差的问题。
4.为此，本发明提供了一种提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物，以质量百分比计，包括：5.5％的氨肽酶菌粉，1.05％的缓冲剂，0.4-1.2％的增稠剂，余量为水。
5.具体的，上述增稠剂包括刺槐豆胶。
6.具体的，上述缓冲剂包括琥珀酸、柠檬酸钠。
7.本发明还提供了一种稳定型蛋白质谷氨酰胺酶制剂，包括：蛋白质谷氨酰胺酶和上述提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物。
8.本发明还提供了上述稳定型蛋白质谷氨酰胺酶制剂的制备方法，包括以下步骤：
9.(1)配制提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物；
10.(2)将组合物与蛋白质谷氨酰胺酶发酵液混合，得复合发酵液；
11.(3)调节复合发酵液ph，边搅拌边干燥，得到稳定型蛋白质谷氨酰胺酶制剂。
12.具体的，上述步骤(2)中组合物溶液与蛋白质谷氨酰胺酶发酵液的体积比为1:1。
13.具体的，上述步骤(3)中复合发酵液ph调节至4.0-5.0。
14.与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：
15.本发明提供的这种提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物的原料均为食品工业允许添加的原料，保证了产品的合规性和安全性。本发明还提供了利用该组合物对蛋白质谷氨酰胺酶进行后处理，制备稳定型蛋白质谷氨酰胺酶制剂的方法，通过各组分的协同作用，以及对制备过程中ph的控制，获得的蛋白质谷氨酰胺酶制剂在20℃下存储一年后，留存率可达75％以上，且同时具有其他优良酶学性质，75℃时耐温留存率达51.6％，ph2.5胃酸耐受留存率达63.8％，具有广泛的应用前景。
具体实施方式
16.下面将结合实施例对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。尽管已经详细描述了本发明的代表性实施例，但是本发明所属技术领域的普通技术人员将理解，在不脱离本发明范围的情况下可以对本发明进行各种修改和改变。因此，本发明的范围不应局限于实施方案，而应由所附权利要求及其等同物来限定。
17.本发明提供了一种提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物，以质量百分比计，包括：5.5％的氨肽酶菌粉，1.05％的缓冲剂，0.4-1.2％的增稠剂，余量为水。本发明中氨肽酶菌粉通过常规氨肽酶发酵技术制备即可满足需求，对此不做限制
18.其中，增稠剂包括刺槐豆胶；缓冲剂包括琥珀酸、柠檬酸钠。
19.本发明还提供了一种稳定型蛋白质谷氨酰胺酶制剂，包括：蛋白质谷氨酰胺酶和上述提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物。该蛋白质谷氨酰胺酶制剂通过以下步骤制备：
20.(1)配制提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物；
21.(2)将组合物按照1:1的体积比与蛋白质谷氨酰胺酶发酵液混合，得复合发酵液；酶发酵液采用常规发酵技术手段获取均可满足需求，对此不做限制；
22.(3)调节复合发酵液ph至4.0-5.0，边搅拌边喷雾干燥，得到稳定型蛋白质谷氨酰胺酶制剂。
23.下面通过具体实施例对本发明的提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物、方法及应用的效果进行研究。
24.实施例1：
25.本实施例提供了一种提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物，以质量百分比计，包括：5.5％的氨肽酶菌泥粉，1％的琥珀酸，0.05％的柠檬酸钠和0.4％的刺槐豆胶，余量为水。
26.其中，氨肽酶菌泥粉通过以下步骤获得：
27.将枯草芽孢杆菌种子液以8％的接种量接种至lb培养基(lb培养基：胰蛋白胨(oxoid)1.0％，酵母浸粉(oxoid)0.5％，nacl1.0％)中进行发酵培养，发酵ph7.5-8，200-400rpm，35℃发酵24h制得氨肽酶发酵液，过滤，得上清液用于氨肽酶的制备，得沉淀使用喷雾干燥制备得氨肽酶菌泥粉。
28.实施例2：
29.本实施例提供了一种提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物，以质量百分比计，包括：5.5％的氨肽酶菌泥粉，1％的琥珀酸，0.05％的柠檬酸钠和0.8％的刺槐豆胶，余量为水。
30.其中，氨肽酶菌泥粉通过以下步骤获得：
31.将枯草芽孢杆菌种子液以8％的接种量接种至lb培养基(lb培养基：胰蛋白胨(oxoid)1.0％，酵母浸粉(oxoid)0.5％，nacl1.0％)中进行发酵培养，发酵ph7.5-8，200-400rpm，35℃发酵24h制得氨肽酶发酵液，过滤，得上清液用于氨肽酶的制备，得沉淀使用喷雾干燥制备得氨肽酶菌泥粉。
32.实施例3：
33.本实施例提供了一种提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物，以质量百分比计，包括：5.5％的氨肽酶菌泥粉，1％的琥珀酸，0.05％的柠檬酸钠和1.2％的刺槐豆胶，余量为水。
34.其中，氨肽酶菌泥粉通过以下步骤获得：
35.将枯草芽孢杆菌种子液以8％的接种量接种至lb培养基(lb培养基：胰蛋白胨(oxoid)1.0％，酵母浸粉(oxoid)0.5％，nacl1.0％)中进行发酵培养，发酵ph7.5-8，200-400rpm，35℃发酵24h制得氨肽酶发酵液，过滤，得上清液用于氨肽酶的制备，得沉淀使用喷雾干燥制备得氨肽酶菌泥粉。
36.比较例1：
37.本比较例提供了一种组合物，以质量百分比计，包括：5.5％的氨肽酶菌泥粉，1％的琥珀酸，0.05％的柠檬酸钠，余量为水。
38.其中，氨肽酶菌泥粉通过以下步骤获得：
39.将枯草芽孢杆菌种子液以8％的接种量接种至lb培养基(lb培养基：胰蛋白胨(oxoid)1.0％，酵母浸粉(oxoid)0.5％，nacl1.0％)中进行发酵培养，发酵ph7.5-8，200-400rpm，35℃发酵24h制得氨肽酶发酵液，过滤，得上清液用于氨肽酶的制备，得沉淀使用喷雾干燥制备得氨肽酶菌泥粉。
40.比较例2；
41.本比较例提供了一种组合物，以质量百分比计，包括：0.8％刺槐豆胶，余量为水。
42.比较例3：
43.本比较例提供了一种组合物，以质量百分比计，包括：5.5％的氨肽酶菌泥粉和0.8％的刺槐豆胶，余量为水。
44.其中，氨肽酶菌泥粉通过以下步骤获得：
45.将枯草芽孢杆菌种子液以8％的接种量接种至lb培养基(lb培养基：胰蛋白胨(oxoid)1.0％，酵母浸粉(oxoid)0.5％，nacl1.0％)中进行发酵培养，发酵ph7.5-8，200-400rpm，35℃发酵24h制得氨肽酶发酵液，过滤，得上清液用于氨肽酶的制备，得沉淀使用喷雾干燥制备得氨肽酶菌泥粉。
46.比较例4：
47.本比较例提供了一种组合物，以质量百分比计，包括：1％的琥珀酸，0.05％的柠檬酸钠和0.8％的刺槐豆胶，余量为水。
48.实施例4：
49.本实施例研究了实施例1-3和比较例1-4提供的组合物对提高蛋白质谷氨酰胺酶耐酸耐温性能的效果，具体步骤如下。
50.1、蛋白质谷氨酰胺酶发酵液
51.将枯草芽孢杆菌种子液以4％接种量转接至装有tb培养基(tb培养基：胰蛋白胨(oxoid)1.2％，酵母浸粉(oxoid)2.4％，k2hpo4
·
3h2o 1.64％(国药)，kh2po4 0.231％，甘油0.5％，大豆蛋白胨1％(沃凯)，ph自然，去离子水配制。)的发酵罐(装液量50％)，在500rpm，37℃的条件下发酵。发酵条件为通氧量5l/min、转速500rpm、接种量4％，在4-16h以20ml/h恒速流加葡萄糖，发酵至36h结束，形成发酵液。
52.2、稳定型蛋白质谷氨酰胺酶制剂
53.实验组1：取1000ml实施例1提供的组合物中，按照1:1的体积比与蛋白质谷氨酰胺酶发酵液混合，得复合发酵液；调节复合发酵液ph，边搅拌边喷雾干燥，得到蛋白质谷氨酰胺酶制剂。
54.实验组2：取1000ml实施例2提供的组合物中，按照1:1的体积比与蛋白质谷氨酰胺酶发酵液混合，得复合发酵液；调节复合发酵液ph，边搅拌边喷雾干燥，得到蛋白质谷氨酰胺酶制剂。
55.实验组3：取1000ml实施例3提供的组合物中，按照1:1的体积比与蛋白质谷氨酰胺酶发酵液混合，得复合发酵液；调节复合发酵液ph，边搅拌边喷雾干燥，得到蛋白质谷氨酰胺酶制剂。
56.对照组1：取1000ml比较例1提供的组合物中，按照1:1的体积比与蛋白质谷氨酰胺酶发酵液混合，得复合发酵液；调节复合发酵液ph，边搅拌边喷雾干燥，得到蛋白质谷氨酰胺酶制剂。
57.对照组2：取1000ml比较例2提供的组合物中，按照1:1的体积比与蛋白质谷氨酰胺酶发酵液混合，得复合发酵液；调节复合发酵液ph，边搅拌边喷雾干燥，得到蛋白质谷氨酰胺酶制剂。
58.对照组3：取1000ml比较例3提供的组合物中，按照1:1的体积比与蛋白质谷氨酰胺酶发酵液混合，得复合发酵液；调节复合发酵液ph，边搅拌边喷雾干燥，得到蛋白质谷氨酰胺酶制剂。
59.对照组4：取1000ml比较例4提供的组合物中，按照1:1的体积比与蛋白质谷氨酰胺酶发酵液混合，得复合发酵液；调节复合发酵液ph，边搅拌边喷雾干燥，得到蛋白质谷氨酰胺酶制剂。
60.对照组5：取1000ml水，按照1:1的体积比与蛋白质谷氨酰胺酶发酵液混合，调节发酵液ph，边搅拌边喷雾干燥，得到蛋白质谷氨酰胺酶制剂。
61.3、蛋白质谷氨酰胺酶制剂抗逆性评估
62.3.1湿热耐温评估方法
63.3.1.1检测蛋白质谷氨酰胺酶初始酶活
64.按照苯酚法检测蛋白质谷氨酰胺酶初始酶活，记为u0。
65.3.1.2湿热处理
66.称取2.0g待测酶试样平铺于平皿(直径9cm)中，平行三份，后放置于镂空试管篓中，将试管篓置于已稳定的恒温恒湿箱中(75℃，相对湿度95％)，精确计时5min，取出冷却备用。将平皿中的试样全部转移至锥形瓶(记录质量)，用100ml缓冲液提取30min，静止10min，上清为待测酶液。后续按照苯酚法检测蛋白质谷氨酰胺酶酶活，记为u1。
67.3.1.3湿热箱耐温留存率
68.k1＝(u1/u0)
×
100％
69.式中k1：耐温留存率；u0：原始酶活；u1：耐温酶活。
70.各试验组检测结果如表1所示。
71.3.2耐酸性能评估
72.3.2.1检测蛋白质谷氨酰胺酶初始酶活
73.按照苯酚法检测蛋白质谷氨酰胺酶初始酶活，记为u0。
74.3.2.2耐酸处理
75.胃蛋白酶：用ph 2.5盐酸溶液溶解胃蛋白酶，配成0.1mg/ml胃蛋白酶溶液，sigma 7012。
76.称取0.2-1.0g蛋白质谷氨酰胺酶于锥形瓶中，使用缓冲液提取30min，静止10min，上清为待测酶液，酶浓度控制在2u/ml。
77.酶液：胃蛋白酶液＝4:1，取8ml待测酶液与2ml胃蛋白酶混合于30ml玻璃离心管，在37℃水浴摇床下保温1小时。
78.3.2.3耐酸性酶活测定
79.保温结束，酶液冷却到室温，用缓冲液进行稀释，同时调节ph值至正常酶活测定条件，按照苯酚法检测蛋白质谷氨酰胺酶耐胃酸酶活，记为u2。
80.3.2.4耐酸性保留率的计算：
81.k2＝(u2/u0)
×
100％
82.式中k2：耐酸留存率；u0：原始酶活；u2：耐酸酶活。
83.各试验组检测结果如表1所示。
84.3.3长期稳定性评估
85.3.3.1检测蛋白质谷氨酰胺酶初始酶活
86.按照苯酚法检测蛋白质谷氨酰胺酶初始酶活，记为u0。
87.3.3.2长期存储
88.将蛋白质谷氨酰胺酶粉剂每200g分装包装于铝箔袋中，三份平行样品，封口，存放于20℃培养箱中一年，按照苯酚法测定酶活u3，计算长期存储留存率。
89.k3＝(u3/u0)
×
100％
90.式中k3：长期存储留存率；u0：原始酶活；u3：存储一年后酶活
91.表1蛋白质谷氨酰胺酶抗逆性检测结果
92.[0093][0094]
由表1可知，与本发明提供的组合物混合处理后，蛋白质谷氨酰胺酶在75℃耐温留存率和ph2.5胃酸留存率均不同，随着刺槐豆胶的浓度提升，耐温留存率和耐胃酸留存率有一定的提升，但提升效果不显著，均在15％以内。而当混合液ph调至5.0时，耐温留存率和耐胃酸留存率均提升显著，在组合物成分为氨肽酶菌泥粉5.5％，刺槐豆胶0.8％，琥珀酸1％，柠檬酸钠0.05％时，耐温留存率和耐胃酸留存率均达到最高，同时一年长期留存率也达75％以上。
[0095]
以上例举仅仅是对本发明的举例说明，并不构成对本发明的保护范围的限制，凡是与本发明相同或相似的设计均属于本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物，其特征在于，以质量百分比计，包括：5.5％的氨肽酶菌粉，1.05％的缓冲剂，0.4-1.2％的增稠剂，余量为水。2.如权利要求1所述的提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物，其特征在于：所述增稠剂包括刺槐豆胶。3.如权利要求1所述的提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物，其特征在于：所述缓冲剂包括琥珀酸、柠檬酸钠。4.一种稳定型蛋白质谷氨酰胺酶制剂，其特征在于，包括：蛋白质谷氨酰胺酶和如权利要求1-3任意一项所述提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物。5.如权利要求4所述稳定型蛋白质谷氨酰胺酶制剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)配制提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物；(2)将组合物与蛋白质谷氨酰胺酶发酵液混合，得复合发酵液；(3)调节复合发酵液ph，边搅拌边干燥，得到稳定型蛋白质谷氨酰胺酶制剂。6.如权利要求5所述稳定型蛋白质谷氨酰胺酶制剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(2)中组合物与蛋白质谷氨酰胺酶发酵液的体积比为1:1。7.如权利要求5所述稳定型蛋白质谷氨酰胺酶制剂的制备方法，其特征在于：所述步骤(3)中复合发酵液ph调节至4.0-5.0。8.如权利要求4所述稳定型蛋白质谷氨酰胺酶制剂在食品工业中的应用。

技术总结
本发明属于食品添加剂技术领域，具体提供了一种提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物，以质量百分比计，包括：5.5％的氨肽酶菌泥粉，1.05％的缓冲剂，0.4-1.2％的增稠剂，余量为水。本发明提供的这种提高蛋白质谷氨酰胺酶稳定性的组合物的原料均为食品工业允许添加的原料，保证了产品的合规性和安全性。本发明还提供了利用该组合物对蛋白质谷氨酰胺酶进行后处理，制备稳定型蛋白质谷氨酰胺酶制剂的方法，获得的蛋白质谷氨酰胺酶制剂在20℃下存储一年后，留存率可达75％以上，且同时具有其他优良酶学性质，75℃时耐温留存率达51.6％，pH2.5胃酸耐受留存率达63.8％，具有广泛的应用前景。用前景。


技术研发人员：徐丽 陈雪姣 邓晓旭 苏丹 程瑛 程超 詹羿扬 王启军 辜玲芳 王晓亮
受保护的技术使用者：武汉新华扬生物股份有限公司
技术研发日：2023.03.27
技术公布日：2023/8/1