□ 何 爽 黑龍江庫恩生物環(huán)??萍奸_發(fā)有限公司
乳蛋白肽飲料微生物脫苦分析
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作為乳蛋白水解后的產(chǎn)物,乳蛋白肽的生理特性是多種的,還具有獨特的加工特點,通過水解的方法,埋藏在蛋白質(zhì)內(nèi)部的疏水性氨基酸能暴露出來,這時會產(chǎn)生苦的味道。本實驗以乳蛋白肽飲料為原料,通過實驗有效地篩選苦味值、總蛋白酶活、短肽得率3個指標(biāo),得到苦味值小、tCAS Ni值高、總蛋白酶活力高的復(fù)合菌種。
經(jīng)大量的實驗,從脫苦效果的方面來看,復(fù)合菌種釀酒酵母乳酸菌,發(fā)酵培養(yǎng)7 h左右,總蛋白酶活達(dá)到最高,溶液苦味值較低。一部分微生物存在產(chǎn)酶系統(tǒng),通過實驗證明它有水解苦味肽的能力,水解后苦味會下降,效果好的可完全消失。微生物有其自身的特點,分布比較廣、新陳代謝旺盛、種類較多、繁殖速度較快,根據(jù)這些主要特點能夠給脫苦產(chǎn)業(yè)化鏈條的實現(xiàn)提供方便。
為研究乳蛋白肽飲料微生物脫苦的效果,開展了大量的實驗證實,本文詳細(xì)地介紹實驗的過程。通過篩選得到脫苦效果最好的菌株,并將效果最好的菌株在乳飲料的脫苦過程中應(yīng)用。首先需準(zhǔn)備釀酒酵母干粉,嗜熱鏈球菌和保加利亞乳酸桿菌復(fù)合菌種,葡萄糖20 g,調(diào)節(jié)PH至6.8,蒸餾水1000m L,土豆200g,121 ℃滅菌20 mi n,培養(yǎng)24 h,同時應(yīng)注意實驗過程要確保無菌生長。實驗過程需用到高速離心機(jī)、紫外可見分光光度計、精密酸度計。
目前我國通常采用酶水解法和水解法的技術(shù)手段制備乳蛋白肽。在完全密封的情況下,將一定濃度的酸和乳蛋白融合在一起,在確定的時間內(nèi)提高溫度達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。此時,蛋白肽鏈化學(xué)裂解,達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)后才能終止,最后分離純化水解產(chǎn)物。但大量的實驗證明,化學(xué)水解的方法中存在一些問題,在實驗水解的過程中易生產(chǎn)有毒物質(zhì)和異味,蛋白所含有的獨特營養(yǎng)將嚴(yán)重受損,控制的難度極大,所以化學(xué)水解的方法逐漸地不被推廣和應(yīng)用。取而代之的是酶水解法,通過實驗研究得出,酶水解法的安全性較高,已是當(dāng)前生物活性肽制備的有效方法,其成本適中,原料的來源較廣,工藝操作簡單,技術(shù)控制容易,適用于大批量工業(yè)化生產(chǎn)。酶解方法不但可發(fā)生單一的一步反應(yīng),還可發(fā)生多種酶的復(fù)合物的多步反應(yīng)。通過蛋白酶的簡單水解,生產(chǎn)活性肽的要點是酶的選擇,因此,選擇酶的過程一定要認(rèn)真謹(jǐn)慎。應(yīng)要考慮原料蛋白的氨基酸和酶的轉(zhuǎn)移性,還可用發(fā)酵的方法生產(chǎn)活性肽,對于生物活性肽的生產(chǎn)工藝,這兩種都屬于微生物發(fā)酵。在實驗中,選擇合適的酶后,應(yīng)首先研究酶的濃度、溫度,再確定最合適的水解條件,如反應(yīng)時間對酶解產(chǎn)物的影響。制取的過程避免損壞食品蛋白的營養(yǎng)價值,不但能釋放出人類需要的生物活性肽,還能將食物降解為不同長度的肽。但要注意的是,酶解法也有缺點,如乳化性和粘性都有可能受到不利的影響,這就需要通過有效的技術(shù)手段,去掉不良的味覺因素。
此外,還有微生物發(fā)酵法和基因工程法,近幾年,隨著科技的發(fā)展,有關(guān)肽的技術(shù)也逐步發(fā)展起來,可直接利用微生物發(fā)酵過程中產(chǎn)生的復(fù)合蛋白酶降解蛋白質(zhì),達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)的水解度,降低活性肽的成本。微生物蛋白酶具有獨特的性質(zhì),不僅專一性較強(qiáng),活力較高,溶解性較好,還有一些顯著的優(yōu)點如使用方便,原料來源廣泛。但通過實驗得出,微生物的發(fā)酵法對菌種的依賴性較大,在沒有優(yōu)秀的發(fā)酵菌種的情況下,實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)十分困難,通過研究得出,如米曲酶、黑曲酶也可產(chǎn)生肽酶。還可通過基因工程技術(shù)提高活性肽在轉(zhuǎn)基因植物中表達(dá)率,進(jìn)一步實現(xiàn)促進(jìn)商業(yè)化生產(chǎn)的目的。但這方面的技術(shù)還處于初級,通過基因工程的方法,可廣泛推廣并應(yīng)用該技術(shù)進(jìn)行生產(chǎn)分子量角度的蛋白質(zhì),通過實驗得出,該方法也存在一定的缺點,主要是大部分的生物活性肽都是短肽,因此受其限制。
蛋白質(zhì)具有起泡性、熱穩(wěn)性、溶解性的功能性質(zhì),乳蛋白被蛋白酶水解后,能有效地改進(jìn),促進(jìn)氨基酸的組成更加合理,所形成的成分更易被人體吸收。水解物還能在營養(yǎng)配方的食品、飲料中應(yīng)用。但乳蛋白酶解物常有苦的味道,影響產(chǎn)品的口味,影響酶解產(chǎn)物的推廣,因此要采取有效的措施降低蛋白酶解物苦味。天然的蛋白質(zhì)是無味的,大量的實驗研究證明,蛋白質(zhì)水解物苦味主要是由水解物中的疏水性多肽產(chǎn)生。疏水性殘基被包圍,根本無法與味蕾有效地接觸,天然蛋白質(zhì)分子的構(gòu)型較復(fù)雜,不易接近味蕾上的味覺接收器,所以很難出現(xiàn)各種的滋味。但當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)被水解為成分量較低的多肽時,疏水性殘基暴露出來,豐富的肽味蕾可直接接觸,導(dǎo)致苦味的產(chǎn)生??赏ㄟ^分離法、覆蓋法、微生物法有效地脫苦,這幾種方法在乳蛋白肽飲料微生物脫苦的過程中都十分有效,且具有較多優(yōu)點,如在實際的應(yīng)用過程中操作的技術(shù)簡單,成本較低,通過有效的溶解掩蓋苦味。
何爽(1986-),女,遼寧鐵嶺人,本科,助理工程師。研究方向:微生物蛋白飲料。