酸水解酪蛋白的制备工艺及应用

2020/3/12 18:49:20

背景及概述[1]

酸水解酪蛋白是酪蛋白及其相关制品通过强酸水解、脱色、中和、脱盐、干燥等工艺制备而成的一种产品,其中主要成分为氨基酸和短肽。由于产品制备过程中使用了大量强酸水解、强碱中和,因而使得初级产品中盐含量较高。酸水解酪蛋白按照产品纯度(即氯化物含量)主要分为工业级(氯化物含量高于3%)和医药级(氯化物含量低于3%)两类。然而,受到脱盐工艺限制,使得酸水解酪蛋白产品中盐含量过高,产品纯度低。目前,我国市场上的酸水解酪蛋白产品均为工业级,其中氯化物含量高达20%以上,根本无法达到食品工业和医药工业的要求。虽然经过特定类型的树脂纯化,可以降低氯化物含量,但现有工艺复杂,所制得的酸水解酪蛋白产品要么回收率过低,难以实现产业化,要么产品纯度依然难以达到医药级要求。鉴于以上原因,酸水解酪蛋白的应用受到了极大限制。而开发一种简便易行、低碳环保、回收率高的酸水解酪蛋白制备工艺,为各行各业提供医药级水解酪蛋白产品成为迫切需求。

应用[2-3]

在医药工业,酸水解酪蛋白主要作为医药产品的原料,如核酪口服液、氨基酸金属螯合制剂;如一种包含乳清蛋白和水解酪蛋白蛋白质的蛋白质源的营养组合物,例如早产儿配方。乳清蛋白与水解酪蛋白的比率可为约90:10-约50:50重量。水解酪蛋白的水解度可为约20%-约80%。另外,提供用于改善目标受试者(例如早产儿)的胃排空和改善消化性的方法。当给予时,营养组合物可促进肠推进和吸收能力。因此,可实现目标受试者更好的生长和发育,尤其神经发育。

在食品工业,酸水解酪蛋白主要作为高端营养品的添加剂,用来补充氨基酸;如制备一种低敏新生儿配方乳粉,原材料包括原料乳、乳糖、α?乳清蛋白、水解乳清蛋白、水解酪蛋白、生物活性物质,还公开了制备所述乳粉的方法,包括(1)将原材料与水混合均匀并完全溶解,得到料液A,原材料包括原料乳,乳糖,α?乳清蛋白,水解乳清蛋白,水解酪蛋白;(2)将步骤(1)得到的料液A经均质、杀菌、浓缩,喷雾干燥得到物料B;(3)将原材料中的生物活性物质与物料B在干混车间混合均匀即得到低敏新生儿配方乳粉。本发明的优点在于,兼顾低敏性和提高免疫力,解决引起婴幼儿过敏问题通过降低过敏原和提高免疫力来实现;制备工艺简单,乳粉溶解性好,货架期稳定,不易氧化。

在日化品行业,酸水解酪蛋白可作为氨基酸类护肤品、氨基酸类日化产品的原料;

在发酵工业,酸水解酪蛋白主要用于微生物培养基;

在饲料行业,酸水解酪蛋白可作为饲料添加剂,用于强化动物饲料的营养;在植物微肥产业,酸水解酪蛋白是氨基酸金属螯合肥料的重要原料。由此可见,酸水解酪蛋白具有十分广泛的用途。

制备[1]

一种医药级水解酪蛋白及其制备方法:

(1)将酪蛋白和浓盐酸按照1:0.6~1:1的质量/体积比(g/mL)混合于高压反应釜中;

(2)调节釜压为200~300kPa,温度为100~120℃,加热水解2~6h,水解过程中蒸汽冷凝回流;

(3)水解结束后泄压,将回流装置改为蒸馏装置,升高温度至180~220℃,加热

(4)将反应釜冷却后打开,以活性炭与酪蛋白质量比为1~2:1的比例加入活性炭,以水与酪蛋白质量比为8~16:1的比例加入水,调节釜压为150~250kPa,温度为100~120℃,加热脱色2~4h,脱色过程中蒸汽冷凝回流;

(5)泄压后待冷却至室温,将釜中混合液进行抽滤操作,收集滤液;

(6)按照酪蛋白与树脂的质量比为1:10~1:20的比例称取阴离子交换树脂,装填于离子交换柱中,用蒸馏水冲洗,去除杂质;加入4倍树脂质量的0.5mol/LHCl溶液浸泡2h,用蒸馏水洗至中性;再加入4倍树脂质量的0.5mol/LNaOH溶液浸泡2h,用蒸馏水洗至中性,备用;

(7)采用蠕动泵将滤液以2.0~6.0mL/min的流速输送至离子交换柱上端,在柱下端收集流出液;

(8)将流出液置于钢制托盘中进行冷冻干燥,温度为-50℃,压强为500~600Pa,时间为24h,所得粉末状产品即为医药级水解酪蛋白。

主要参考资料

[1] CN201810656605.4一种医药级水解酪蛋白及其制备方法

[2] CN201480024922.4包含乳清和水解酪蛋白的营养组合物及其用途

[3] CN201611009256.4一种低敏新生儿配方乳粉及其制备方法

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