[发明专利]一种植物蛋白酶及其应用

说明书

技术领域：

本发明涉及一种植物蛋白酶及其应用，属食品科学技术领域。

背景技术：

云南是著名的动植物王国，生物资源强省是云南省发展战略目标。据调查，在滇西北地区，有一种俗名叫“奶浆藤”的天然藤类植物(据云南植物志记载，属萝摩科、南山藤属，攀缘木质藤本，生长于海拔500～3000米山地森林中或灌木丛)，将其茎干敲碎后用温水浸泡的水溶液具有凝乳功能，当地奶山羊养殖户用其为凝乳剂加工山羊奶乳饼，产品具有特殊的清香味、营养价值高。乳饼是云南三大传统民族乳制品之一(乳饼、乳扇、酥油)，通常生鲜乳经加热杀菌后，加入凝乳剂，使蛋白质凝聚，而后入模压榨成型后制得，有些外国人形象地称其为“中国式奶酪”，发展优势明显、市场前景广阔。

随着人们对食品安全问题的关注，用于乳饼加工的传统酸凝剂的杂菌污染问题、奶酪发酵剂的凝乳酶短缺以及化学合成凝乳剂的安全问题，对凝乳剂提出了更高的要求，开发新型凝乳剂势在必行。“奶浆藤”作为凝乳剂研究是云南生物资源开发的必然，本发明人以国家自然科学基金“贯筋藤凝乳机理研究(31160331)”为依托，已完成对“奶浆藤”主要凝乳成分、性质及其应用技术的研究，现提出专利申请。

经文献检索，未见与本发明相同的公开报道。

发明内容：

本发明的目的在于开发云南植物资源，提供一种标准化、安全高效、简单实用的植物蛋白酶及其应用，。

本发明的植物蛋白酶按常规方法制备，分子量及酶学特性如下：

该植物蛋白酶的分子量为30KDa和26KDa，巯基是酶的主要功能基团；

该植物蛋白酶的酶学特性：具有凝乳活力和蛋白分解活力，酶的最适温度85℃、最佳蛋白分解活力温度75-80℃、酶活pH值4.0-11.0、最适pH8.0，酶的抗氧化、还原能力较弱，金属离子影响酶活力。

本发明的植物蛋白酶的应用：按质量比取植物蛋白酶60％、氯化钙30％、柠檬酸10％混合，再按质量比配制成0.15％水溶液；该水溶液作为凝乳剂按原料奶质量的30％应用于乳饼加工中。

本发明的优点在于：

a.开发利用云南丰富的奶浆藤资源，植物蛋白酶成本低。

b.能实现产品的标准化生产，蛋白酶具有安全高效、酶学性质较稳定、应用范围广、使用方法简单等优点。

c.丰富了我国食品添加剂种类，产品除能应用于乳饼、奶酪、豆制品中，在生物制剂的开发中前景广阔。

具体实施方式：

1、本发明的植物蛋白酶经下列步骤得到：

(1)原料及预处理：称取无霉变、无尘土的风干奶浆藤茎干10kg，切断后用清水快速冲洗，沥干水分，敲碎呈1-2cm³颗粒

(2)浸泡：添加200kg蒸馏水，用58℃水浴浸泡30min。

(3)除杂质：用4层纱布过滤，滤液再经离心除去细微杂质(5000r/min，15min)。

(4)浓缩：滤液在旋转蒸发器中真空浓缩至原体积的15％(55、℃-0.075MPa)，浓缩液约为30kg，并冷却到0-4℃。

(5)提取蛋白酶：在冷却浓缩液中缓缓加入硫酸铵至饱和度为20％，老化(4℃、20min)、离心(5000r/min、5min)；取上清液再次添加硫酸铵至饱和浓度为60％，老化(4℃、20min)、离心(5000r/min、15min)，弃上清液。

(6)蛋白酶干燥纯化：弃上清液后的蛋白酶中加入600mL pH8.0的磷酸缓冲溶液，放入透析袋中，将透析袋浸入蒸馏水中透析纯化20h，每4h换水一次。蛋白酶放入塑料或不锈钢容器中在-80℃冰箱速冻，真空冷冻干燥(真空度1pa、冷阱温度-60℃、样品温度-40—20℃)，蛋白酶干燥粉末。

(7)本实施例得到的植物蛋白酶具有如下特征：成品蛋白酶34.38g，其最适温度85℃，最佳蛋白分解活力温度75-80℃，酶活pH值4.0-11.0，最适pH8.0，金属离子影响酶活力，酶的抗氧化、还原能力较弱。

2、植物蛋白酶的应用

(1)植物蛋白酶凝乳剂的制备

称取蛋白酶9g、氯化钙4.5g、柠檬酸1.5g，添加9985g水，配制成10kg浓度为0.15％凝乳剂。

(2)乳饼加工

①生鲜乳：选择健康奶山羊分泌的新鲜优质生羊奶30kg，酸度≤14⁰T；

②过滤除杂：预热至40℃，用两层纱布滤除乳中的杂质；