水牛乳降血压肽及其功能乳制品加工技术研究与产业化示范

地区:上海市 宝山区

关键词:广西壮牛水牛乳业有限责任公司;广西壮族自治区水牛研究所

成果类型:其它

成果领域:生物与新医药

成果编号:A2021061000003819

成果描述:

课题来源与背景:广西科技厅下达的广西科学研究与技术开发计划项目“水牛乳降血压肽及其功能乳制品加工技术研究与产业化示范”,任务书编号为:桂科攻14122005-44。心血管疾病已逐渐成为现代人们死亡的首要原因,高血压是心血管疾病演变过程中主要的可控的危险因子。全国有许多高血压患者,传统降血压药物大概有200多种,但都有很大的副作用,并且需要终生服用。食源降血压肽可对高血压患者起到降压的作用,而对正常者则无降压作用,安全性高,长期服用无副作用。乳和乳制品是人类最好的食源蛋白质,不仅含有丰富的营养物质,还含有许多生物活性肽,至今国内外学者已发现并获得很多具有生理活性的物质,如抗氧化肽、鸦片样肽、抗菌肽、抗血栓肽、抗高血压肽、免疫调节肽,已经实现工业化生产的主要是酪蛋白磷酸肽,包含降血压肽在内的其他生物活性肽研究主要集中在实验室阶。技术原理及性能指标:技术原理:通过优化酶解条件,制备一种活性稳定、经济适用、成本低廉、无不良风味的水牛乳酶解多肽,并将其进行应用研究,开发3种风味能够被大众接受,具有生物活性的水牛乳降血压肽产品,并进行产业化示范。性能指标: 水牛乳降血压活性肽基料制备技术:通过单因素试验和响应面分析试验,研究不同的温度、pH值、酶添加量对水牛乳水解度、ACE抑制率、酶解液的感官的影响。最终确定了水牛乳酶解过程中所用的酶为碱性蛋白酶,温度为55℃,pH为10.4,酶的添加量为3800u/g蛋白质,水解时间为3.5h,灭酶,得到1种成本低廉、经济适用、风味被大众接受的水牛乳酶解多肽功能基料。 水牛乳降血压活性肽基料稳定性与产品特性:水牛乳活性肽基料经过胃蛋白酶消化后,ACE抑制率有所提高,从原来的65.8%提高到70.74%,而经过胰蛋白酶消化后,ACE抑制率降到63.6%,说明水牛乳活性肽基料具有很好的胃蛋白酶耐受性。水牛乳活性肽基料在不同温度、不同pH下,其ACE抑制率会发生变化,在3≤pH≤8,T≤60℃范围内制备的活性肽基料ACE抑制率具有良好的稳定性。多肽的相对分子质量500D以下的占有60%以上,相对分子质量500D-1000D的占有25%左右,相对分子质量2000D-1000D的占有10%左右,而3000D以上的仅占有1%左右,所以酶解多肽的类型几乎都是小分子肽,这与研究报道上说的降血压肽的分子量不超过1500D相符合。水牛乳活性肽基料中氨基酸的总量为41.93%,其中芳香氨基酸如Tyr、Phe、Trp占总量的11.11%,Val、Ile、Leu等支链氨基酸占总量的21.68%,Glu、Asp、Pro、Leu、Lys、Val氨基酸占总量的62.27%,Cys、Arg、Gly含量很低,仅占总量的3.29%。 含肽发酵乳制品的工艺:通过研究水牛乳酶解液的添加量、蔗糖添加量、菌种添加量对发酵乳制品的感官评价影响,最终确定水牛乳酶解液的添加量为8%,蔗糖添加量为7%,菌种添加量为0.048U(菌种活力500U/2500L),得酸奶的多肽含量为0.48g/100g,而ACE抑制率为36.65%。 含肽风味水牛乳的工艺:通过实验条件优化产品配方为:水牛乳酶解液基料为12%,蔗糖添加量为3%,柠檬酸添加量为0.35%,产品多肽含量为0.67g/100g,ACE抑制率为37.84%。 含肽乳酸菌饮料的工艺:水牛乳酶解液基料的添加量为10%,乳酸菌饮料感官良好,无任何不良风味,多肽含量为0.53g/100g的产品,ACE抑制率为38.21%。 项目实施期间,已生产了3种活性肽特色功能乳制品共15.75万瓶,实现产值102.375万元,实现利税17.94万元。 已在国内核心期刊发表论文2篇,申请国家发明专利2项。技术的创造性与先进性:简化乳源蛋白中生物活性肽的生产工艺,不需要沉淀酪蛋白,直接对水牛乳进行酶解,充分的利用了酪蛋白和乳清蛋白,提高蛋白利用率,不需要经过脱盐、分离制备等复杂工艺,直接将水牛乳酶解多肽应用到乳制品研究中。采用直接酶解技术制备水牛乳酶解多肽,制得的酶解多肽分子量小,85%为小分子活性多肽,ACE抑制率高达64%。该方法条件温和,对蛋白质的营养破坏比较小,水解过程中容易控制,价廉易于推广,蛋白质利用率高达95%以上。首次利用水牛乳酶解多肽基料研究开发了发酵水牛乳、风味水牛乳以及乳酸菌饮料3种乳制品,为开发降血压乳制品提供开端。技术的成熟程度,适用范围和安全性:所生产产品,质量稳定,产品口味清新,营养丰富,市场前景非常广阔。该项目技术成熟,已通过专家组查定。适用于中国水牛乳加工企业,应用前景广阔。应用情况及存在的问题:动物乳蛋白尤其是牛乳蛋白是各种生物活性多肽的来源的重要途径之一,大量试验证明了牛乳蛋白的不完全酶解物中存在具有不同功能的生物活性多肽,主要有抗氧化活性多肽、阿片活性多肽、机体免疫调节多肽、ACE抑制多肽、抗菌肽以及酪蛋白磷酸肽等。将水牛乳酶解液降血压肽基料应用到乳制品开发中,针对特殊人群,开发功能性乳制品,使乳制品企业产品更加多样性,增加企业在市场的竞争力,该课题多肽乳酸菌已生产销售15.75万瓶。由该项目开发研究的3种含肽水牛乳制品,一是还没有申报保健食品批文,因此在产品宣传过程中不能宣传其功效,只能明确其多肽含量,产品只能作为普通乳制品进行生产、销售;二是很多消费者对水牛乳酶解多肽的能效并不了解,对产品的认同度还比较低。
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