[發明專利]酵母水解專用復合酶及其制備方法

有效

• 申請號: 201010584810.8
• 申請日: 2010-12-13
• 公開（公告）號: CN102115734A
• 公開（公告）日: 2011-07-06
• 發明（設計）人: 劉漢靈;黃月桂
• 申請（專利權）人: 南寧龐博生物工程有限公司
• 主分類號: C12N9/00
• 分類號: C12N9/00;A23L1/221
• 代理公司: 廣西南寧匯博專利代理有限公司 45114
• 代理人: 鄒超賢

技術領域

本發明屬于酶制劑技術領域，涉及一種酵母水解專用復合酶及其制備方法。

背景技術

酵母含有豐富的蛋白質，葡聚糖、甘露聚糖、維生素、礦物質和大量的谷胱甘肽等，另外還含有4～15％的可降解的核糖核酸(RNA)，通過酶解技術，分解酵母細胞壁，溶出蛋白質，蛋白酶進一步將蛋白質分解成小肽、氨基酸等，磷酸二酯酶再分解核糖核酸生成呈味核苷酸(I+G)等物質，制得酵母抽提物產品，它不但具有良好的營養作用，而且還具有很好的保健作用，是一種具有調味、營養和保健等三大功能的新型調味品，可以替代現有味精等產品，市場前景非常巨大。在天然調味品中，酵母抽提物占有重要地位，在歐美日等國家已普遍用酵母抽提物來取代肉類水解物或代替味精作日常調味品，也可替代牛肉膏等作為生物發酵營養劑。

我國的啤酒和甘蔗產量都居世界前列，其生產后的副產品啤酒酵母泥和甘蔗糖蜜酵母為酵母的深加工酵母抽提物產品提供了豐富的酵母原料資源。2009年我國甘蔗糖蜜產量達到280～340萬噸，啤酒酵母泥的產量為50～60萬噸，作廢棄物處理造成嚴重的資源浪費與環境污染，長期以來廢酵母的經濟價值沒有得到充分利用。開發和綜合利用我國巨大的酵母資源具有十分顯著的社會、經濟和環保效益。

酵母抽提物的生產工藝通常是自溶法，酸堿水解法和生物酶法等三種方法。自溶法的生產時間長、受雜菌污染易發臭、水解度低、蛋白利用率低；化學酸堿法存在含鹽量高、風味差、營養損失大、安全性低等問題；而生物酶法具有反應條件溫和，無污染物排放，水解速度快、酶解徹底、水解氨基態氮含量高、苦味小、鮮風味佳等特點。據文獻檢索，自1993年以來，國內西北輕工學院、無錫輕工大學、華南理工大學、廣東微生物工業研究所等單位都對酵母水解、酵母抽提物生產等做研究，采用的都是木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、堿性蛋白酶等單一或兩種合用的生物酶水解，其水解度與氨基態氮含量都較低，生產原料消耗與成本高，鮮味與風味一般。國外日本與丹麥等國家對酵母水解也做很多研究，例如丹麥諾唯信公司應用堿性蛋白酶或復合蛋白酶與風味酶于酵母水解效果較好，但價格高。綜上所述，現市場非常急需能全面滿足水解度高、氨基態氮高、鮮風味佳、成本低等要求的酵母水解專用復合酶。

發明內容

本發明的目的是針對酵母水解存在的水解原料受限、破壁率低、蛋白質利用率低、水解度低、得率低、水解物質切點不佳等的技術問題，提供一種酵母水解專用復合酶及其制備方法。

本發明的技術方案是：

本發明人在深入研究傳統自溶法與現代生物酶水解機理基礎上，結合酵母的物質分子結構特點，對能水解酵母的多種酶進行研究，發現了新的方法及工藝，也開拓了另一種思路。酵母屬真菌，它的細胞包含多種多樣的生物活性物質，蛋白質含量高達35～50％，較其他動物蛋白原料如牛肉、豬肉等都高，含有大量的人體必需氨基酸，且氨基酸組成合理。同時還含有豐富的維生素、礦物質和大量的谷胱甘肽、葡聚糖和甘露聚糖等，另外含有4～15％的核糖核酸(RNA)，但這些營養物質大多存在于酵母細胞內，且絕大部分蛋白質是不溶性的，不能從細胞壁及細胞膜中滲出。所以必需借助科學的方法破壞細胞壁及細胞膜，使營養物質裸露與釋放出來，并使這些物質轉化成具有鮮美味道與營養的有效成分。綜觀已有的酵母分解法，由于他們采用的酶是單一的，或者是內切酶，或者是外切酶或者是風味酶，對酵母物質分子結構沒有針對性，對多種物質成分復合性沒有有效與全面作用，因而分解蛋白的效果較差，大部分不能完全將大分子的酵母蛋白變成目標的多肽和氨基酸，營養成分不完全，更沒有好的口感和風味。而本發明在所設定的溫度、PH值和時間的條件下，通過酵母水解專用復合酶中的β-葡聚糖酶、甘露聚糖酶、糖化酶等耦合作用打開了酵母細胞壁的復雜結構，切斷其中穩定的物理化學鍵，使蛋白分子結構變得松散，非極性蛋白基團暴露出來，有利于蛋白內切酶作用加快酵母蛋白水解；另外，在酵母水解專用復合酶中的內切酶作用下，切斷酵母蛋白大分子肽鏈內部的肽鍵，生成分子量較小的蛋白胨和多肽等中間產物，然后由酵母水解專用復合酶中的外切酶把多肽中游離羧基末端和氨基末端逐一切斷肽鍵水解生成低分子小肽和生物活性氨基酸等物質，輔以風味酶輔助修飾作用，以獲得營養豐富、水解度高、功能性優及風味好的酵母水解產品。核糖核酸(RNA)在酵母水解專用復合酶中的磷酸二酯酶的作用下主要生成5′一核苷酸呈味物質調控酵母水解液的香鮮味，減少苦味使酵母蛋白水解產品的味道更好，香氣更濃郁。

以下是具體反應的酶解機理的化學反應式：

本發明是這樣實現的：