本發(fā)明涉及核苷酸生產(chǎn),具體涉及一種制備核苷酸型酵母抽提物的方法,尤其是一種生物催化的制備核苷酸型酵母抽提物的方法。
背景技術(shù):
1、食品的口感是由其內(nèi)部的水溶性物質(zhì)組成的,這其中涵蓋了核苷酸、氨基酸、縮氨酸、有機(jī)酸、有機(jī)堿和無(wú)機(jī)離子等成分。這些物質(zhì)在人體內(nèi)經(jīng)過(guò)一系列復(fù)雜而又漫長(zhǎng)的反應(yīng)才能生成甜味、苦味或咸味。上面提到的各種成分都至少包含了咸、甜、酸、苦、鮮這五種味道中的一種。呈味核苷酸是這些物質(zhì)之一,呈味核苷酸的種類(lèi)包括但不限于肌苷酸、鳥(niǎo)苷酸、胞苷酸、尿苷酸以及黃苷酸等。呈味核苷酸在肉、魚(yú)、蛋、奶類(lèi)制品中有較好的增鮮力,能增加其適口性。呈味核苷酸能夠增強(qiáng)甜味和肉味、醇厚的感覺(jué),同時(shí)也能消除或抑制酸味、苦味、腥味和焦味等不良的風(fēng)味。在一定程度上可以提高調(diào)味料的適口性。這樣可以有效地降低添加劑的用量,減少生產(chǎn)成本,并使食物的口感變得更加醇厚。另外,呈味核苷酸還可以提高肉類(lèi)產(chǎn)品在貯藏過(guò)程中的貨架期。因此,呈味核苷酸經(jīng)常被加入到各種調(diào)料中,例如雞精、雞粉、增鮮味精、醬油、調(diào)味包、湯料、番茄醬、蛋黃醬等,以增強(qiáng)其味道并優(yōu)化口感。在食品工業(yè)中有廣闊應(yīng)用前景。核苷酸型酵母抽提物,也被稱(chēng)為5'-核苷酸型酵母抽提物,其成分包括5'-肌苷酸二鈉(imp)和5'-鳥(niǎo)苷酸二鈉(gmp)。這是新一代的核苷酸類(lèi)食品增鮮劑,可以直接加入到食品中,發(fā)揮增鮮的效果。核苷酸型酵母抽提法是一種新型復(fù)合微生物添加劑,它可以與各種氨基酸形成多種風(fēng)味物質(zhì)。它是方便面、雞精、雞粉以及增鮮醬油等調(diào)味品的關(guān)鍵味道成分之一。另外,核苷酸型酵母抽提物還是生產(chǎn)生物活性物質(zhì)如酶促反應(yīng)抑制劑和酶抑制劑的重要原料。核苷酸型酵母提取物不僅有助于抗癌,還能增強(qiáng)身體的免疫系統(tǒng)和調(diào)整營(yíng)養(yǎng)代謝,因此在食品、醫(yī)療和農(nóng)業(yè)等多個(gè)行業(yè)中都有著廣泛的應(yīng)用。
2、核苷酸型酵母抽提物的制備目前主要采用幾種方法:
3、(1)微生物發(fā)酵法:通過(guò)選用特定的生產(chǎn)菌株,進(jìn)行生物發(fā)酵以直接獲得目標(biāo)產(chǎn)物。這種方法的副產(chǎn)品較少,成本也比較低,但是受限于微生物的特性。
4、(2)化學(xué)合成法:在磷酸三乙酯和三氯氧磷的作用下,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)合成5'-肌苷酸二鈉(imp)和5'-鳥(niǎo)苷酸二鈉(gmp)。這種方法具有很強(qiáng)的專(zhuān)一性和較少的副產(chǎn)品,但是使用的化學(xué)原料和有機(jī)溶劑的毒性較強(qiáng),對(duì)操作人員和環(huán)境的危害較大,工藝條件較為惡劣,且后續(xù)提取過(guò)程復(fù)雜,成本也較高。
5、(3)生物催化法:在磷酸化酶的催化下,肌苷或鳥(niǎo)苷與磷酸供體反應(yīng)生成5'-肌苷酸二鈉(imp)和5'-鳥(niǎo)苷酸二鈉(gmp)。這種方法的優(yōu)點(diǎn)包括高度專(zhuān)一性,磷酸供體的來(lái)源多樣且成本低,提取流程簡(jiǎn)單方便,且對(duì)環(huán)境影響小。然而,現(xiàn)行的生物催化法在制備5'-肌苷酸二鈉(imp)和5'-鳥(niǎo)苷酸二鈉(gmp)時(shí)面臨轉(zhuǎn)化效率低的問(wèn)題,提取技術(shù)亦存在限制,導(dǎo)致所得的核苷酸型酵母提取物純度不高,純度和收率難以兼顧。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、有鑒于此,本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問(wèn)題,提供一種可高效、高產(chǎn)、簡(jiǎn)便、風(fēng)味更好,更安全的核苷酸型酵母抽提物的制備方法。
2、為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
3、一種制備核苷酸型酵母抽提物的方法,包括以下步驟:
4、(1)將酵母抽提物與rna混合,流加核酸酶溶液,進(jìn)行第一酶解,得到第一酶解液;(2)在所述的第一酶解液中加入脫氨酶,進(jìn)行第二酶解,得到第二酶解液;
5、(3)調(diào)節(jié)所述第二酶解液的ph,干燥,即得。
6、其中,步驟(1)中,所述的酵母抽提物經(jīng)蛋白酶酶解后與rna混合;所述的蛋白酶為木瓜蛋白酶、堿性蛋白酶或中性蛋白酶中的任意一種或多種組合;蛋白酶酶解體系中,酵母抽提物的濃度為80-100g/l,蛋白酶的濃度為0.05-0.3g/l;所述蛋白酶酶解,酶解時(shí)間為0.5-4h,酶解溫度為25-40℃。優(yōu)選地,所述的蛋白酶為木瓜蛋白酶或堿性蛋白酶中的任意一種或兩種組合;蛋白酶酶解體系中,酵母抽提物的濃度為100g/l,蛋白酶的濃度為0.1-0.2g/l;所述蛋白酶酶解,酶解時(shí)間為4h,酶解溫度為25℃。進(jìn)一步優(yōu)選地,所述的蛋白酶酶解在攪拌轉(zhuǎn)速為120rpm的環(huán)境中進(jìn)行。
7、其中,步驟(1)中,所述的酵母抽提物在混合體系中的濃度為80-100g/l,所述的rna與所述的酵母抽提物的混合質(zhì)量比為1:1.5-2;優(yōu)選地,所述的混合體系,為酵母抽提物和rna在水中混合得到的混合體系。進(jìn)一步優(yōu)選地,混合體系中,酵母抽提物的濃度為100g/l,所述的rna與所述的酵母抽提物的混合質(zhì)量比為1:2。
8、其中,步驟(1)中,所述的核酸酶溶液為核糖核酸酶水溶液,濃度為100-200g/l;所述的流加,初始流速為1-2ml/h,每小時(shí)流速增加0.5-1ml/h。優(yōu)選地,所述的核糖核酸酶為核酸酶p1,所述的核酸酶溶液,濃度為100g/l,初始流速為1ml/h,每小時(shí)流速增加0.5ml/h。
9、其中,步驟(1)中,所述的第一酶解,酶解ph為5-7,酶解時(shí)間為3-10h,初始酶解溫度為60-80℃,采用階梯式降溫,每半小時(shí)溫度下降3-8℃,第一酶解反應(yīng)結(jié)束時(shí)溫度為30-50℃。優(yōu)選地,所述的第一酶解,酶解ph為5±0.5,酶解時(shí)間為5h,初始酶解溫度為70℃,采用階梯式降溫,每半小時(shí)溫度下降3℃,第一酶解反應(yīng)結(jié)束時(shí)溫度為40℃。
10、其中,步驟(2)中,所述的脫氨酶以脫氨酶溶液的方式流加加入,所述脫氨酶溶液的濃度為18-40g/l;所述的流加,初始流速為1-2ml/h,每小時(shí)增加0.5-1ml/h;所述的第二酶解,酶解時(shí)間為3-10h,初始酶解溫度為30-50℃,采用階梯式降溫,每半小時(shí)溫度下降2-3℃,當(dāng)溫度下降至22-25℃時(shí)進(jìn)行恒溫反應(yīng)。優(yōu)選地,脫氨酶溶液的濃度為18g/l,初始流速為1ml/h,每小時(shí)增加0.5ml/h;所述的第二酶解,酶解時(shí)間為8h,初始酶解溫度為40℃,采用階梯式降溫,每半小時(shí)溫度下降2℃,當(dāng)溫度下降至24℃時(shí)進(jìn)行恒溫反應(yīng)。
11、其中,步驟(3)中,所述的ph調(diào)節(jié)至5-7;所述的干燥為噴霧干燥,進(jìn)風(fēng)溫度為150-200℃,出風(fēng)溫度80-100℃。優(yōu)選地,所述的干燥前先進(jìn)行離心,以去除不溶物。進(jìn)一步優(yōu)選地,所述的ph調(diào)節(jié)至6±0.5;所述的噴霧干燥,進(jìn)風(fēng)溫度為150℃,出風(fēng)溫度95℃。
12、第二方面,本發(fā)明提供了第一方面所述的方法制備得到的核苷酸型酵母抽提物。其中,所述核苷酸型酵母抽提物的核苷酸含量大于35%w/w。
13、第三方面,本發(fā)明提供了第二方面所述的核苷酸型酵母抽提物在食品調(diào)味劑中的應(yīng)用。
14、其中,所述核苷酸型酵母抽提物在食品調(diào)味劑中的質(zhì)量含量為0.01?-0.3%。
15、有益效果:
16、本發(fā)明使用酵母抽提物與rna作為原料,經(jīng)過(guò)一系列ph、溫度和酶解方式的調(diào)控,制成富含核苷酸型酵母抽提物的料液,經(jīng)噴干處理得到富含核苷酸型酵母抽提物的粉末。本發(fā)明設(shè)計(jì)的制備方法高效、簡(jiǎn)便,無(wú)需使用有毒試劑,對(duì)原料限制低,成本低,產(chǎn)量高,制備得到的核苷酸型酵母抽提物,其核苷酸含量達(dá)到40.8%(其中cmp含量為7.18%、ump含量為10.44%、gmp含量為12.25%、imp含量為10.93%),氨基酸含量達(dá)到16.1%,不溶物含量?jī)H有1.1%,相比于酵母抽提物原料而言,核苷酸含量提高了2.8倍,氨基酸含量提高了4倍,在制備食品調(diào)味劑方面具有良好的應(yīng)用前景。