活性肽也称为生物活性肽或蛋白多肽,主要产品包括大豆肽、鱼皮胶原蛋白肽、海参肽等,是一千多种肽的总称。酶法水解全蛋白分子是生产生物活性肽的最常见方法,即通过合适的蛋白酶酶,包括碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰酶等 ,通过水解蛋白中的肽键,从而使大的蛋白质分子水解为小片段肽和氨基酸。酶法生产活性肽具有许多优点:酶解过程和结果的可控性与可重现性强;酶解蛋白质条件温和、安全性高;酶解反应没有副反应并且不会降低蛋白质的营养价值。以上优点均为其标准化生产奠定了基础。当然,酶法多肽在调节水解pH的过程中,酸或碱的添加会引入无机盐,产生灰分,增加了分离纯化的难度。 酶解法制备活性肽的基本流程如下图。
酶解法生产活性肽的原料品种十分丰富,罗非鱼皮、牦牛骨、大豆分离蛋白,这些制备生物活性肽的原料,有3个特点,一、原料中蛋白含量较高;二、原料来源丰富、成本低;三、食品加工废弃物或副产物。从而使得生物活性肽更具有商业利用价值,正成为研究和应用热点。蛋白质的预处理主要包括热处理、超声处理、高压均质和超微粉碎等操作,其目的主要是为了提高酶对蛋白质的敏感性。例如高压均质和超微粉碎有利于增大原料总表面积,从而使之与酶有更多的接触位点,缩短酶解时间、提高水解度。而热处理除了杀灭原料中原有微生物和组织自身的蛋白酶,防止微生物产生的酶和组织自身蛋白酶干扰正常水解外,还可以使蛋白质变性、结构松散,以便内部结构和酶接触,缩短酶解的时间,提高酶解的效率。
酶法生产活性肽,蛋白酶的选择是制备的关键环节。现在商业化应用的酶按来源分为微生物源蛋白酶(如碱性蛋白酶、中性蛋白酶和风味酶)、动物源蛋白酶(如胰酶)以及植物源蛋白酶(如菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶)三类。许多酶的切割位点具有特异性,蛋白水解中常见几种内切酶的特异性切割位点,还有一些蛋白酶如一些微生物来源的蛋白酶不具有特异性。针对不同的底物,现多采用具有特异性的蛋白酶和非特异性的各类蛋白酶复配混合进行酶解。因为酶的复配往往具有协同增效作用,不仅有利于缩短酶解时间,提高水解度,还能获得较好的分子量组成和分布的酶解物。需要注意的是,水解产物的情况除了受所用酶的影响外,还受酶浓度、酶解时间、酶解温度、环境pH和底物浓度这五个独立因素的影响,为了使酶解过程可控并增强结果的可重现性,需控制好以上五个关键环节。
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