專利名稱：一種基于復(fù)合糖修飾作用的低致敏乳蛋白粉及制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于乳品加工領(lǐng)域。具體涉及一種基于復(fù)合糖修飾作用的低致敏乳蛋白粉，以及它的制備方法。
背景技術(shù)：
牛乳蛋白過敏為一種常見過敏性疾病，其臨床癥狀表現(xiàn)為皮膚為過敏性皮炎，呼吸系統(tǒng)為鼻炎、哮喘，消化器官為下痢、嘔吐等，嚴(yán)重時表現(xiàn)為全身性過敏，甚至過敏性休克。嬰幼兒通常是乳蛋白過敏的易感群體，發(fā)生率大約為2-6%，成年人的發(fā)生率為
0.1-0.5%, (Hill and Hosking, 1997; Hosking et al, 2000 ；Bennet et al, 2001 )。因此，牛乳蛋白過敏已成為一個比較嚴(yán)重的社會健康問題。牛乳蛋白過敏的主要原因是牛乳和人乳在蛋白質(zhì)類型上和同源性上的較大差別造成人體免疫系統(tǒng)將牛乳蛋白判為外來蛋白(WAL J M.Annal Allergy AschmaImmunol, 2002，89:3-10),正常人免疫系統(tǒng)將牛乳蛋白視為無害并耐受，過敏人群的免疫系統(tǒng)對牛乳蛋白極為敏感，達(dá)到一定數(shù)量即對人體造成有害的炎癥反應(yīng)。牛乳中大約有30種以上的蛋白質(zhì)同過敏有關(guān)，包括酪蛋白和乳清蛋白。大量乳蛋白表位圖譜顯示出每種蛋白質(zhì)存在多種過敏表位，此外，對特殊蛋白過敏個體和與之反應(yīng)的表位間具有極高特異性。清除牛乳中過敏源的方法是將牛乳中的過敏原物質(zhì)完全分離去掉，此種方法效果雖好，但所需要的費用較大，且會造成較大的營養(yǎng)損失，實際生產(chǎn)中很難實施。另外的方法就是通過蛋白質(zhì)改性的方法，有效地消除和降低過敏原。蛋白質(zhì)改性主要是利用化學(xué)因素(如化學(xué)試劑、酶制劑等)或物理因素(如加熱、射線、機械振蕩等)使其氨基端殘基和多肽鏈發(fā)生某種變化，引起蛋白質(zhì)的線性表位和空間表位的改變，從而獲得較好功能特性和營養(yǎng)特性的蛋白質(zhì)。目前，通過改性降低蛋白質(zhì)過敏原的方法主要有:(1)熱處理方法。加熱導(dǎo)致蛋白質(zhì)之間共價或非共價的相互作用，生成聚合物，這種熱誘導(dǎo)性聚合物在一定程度上將改變過敏蛋白的抗原決定部位。不過,研究發(fā)現(xiàn)通過熱處理,牛奶可能仍保持其過敏性(Rytkonen.2002)，或者在不同溫度下，α-LA和β-LG的抗原性隨溫度升高而快速上升(BuG 等.Food and Agricultural Immunology, 2009，20 (3): 195-206),另外，過分的熱處理還會影響牛乳的營養(yǎng)和感官特性，產(chǎn)生一定的蒸煮味，因此，熱處理不是較好的處理方法。(2)發(fā)酵方法。牛乳經(jīng)乳酸菌發(fā)酵后，乳清蛋白的抗原性比生乳有較大程度的降低。但是發(fā)酵方法存在牛乳經(jīng)發(fā)酵后呈酸味，不宜加熱，嬰幼兒不易接收的問題。(3)酶解方法。蛋白酶解是常用的蛋白質(zhì)改性方法，蛋白酶把具有抗原決定部位的片段水解之后，能顯著降低或去掉抗原性，降低牛乳的過敏性反應(yīng)。蛋白酶解可降低α-乳白蛋白和β-乳球蛋白的過敏性，隨著使用的酶的種類的不同，酶解模式的不同，產(chǎn)物有較大的差異(沈小琴等.中國乳品工業(yè)，2006年第06期；鄭海等.中國乳品工業(yè)，2007，35(4):4-9)。但是，蛋白的酶解產(chǎn)物，很容易產(chǎn)生苦肽，同時易導(dǎo)致蛋白相關(guān)的功能特性的損失。從以上分析可知，通過熱處理、酶解及發(fā)酵方法對乳蛋白進行處理，均在一定程度上改變?nèi)榈鞍椎目乖院兔庖咴?，但是都存在不同程度的不足和缺陷?4)蛋白質(zhì)修飾方法。通過對蛋白質(zhì)的修飾是一種降低蛋白質(zhì)抗原性的有效方法，如常用聚乙二醇修飾各類蛋白類藥物(酶、抗體、激素等)有特殊功能的蛋白質(zhì)。但是通過化學(xué)試劑產(chǎn)生的蛋白質(zhì)改性，存在食品安全問題，其使用受到限制。利用多糖對蛋白進行修飾生成蛋白質(zhì)一多糖復(fù)合物可以有效降低蛋白的抗原性，如半乳甘露聚糖與大豆蛋白通過糖基化反應(yīng)鍵合可以較好地掩蔽蛋白中原有抗原，減輕大豆蛋白的過敏性(Bakiker.1998)。利用多糖對乳蛋白的抗原性調(diào)控方面，主要是利用單一的糖進行修飾(Bu G 等.Food and Agricultural Immunology, 2009.20 (3): 195-206 ；Bu G等.Food and Africultural Immunology, 2010.21 (2): 143-156),乳蛋白的抗原抑制率一般只有50-70%左右，因此，還需要進一步提高乳蛋白的抗原抑制率，才能解決牛乳蛋白過敏的問題。經(jīng)檢索，沒有發(fā)現(xiàn)用雙糖對乳蛋白進行修飾以降低乳蛋白抗原性的報道。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決牛乳蛋白過敏問題，本發(fā)明用雙糖(葡萄糖和殼寡糖)組成的復(fù)合多糖對牛乳蛋白進行修飾，提供了一種基于復(fù)合糖修飾作用的低致敏乳蛋白粉。該低致敏乳蛋白粉中α-乳白蛋白、β_乳球蛋白的抗原抑制率達(dá)到90%以上，α-酪蛋白與β-酪蛋白的抗原抑制率達(dá)到85%以上。本發(fā)明另一目的在于提供上述低致敏乳蛋白粉的制備方法。本發(fā)明的技術(shù)方案如下:本發(fā)明一種基于多糖修飾作用的低致敏乳蛋白粉，按照如下方法制備:(I)、按照葡萄糖和殼寡糖之間質(zhì)量比為1:1的比例將葡萄糖和殼寡糖混合均勻，得復(fù)合多糖；(2)、按照乳蛋白粉和步驟(I)所得的復(fù)合多糖之間質(zhì)量比為2.5 3.5:1的比例將乳蛋白粉和復(fù)合多糖混合，然后溶解于去離子水中，輕輕攪拌5-10分鐘，得質(zhì)量百分比為8 12% (w/w)的溶液；將溶液置于-40 _50°C條件下預(yù)凍4.0 5.5小時，然后冷凍干燥16 24小時，得乳蛋白-多糖凍干粉；(3)、將所得的乳蛋白-多糖凍干粉在溫度為38 50°C、相對濕度為76 79%條件下反應(yīng)22 36小時，得低致敏乳蛋白粉。上述低致敏乳蛋白粉中所述的乳蛋白粉是指以牛乳為原料，經(jīng)過去脂、去乳糖、去部分礦物質(zhì)后干燥加工而成粉末狀產(chǎn)品。乳蛋白粉可于市場上購買得到。上述低致敏乳蛋白粉步驟(I)中所述的殼寡糖的聚合度為4 9。上述基于多糖修飾作用的低致敏乳蛋白粉的制備方法，包括如下步驟:(I)、按照葡萄糖和殼寡糖之間質(zhì)量比為1:1的比例將葡萄糖和殼寡糖混合均勻，得復(fù)合多糖；(2)、按照乳蛋白粉和步驟(I)所得的復(fù)合多糖之間質(zhì)量比為2.5 3.5:1的比例將乳蛋白粉和復(fù)合多糖混合，然后溶解于去離子水中，輕輕攪拌5-10分鐘，得質(zhì)量百分比為8 12% (w/w)的溶液；將溶液置于-40 _50°C條件下預(yù)凍4.0 5.5小時，然后冷凍干燥16 24小時，得乳蛋白-多糖凍干粉；(3)、將所得的乳蛋白-多糖凍干粉在溫度為38 50°C、相對濕度為76 79%條件下反應(yīng)22 36小時，得低致敏乳蛋白粉。
上述制備方法中所述的乳蛋白粉是指以牛乳為原料，經(jīng)過去脂、去乳糖、去部分礦物質(zhì)后干燥加工而成粉末狀產(chǎn)品。所述的乳蛋白粉可于市場上購買得到。上述制備方法步驟(I)中所述的殼寡糖的聚合度為4 9。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有的優(yōu)點和有益效果:(1)本發(fā)明低致敏乳蛋白粉采用復(fù)合多糖修飾乳蛋白，其抗原抑制率高，抗原抑制效果好；其中α -乳白蛋白、β -乳球蛋白的抗原抑制率達(dá)到90%以上，α -酪蛋白和β -酪蛋白的抗原抑制率達(dá)到85%以上；而利用單糖修飾的乳蛋白粉中α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、α-酪蛋白與β_酪蛋白的抗原抑制率只有50-70%。(2)本發(fā)明低致敏乳蛋白粉適口性好，可廣泛地應(yīng)用于各類食品中。(3)本發(fā)明低致敏乳蛋白粉安全性好，在制備過程中反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)溫度較低，反應(yīng)時間較短，對乳蛋白的營養(yǎng)基本沒有破壞作用，而且制備過程中也不會產(chǎn)生任何對身體不利的物質(zhì)。(4)、本發(fā)明制備方法方法操作工藝簡單，設(shè)備投資少，操作場地小，適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
具體實施例方式實施例1本發(fā)明基于復(fù)合糖修飾作用的低致敏乳蛋白粉的制備按照如下方法進行:(I)將5克葡萄糖和5克殼寡糖(青島海德貝公司生產(chǎn)，聚合度為4-9)混合均勻，得復(fù)合多糖10克。(2)將乳蛋白粉(新西蘭進口)25克和步驟(I)所得的復(fù)合多糖10克混合均勻，溶解于257克去離子水中，得質(zhì)量百分比約為12% (w/w)的溶液，輕輕攪拌5分鐘，混勻；將溶液置-50°C條件下預(yù)凍5小時，然后冷凍干燥16小時，得到乳蛋白-多糖凍干粉34.8克。(3)將所得的乳蛋白-多糖凍干粉在溫度為39°C、相對濕度為76%條件下反應(yīng)30小時，得到低致敏乳蛋白粉34.5克。對所得低致敏乳蛋白粉中的α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、α-酪蛋白和β -酪蛋白抗原抑制率進行測定:測定方法采用間接競爭酶聯(lián)免疫吸附測定法(ELISA)，(具體操作方法參見布冠好.牛乳乳清蛋白過敏原調(diào)控技術(shù)及其機理研究:[博士學(xué)位論文].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2009 ;廖萍.熱處理與德氏乳桿菌保加利亞亞種發(fā)酵對牛乳蛋白抗原性的影響:[碩士學(xué)位論文].北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012)。結(jié)果所得的低致敏乳蛋白粉中α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、α-酪蛋白和β-酪蛋白的抗原抑制率分別達(dá)到90.8%、91.1%、85.3%,85.8%。說明本發(fā)明低致敏乳蛋白粉的抗原抑制率高，抑制效果好。實施例2本發(fā)明基于復(fù)合糖修飾作用的低致敏乳蛋白粉的制備按照如下方法進行:(I)將葡萄糖10克和殼寡糖(青島海德貝公司生產(chǎn)，聚合度為4-9)10克混合均勻，得復(fù)合多糖20克。(2)將乳蛋白粉(新西蘭進口)60克和步驟(I)所得的復(fù)合多糖20克混合均勻，溶解于720克去離子水中，得質(zhì)量百分比為10% (w/w)的溶液，輕輕攪拌8分鐘，混勻；將溶液置_45°C條件下預(yù)凍4.5小時，然后冷凍干燥22小時，得到乳蛋白-多糖凍干粉79.8克。
(3)將所得的乳蛋白-多糖凍干粉在溫度為45°C、相對濕度為79%條件下反應(yīng)22小時，得到低致敏乳蛋白粉79.7克。按照實施例1中所述的測定方法對所得低致敏乳蛋白粉進行抗原抑制率測定。結(jié)果所得的低致敏乳蛋白粉中的α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、α-酪蛋白和β-酪蛋白的抗原抑制率分別為90.4%,90.7%,85.6%,86.8%。說明本發(fā)明低致敏乳蛋白粉的抗原抑制率高，抑制效果好。實施例3本發(fā)明基于復(fù)合糖修飾作用的低致敏乳蛋白粉的制備按照如下方法進行:(I)將葡萄糖15克和殼寡糖(青島海德貝公司生產(chǎn)，聚合度為4-9)15克混合均勻，得復(fù)合多糖30克。(2)將乳蛋白粉(新西蘭進口)105克和步驟(I)所得的復(fù)合多糖30克混合均勻，溶解于1552克去離子水中，得質(zhì)量百分比約為8% (w/w)的溶液。輕輕攪拌10分鐘，混勻；將溶液置_45°C條件下預(yù)凍5.5小時，而后冷凍干燥24小時，得到乳蛋白-多糖凍干粉134.8克。(3)將所得的乳蛋白-多糖凍干粉在溫度為50°C、相對濕度為79%的條件下反應(yīng)36小時，得到低致敏乳蛋白粉134.7克。根據(jù)實施例1中所述的測定方法對所得低致敏乳蛋白粉進行抗原性測定，結(jié)果所得低致敏乳蛋白粉中α-乳白蛋白、β-乳球蛋白、α-酪蛋白和β-酪蛋白的抗原抑制率分別為90.1%、90.3%,85.2%,86.2%。說明本發(fā)明低致敏乳蛋白粉的抗原抑制率高，抗原抑制效果好。
權(quán)利要求
1.一種基于多糖修飾作用的低致敏乳蛋白粉，其特征在于按照如下方法制備: (1)、按照葡萄糖和殼寡糖之間質(zhì)量比為1:1的比例將葡萄糖和殼寡糖混合均勻，得復(fù)合多糖； (2)、按照乳蛋白粉和步驟(I)所得的復(fù)合多糖之間質(zhì)量比為2.5 3.5:1的比例將乳蛋白粉和復(fù)合多糖混合，然后溶解于去離子水中，輕輕攪拌5-10分鐘，得質(zhì)量百分比為8 12%的溶液；將溶液置于-40 -50°C條件下預(yù)凍4.0 5.5小時，然后冷凍干燥16 24小時，得乳蛋白-多糖凍干粉； (3)、將所得的乳蛋白-多糖凍干粉在溫度為38 50°C、相對濕度為76 79%條件下反應(yīng)22 36小時，得低致敏乳蛋白粉。
2.按照權(quán)利要求1所述的低致敏乳蛋白粉，其特征在于其步驟(I)中所述的殼寡糖的聚合度為4 9。
3.權(quán)利要求1所述的基于多糖修飾作用的低致敏乳蛋白粉的制備方法，其特征在于包括如下步驟: (1)、按照葡萄糖和殼寡糖之間質(zhì)量比為1:1的比例將葡萄糖和殼寡糖混合均勻，得復(fù)合多糖； (2)、按照乳蛋白粉和步驟(I)所得的復(fù)合多糖之間質(zhì)量比為2.5 3.5:1的比例將乳蛋白粉和復(fù)合多糖混合，然后溶解于去離子水中，輕輕攪拌5-10分鐘，得質(zhì)量百分比為8 12%的溶液；將溶液置于-40 _50°C條件下預(yù)凍4.0 5.5小時，然后冷凍干燥16 24小時，得乳蛋白-多糖凍干粉； (3)、將所得的乳蛋白-多糖凍干粉在溫度為38 50°C、相對濕度為76 79%條件下反應(yīng)22 36小時，得低致敏乳蛋白粉。
4.按照權(quán)利要求3所述的制備方法，其特征在于其步驟(I)中所述的殼寡糖的聚合度為4 9。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種基于復(fù)合糖修飾作用的低致敏乳蛋白粉，屬于乳品加工領(lǐng)域。本發(fā)明是將葡萄糖和殼寡糖混合均勻，得復(fù)合多糖；然后按照比例將乳蛋白粉和復(fù)合多糖混合，再溶解于去離子水中，獲得質(zhì)量百分比為8～12%的溶液；將所得溶液在低溫下預(yù)凍，冷凍干燥后得乳蛋白-多糖凍干粉；再在38～50℃、相對濕度為76～79%條件下反應(yīng)22～36小時即可。本發(fā)明低致敏乳蛋白粉的抗原抑制率高，抗原抑制效果好；其次，本發(fā)明低致敏乳蛋白粉適口性好，可廣泛地應(yīng)用于各類食品中；此外，本發(fā)明安全性好，制備時反應(yīng)條件溫和，反應(yīng)溫度較低，對牛乳蛋白的營養(yǎng)沒有破壞作用；本發(fā)明方法操作工藝簡單，設(shè)備投資少。
文檔編號A23L1/09GK103141739SQ20131009841
公開日2013年6月12日 申請日期2013年3月26日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月26日
發(fā)明者駱為民, 羅永康, 王寶修 申請人:呼倫貝爾雙娃乳業(yè)有限公司