專利名稱：酪蛋白磷酸肽鐵的制備方法
技術領域：
本發明涉及酪蛋白磷酸肽與還原型二價鐵螯合的制備工藝。
背景技術：
鐵缺乏是世界范圍內最常見的營養不良，據世界衛生組織(1997)估計，世界上有40 50億人處于鐵缺乏的狀態，占世界總人口的66% 80%，其中有超過30%的人患有貧血。鐵缺乏和貧血也是危害我國婦女和兒童的重要營養缺乏病，2002年第四次全國營養調查結果顯示，我國居民貧血發生率為20. 1%，缺鐵性貧血已經成為我國迫切需要解決的公共衛生問題之一。人體每日適宜的鐵攝入量為成人男性每天參考攝入15mg，女性20mg，如攝入不足則需通過補鐵劑等獲得鐵的補充以達到營養平衡。 通過食物強化解決鐵等微營養不良問題是國際公認的最經濟、有效的方法。國際上(WHO/FAO)批準使用的補鐵制劑約有20余種，我國(《食品營養強化劑使用衛生標準》(GB14880))已批準使用的鐵營養強化劑品種有硫酸亞鐵、乳酸亞鐵、葡萄糖酸亞鐵、檸檬酸亞鐵、擰檬酸鐵、擰檬酸鐵銨、富馬酸亞鐵、還原鐵、電解鐵、碳酸亞鐵、擰檬酸亞鐵、琥珀酸亞鐵、甘氨酸亞鐵、焦磷酸鐵、乙二胺四乙酸鐵鈉(NaFeEDTA)等共17種。目前主要應用在面粉、大米、嬰幼兒配方食品、嬰幼兒輔食營養補充品、乳及乳制品、醬油、魚露、咖啡粉、糖和餅干等食品的營養強化中。不同鐵營養強化劑的特性和應用價值存在很大差異，衡量鐵營養強化劑優劣的原則是強化劑的生物利用率和加入后對食物的顏色和味道的影響。鐵的效價、溶解度決定了食品中鐵的生物利用率，一般來說，二價鐵比三價鐵更有利于人體吸收，有機鐵比無機鐵對腸胃剌激性小且易于吸收，血紅素鐵較非血紅素鐵易于吸收等。為此，研究者一直在致力于新型補鐵材料的開發，利用生物技術開發新型高效鐵營養強化劑為重要方向。如血紅素鐵、乳鐵蛋白、富鐵酵母、富鐵豆芽、富鐵螺旋藻、氨基酸螯合鐵等多種產品被研制并投放市場。 酪蛋白磷酸肽(CPP)是以牛乳酪蛋白為原料，經酶水解，再經分離純化而得到的含有成簇磷酸絲氨酸殘基的一族多肽。研究證實，酪蛋白磷酸肽具有極強的促鈣、促鐵吸收活性。如我國學者牟光慶等人曾研究證實，在貧血大鼠的飼料中添加CPP，具有加快血紅蛋白恢復速度、提高鐵的溶解性、促進鐵吸收的功效。 根據酪蛋白磷酸肽具有促進鐵吸收的功能特性，開發酪蛋白磷酸肽鐵作為新型補
鐵制劑材料，具有生物利用率高、適口性好的顯著特點，其產品應用前景廣闊。
目前，關于酪蛋白磷酸肽(CPP)與鐵螯合的技術僅有零星初步探索研究報道，本
發明技術首次建立了經酪蛋白與還原型二價鐵螯合制備酪蛋白磷酸肽鐵的工藝，獲得一種
新型有機鐵營養強化劑。
發明內容
為了獲得由酪蛋白磷酸肽與還原型二價鐵螯合制備的酪蛋白磷酸肽鐵，本發明提供一種酪蛋白磷酸肽鐵的制備方法。
酪蛋白磷酸肽鐵的制備方法包括以下操作步驟 步驟一 取200g 250g脫脂奶粉溶于去離子水中，定容至lOOOmL，得濃度為20% 25%的脫脂奶，用0. 5mol/L的鹽酸溶液將脫脂奶pH值調至4. 6，在3500r/min條件下離心5min 8min，棄去上清液，再加2倍體積的去離子水洗滌，3500r/min條件下離心5min 8min，棄去上清液，得酪蛋白沉淀物； 步驟二 取酪蛋白沉淀物19g 21g，用去離子水定容至100mL，得濃度為5%的酪蛋白溶液，再加入0. 05g活力單位為250000 ii /g的胰蛋白酶(EC3. 4. 21. 4)，放置于58°C 6(TC水浴鍋中，用0. 5mol/L的氫氧化鈉溶液調pH值至7. 3 7. 5，58°C 6(TC保溫酶解2. 5h，即用90°C IO(TC水浴處理8min 5min滅酶活，得酶解液； 步驟三用0. 5mol/L的鹽酸溶液將酶解液pH值調至4. 6，在5000r/min條件下離
心15min，取上清液，得每毫升含酪蛋白磷酸肽0. Olg 0. 02g的酪蛋白酶解液。 步驟四準確稱取0. 0198g氯化亞鐵溶于1000mL去離子水中得10—4mol/L的氯
化亞鐵溶液。取氯化亞鐵溶液100mL，用0. 001mol/L的鹽酸溶液調pH值至3. 0 7. 0，再
加入步驟三所得的酪蛋白酶解液5mL，置于30°C 7(TC水浴鍋中螯合，螯合反應40min
180min后取出，50°C條件下干燥得酪蛋白磷酸肽鐵螯合物。 本發明的有益技術效果體現在以下方面 1、本發明酪蛋白磷酸肽與鐵的螯合率可達96%，酪蛋白磷酸肽鐵中鐵元素含量達0. 7%以上。獲得的酪蛋白磷酸肽鐵常溫下呈固態的淺黃色粉末，無味，可溶于水。
2、本發明所制得的酪蛋白磷酸肽鐵可作為一種新型有機鐵營養強化劑在食品中應用。參照我國《食品營養強化劑使用衛生標準》(GB14880)中規定，本產品可用于谷類及其制品、飲料、乳制品、嬰幼兒食品及其他保健品或動物飼料中；在谷類及其制品中的用量為0. 5% 1%、在飲料中的用量為0. 02% 0. 03%、在乳制品和嬰幼兒食品中的用量為1% 2%。亦可進一步研究作為補鐵生物制劑的有效成分。
3、本發明方法操作簡單、方便。
具體實施例方式
下面結合實施例，對本發明作進一步地說明。
實施例1 : 制備酪蛋白磷酸肽螯合鐵的工藝路線如下
螯合[=^>干燥。 具體包括以下操作步驟 步驟一 取200g 250g脫脂奶粉溶于去離子水中，定容至1000mL，得濃度為20% 25%的脫脂奶，用0. 5mol/L的鹽酸(HC1)溶液將脫脂奶pH值調至4. 6，在3500r/min條件下離心5min 8min，棄去上清液，再加2倍體積的去離子水洗滌，3500r/min條件下離心5min 8min，棄去上清液，得酪蛋白沉淀物；
步驟二 取酪蛋白沉淀物19g 21g(含酪蛋白5g)，用去離子水定容至100mL，得 濃度為5%的酪蛋白溶液，再加入0. 05g活力單位為250000 y /g的胰蛋白酶(EC3. 4. 21. 4， 250000 ii /g)，放置于58°C 6(TC水浴鍋中，用0. 5mol/L的氫氧化鈉(NaOH)溶液調pH值 至7. 3 7. 5，58°C 60。C保溫酶解2. 5h，即用90°C IO(TC水浴處理8min 5min滅酶 活，得酶解液； 步驟三用0. 5mol/L的鹽酸(HC1)溶液將酶解液pH值調至4. 6，在5000r/min條 件下離心15min，取上清液，得每毫升含酪蛋白磷酸肽(CPP)0.01g 0. 02g的酪蛋白酶解 液； 步驟四準確稱取0. 0198g氯化亞鐵(FeCl2 4H20)溶于lOOOmL去離子水中得 10—4mol/L的氯化亞鐵溶液。取氯化亞鐵溶液100mL，用0. OOlmol/L的鹽酸(HCl)溶液 調PH值至3. 0 7. 0，再加入步驟三所得的酪蛋白酶解液5mL，使每毫升含酪蛋白磷酸肽 0. 0144g，置于30°C 70。C水浴鍋中螯合，螯合反應40min 180min后取出，50。C條件下干 燥得酪蛋白磷酸肽鐵螯合物。實施例2 :步驟四的螯合條件為調pH值至4. 0，水浴螯合溫度40°C ，螯合時間lOOmin。其它操作工藝方法同實施例1。實施例3 :步驟四的螯合條件為調PH值至5. O，水浴螯合溫度70°C，螯合時間lOOmin。其它操作工藝方法同實施例1。實施例4 :步驟四的螯合條件為調PH值至6. O，水浴螯合溫度60°C，螯合時間120min。其它操作工藝方法同實施例1。實施例5 :步驟四的螯合條件為調pH值至4. 0，水浴螯合溫度70°C ，螯合時間160min。其它操作工藝方法同實施例1。實施例6 :步驟四的螯合條件為調pH值至7. 0，水浴螯合溫度40°C ，螯合時間180min。其它操作工藝方法同實施例1。實施例7 :步驟四的螯合條件為調PH值至3. O，水浴螯合溫度30°C，螯合時間60min。其它操作工藝方法同實施例1。實施例8 :步驟四的螯合條件為調PH值至6. O，水浴螯合溫度50°C，螯合時間120min。其它操作工藝方法同實施例1。實施例9 :步驟四的螯合條件為調pH值至4. 0，水浴螯合溫度50°C ，螯合時間80min。其它操作工藝方法同實施例1。實施例10 :步驟四的螯合條件為調PH值至7. O，水浴螯合溫度60°C，螯合時間40min。
其它操作工藝方法同實施例1。
權利要求
酪蛋白磷酸肽鐵的制備方法，其特征在于包括以下操作步驟步驟一取200g～250g脫脂奶粉溶于去離子水中，定容至1000mL，得濃度為20％～25％的脫脂奶，用0.5mol/L的鹽酸溶液將脫脂奶pH值調至4.6，在3500r/min條件下離心5min～8min，棄去上清液，再加2倍體積的去離子水洗滌，3500r/min條件下離心5min～8min，棄去上清液，得酪蛋白沉淀物；步驟二取酪蛋白沉淀物19g～21g，用去離子水定容至100mL，得濃度為5％的酪蛋白溶液，再加入0.05g活力單位為250 000μ/g的胰蛋白酶(EC3.4.21.4)，放置于58℃～60℃水浴鍋中，用0.5mol/L的氫氧化鈉溶液調pH值至7.3～7.5，58℃～60℃保溫酶解2.5h，即用90℃～100℃水浴處理8min～5min滅酶活，得酶解液；步驟三用0.5mol/L的鹽酸溶液將酶解液pH值調至4.6，在5000r/min條件下離心15min，取上清液，得每毫升含酪蛋白磷酸肽0.01g～0.02g的酪蛋白酶解液；步驟四準確稱取0.0198g氯化亞鐵溶于1000mL去離子水中得10-4mol/L的氯化亞鐵溶液，取氯化亞鐵溶液100mL，用0.001mol/L的鹽酸溶液調pH值至3.0～7.0，再加入步驟三所得的酪蛋白酶解液5mL，置于30℃～70℃水浴鍋中螯合，螯合反應40min～180min后取出，50℃條件下干燥得酪蛋白磷酸肽鐵螯合物。
全文摘要
本發明涉及酪蛋白磷酸肽鐵的制備方法，該方法以酪蛋白為原料，經胰蛋白酶水解后得酪蛋白磷酸肽，酪蛋白磷酸肽與氯化亞鐵溶液在一定條件下反應，螯合制得鐵元素含量大于0.7％(w/w)的酪蛋白磷酸肽鐵。酪蛋白磷酸肽鐵常溫下呈固態的淺黃色粉末，無味，可溶于水。本發明酪蛋白磷酸肽與鐵的螯合率可達96％，酪蛋白磷酸肽鐵中鐵元素含量達0.7％以上。酪蛋白磷酸肽鐵可作為一種新型有機鐵營養強化劑在食品中應用；參照我國《食品營養強化劑使用衛生標準》(GB14880)中規定，可用于谷類及其制品、飲料、乳制品、嬰幼兒食品及其他保健品或動物飼料中；在谷類及其制品中的用量為0.5％～1％、在飲料中的用量為0.02％～0.03％、在乳制品和嬰幼兒食品中的用量為1％～2％。
文檔編號A23J3/10GK101755995SQ20101004652
公開日2010年6月30日 申請日期2010年1月8日 優先權日2010年1月8日
發明者王志耕, 陳美姣 申請人:安徽農業大學