高效促钙吸收因子酪蛋白磷酸肽连续制备工艺
一、项目研究的背景及用途
  　生物活性多肽是21世纪极具开发价值的功能性因子，蛋白质酶促水解反应是制备生物活性多肽的1种重要手
段。酪蛋白磷酸肽(CPPs)作为—类重要的乳蛋白源生物活性序列是以牛乳酪蛋白为原料经单酶或复合酶系水解作
用，再经分离、纯化制得的含有成簇磷酸丝氨酸残基的活性多肽。该类物质具有防止矿物质流失、预防龋齿，防治
骨质疏松与佝偻病，促进动物体外受精，调节血压，治疗缺铁性贫血、缺镁性神经炎等多种生理功效，尤其是其促
进常量元素与微量元素高效吸收的功能特性使其具有“矿物质载体”的美誉，是最有效的促钙吸收因子之一。目前，
CPPs已被公认为国内外研究最多、最深入、应用领域极为广泛且极具开发潜力的一类乳源活性多肽。我国已于1998
年通过卫生部批准，将CPPs列为功能性食品添加剂应用于软饮料、婴儿乳品、谷类及其制品等多种食品中，德国
和日本也在20世纪90年代末相继将CPPs列入药典，并获得巨大利润，因此对活性多肽CPPs的食用与药用开发必
将具有广阔的应用前景。
二、技术原理及成果水平
  　基于上述背景，本项目采用将蛋白质酶解反应单元与超滤膜分离单元组合集成，一步连续高效制备CPPs的新
工艺。该工艺集酶促水解反应、催化剂回收再利用、产物分离纯化与浓缩脱盐、苦味肽脱除等多步工序于一体，将
大幅提高酶解转化率与产品收率、降低酶耗量与工艺成本，并可控制产品质量，得到高纯目标多肽，是应用酶解技
术连续高效制取生物活性多肽的理想模式。
　　针对目前CPPs制备时广泛采用的间歇酶解工艺中普遍存在的反应转化率及目标多肽产率低、产品质量不稳定、
酶耗量大、工艺成本高等共性问题，提出酶膜耦合一步法连续生产新方法：设计并安装了1套由20L酶解罐与不同
截留分子量的超滤膜件组合而成的多级酶膜耦合反应器扩试系统；确定了间歇与连续酶解制备CPPs的工艺路线，
并优化了操作参数；完成了20L罐间歇水解和40L/h长时间连续、稳定、高效制取CPPs的扩试开发，酶耗量降低
3倍，反应器生产能力提高1倍；并对离子交换树脂纯化工艺进行了设计与优化。各级产品经权威机构检测证明：
体外持钙能力效果明显，各项指标均达到国家保健(功能)食品通用标准。经济核算证明：酶膜耦合连续工艺所得
CPPs生产成本明显低于同类产品市售价格，具有较强的市场竞争力。
　　项目已通过验收与成果鉴定，技术水平为国际先进；项目部分研究内容已申请中国发明专利：酶解与膜滤集成
连续制取酪蛋白生物活性多肽的工艺，申请号200310107554-3。结合项目研究内容在国内外期刊发表研究性论文5
篇，SCI收录2篇。
三、市场分析及效益预测
　　本项目成功研制了1种集成化酶膜组合反应器，开发了1套酶解反应/膜分离耦合连续制备酪蛋白磷酸肽的新
工艺，并制得高附加值产品，具有完全自主知识产权，研究成果具有广阔应用前景，具体体现在：
    （1）所获得的工艺路线与技术参数的优化方案以及所设计的新型酶膜耦合反应器还可应用于其他生物大分子
(包括蛋白质、多糖等)的酶促水解反应，以连续高效制备各类寡聚功能因子。
    （2）酪蛋白是乳中含量最高的蛋白质，目前主要作为食品原料或微生物培养基使用，利用蛋白质酶促水解技
术制得的酪蛋白磷酸肽是公认的高效促钙吸收因子，并具有预防龋齿，防治骨质疏松与佝偻病，促进动物体外受精，
调节血压等多种生理功效，且安全无毒。因此对CPPs的食用与药用开发必将具有显著的经济效益和社会意义，并
有助于生物工程与现代医药等高新技术产业的培育与发展。
　　本项目研制开发的酶膜耦合反应器及酶解-膜滤集成工艺为CPPs的连续、稳定、高效制备开辟了一条新途径，
使主要作为工业和食品原料的酪蛋白大幅增值，该项目可在甘肃、内蒙、天津等乳制品较发达的省份推广，若建成
规模50t/a CPPs工厂，预计可创产值7500万元，利税达1000万元；若制成药剂，所创产值和利润将更高。因此
对活性多肽CPPs的食用与药用开发必将具有显著的经济效益和社会效益，并有助于生物工程与现代医药等高新技
术产业的培育与发展。