本发明公开了一种高溶解性酪蛋白改善睡眠肽及其制备工艺与应用，涉及乳制品及食源性活性肽开发技术领域。其制备工艺步骤：(1)在恒温搅拌的水中加入酪蛋白，经预处理后，制得酪蛋白分散液；(2)在步骤(1)所述酪蛋白分散液中加入可食用碱液，调节pH值，加入胰酶、菠萝蛋白酶及风味蛋白酶其中一种复合其它蛋白酶进行控制酶解，酶解后升温灭酶；(3)冷却后，过筛，取上清液，浓缩，喷雾干燥，得到高溶解性酪蛋白改善睡眠肽。该制备工艺可实现工厂大规模生产，解决在口服液中添加应用中出现大量沉淀絮凝的问题，还可以显著提高戊巴比妥钠诱导小鼠的入睡率和睡眠时间，广泛适用于普通食品、保健食品或功能食品。