專利名稱：一種具有降血壓及抗氧化活性的功能栗仁及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有降血壓及抗氧化活性的功能栗仁及其制備方法與應(yīng)用。
背景技術(shù)：
板栗原產(chǎn)于我國(guó)，已有3000多年的栽培歷史，素有“木本糧食”、“鐵桿莊稼”、“干果之王”等美譽(yù)。近十年來(lái)，我國(guó)板栗生產(chǎn)發(fā)展迅猛。2000年我國(guó)板栗年產(chǎn)量為59. 8萬(wàn)噸， 2003年達(dá)71. 5萬(wàn)噸，到2007年已有25個(gè)省市栽培，面積達(dá)到2000萬(wàn)畝，產(chǎn)量突破120萬(wàn)噸，占世界總產(chǎn)量的70%，面積及產(chǎn)量均居世界之首。板栗富有營(yíng)養(yǎng)、保健和醫(yī)療功能，含有40% 60%的淀粉、5% 10%的蛋白質(zhì)以及少量的脂肪、胡蘿卜素、酚類物質(zhì)、多種維生素如VC、VA、VB和礦物元素等[龍志敏，吳立軍，江冰規(guī)，等.板栗種仁的化學(xué)成分(III) [J].沈陽(yáng)藥科大學(xué)學(xué)報(bào)，2008，25 (11) :883-891.]。中外醫(yī)學(xué)認(rèn)為板栗味甘、性溫，有補(bǔ)腎健脾、強(qiáng)身壯骨、益胃平肝和防止心血管疾病等保健醫(yī)療功能[高海生，常學(xué)東，蔡金星， 等·我國(guó)板栗加工產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J]·中國(guó)食品學(xué)報(bào)，2006,6(1) =429-435. ] 0食品功能化是食品加工的發(fā)展方向之一。目前國(guó)內(nèi)功能食品的產(chǎn)品形態(tài)多是藥劑形態(tài)，如膠囊、片劑、口服液，忽視了其食品屬性。功能食品的發(fā)展方向趨向于以食品作為載體，而非以藥劑的形式出現(xiàn)。板栗當(dāng)中含有5% 10%的蛋白質(zhì)，在保持板栗仁完整形態(tài)的前提下，采用蛋白酶將以上蛋白質(zhì)水解為具有生物活性的短肽，以強(qiáng)化或者賦予板栗某些保健功能，開發(fā)出功能栗仁產(chǎn)品，無(wú)疑是一條板栗精深加工的新思路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種功能栗仁及其制備方法。本發(fā)明所提供的功能栗仁是按照包括下述步驟的方法制備得到的1)將板栗剝殼去衣后進(jìn)行護(hù)色處理，得到栗仁；2)將所述栗仁進(jìn)行干燥，得到干制栗仁；或者將所述栗仁進(jìn)行漂燙或蒸煮，得到熱處理栗仁；3)將所述干制栗仁放入酶液中浸漬，使干栗仁復(fù)水，得到復(fù)水栗仁；或?qū)⑺鰺崽幚砝跞史湃朊敢褐薪n，使酶液滲入栗仁，得到含酶栗仁；其中，所述酶液中含有蛋白酶；4)將所述復(fù)水栗仁或所述含酶栗仁進(jìn)行酶解培養(yǎng)，得到所述功能栗仁。本發(fā)明步驟3)中，所述蛋白酶為木瓜蛋白酶或木瓜蛋白酶與其它蛋白酶的混合酶；所述蛋白酶優(yōu)選木瓜蛋白酶與風(fēng)味蛋白酶的混合酶，兩者的酶活比可為 (13. 023-4. 342) 5.477。步驟3)中，所述復(fù)水栗仁中所含蛋白酶的總量與栗仁中所含蛋白的配比可為 (2000-14000)U Ig;優(yōu)選配比為(6000-10000)U lg，進(jìn)一步優(yōu)選配比為 8000U Igo 具體制備時(shí)，可根據(jù)干制栗仁或熱處理栗仁的吸水量，調(diào)節(jié)所需酶液的濃度，使所吸收的酶與栗仁蛋白滿足上述配比。
所述含酶栗仁中所含蛋白酶的總量與栗仁中所含蛋白的配比Q000-14000) U Ig;優(yōu)選配比為(6000-10000)U lg，最優(yōu)選配比為8000U Igo所述酶解培養(yǎng)的溫度為10_80°C，優(yōu)選50-55°C;時(shí)間為1_30小時(shí)，優(yōu)選15小時(shí)。為了提高短肽得率，在所述酶液中還加入α-淀粉酶，每IOOml所述酶液中所述 α-淀粉酶的添加量可為0.3g_0.4g，優(yōu)選0.35g。本發(fā)明中所用的α -淀粉酶具體為諾維信公司的Liquozyme Supra α -淀粉酶，酶活力為90KNU/g。但由于α -淀粉酶處理，會(huì)使栗仁稍微帶有酶本身不愉快的嗅味，因此在實(shí)際生產(chǎn)中可利用板栗內(nèi)源α -淀粉酶的作用使淀粉適度水解，即將新鮮板栗冷藏1-2月后再加工也可以達(dá)到提高多肽得率的效果。本發(fā)明步驟1)中對(duì)栗仁進(jìn)行護(hù)色處理可按照現(xiàn)有的方法進(jìn)行。如將栗仁浸入護(hù)色液中浸泡5-120min ；所述護(hù)色液的組成如下質(zhì)量濃度0. 01 %的茶多酚、質(zhì)量濃度0. 2% 的檸檬酸、質(zhì)量濃度0. 1 %的EDTA、質(zhì)量濃度2%的NaCl、質(zhì)量濃度2%的無(wú)水乙醇以及余量的水。步驟幻中對(duì)栗仁進(jìn)行干燥的方法，可采用熱風(fēng)干燥、冷凍干燥等。步驟幻中對(duì)栗仁進(jìn)行漂燙的溫度為60-100°C，時(shí)間為0. 5-30分鐘；對(duì)栗仁進(jìn)行蒸煮的溫度為60-100°C， 時(shí)間為0. 5-30分鐘。步驟幻中對(duì)干制栗仁浸漬的時(shí)間可為0. 5-4小時(shí)，使干制栗仁吸收等質(zhì)量的酶液。此外，所述方法還包括對(duì)所述功能栗仁進(jìn)行裝袋、滅酶及殺菌的步驟。試驗(yàn)證明，本發(fā)明所制備的功能栗仁具有降血壓和抗氧化的活性。在最佳工藝條件下木瓜蛋白酶和Flowryme適宜的配比為2 1 (m/m)，蛋白酶的適宜用量為8000U/g蛋白，α-淀粉酶(Liquozyme Supra)的適宜用量為0. 35g/100mL酶液，當(dāng)酶解溫度55°C、酶解時(shí)間1 時(shí)，短肽得率為43. 62%、水解度為26. 27% ；板栗水解物具有較好的ACE (血管緊張素轉(zhuǎn)化酶)抑制和抗氧化活性，ACE抑制的IC5tl為4. 70mg/mL,亞油酸氧化抑制的IC5tl 值為4. 26mg/mL,清除超氧陰離子自由基、羥自由基和DPPH自由基的IC5tl值分別為2. 77、 7. 78、4. 30mg/mL。本發(fā)明的功能栗仁以完整的板栗仁作為載體、強(qiáng)化或賦予其降壓和/或抗氧化的保健功能，既迎合功能食品的發(fā)展方向，也符合人們對(duì)板栗的消費(fèi)習(xí)慣(我國(guó)習(xí)慣板栗整粒食用)，同時(shí)無(wú)需進(jìn)行功能因子的分離提純，加工成本大大降低。


圖1為本發(fā)明提供的功能栗仁的制備工藝流程圖。圖2為栗仁在不同蛋白酶作用下的短肽得率(A)和水解度(B)測(cè)定結(jié)果的柱形圖。圖3為不同α -淀粉酶用量下的還原糖含量和短肽得率曲線。圖4為不同木瓜蛋白酶與Flowryme配比的短肽得率㈧和水解度⑶的柱形圖。圖5為不同蛋白酶用量下的短肽得率和水解度曲線。圖6為HHL與ACE反應(yīng)后的色譜分析圖；圖6A為未加入抑制劑的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)照反應(yīng)液，圖6B為加入栗仁短肽樣品的反應(yīng)液。
圖7為不同質(zhì)量濃度栗仁短肽的ACE抑制活性。圖8為不同質(zhì)量濃度栗仁短肽的自由基清除和抗氧化活性效果。
具體實(shí)施例方式下面通過(guò)具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行說(shuō)明，但本發(fā)明并不局限于此。下述實(shí)施例中所述實(shí)驗(yàn)方法，如無(wú)特殊說(shuō)明，均為常規(guī)方法；所述試劑和材料，如無(wú)特殊說(shuō)明，均可從商業(yè)途徑獲得。下述實(shí)施例中所用的原料板栗為產(chǎn)自北京懷柔的燕紅板栗；所使用的酶堿性內(nèi)切蛋白酶 Alalase(6. 119X 105U/mL)、復(fù)合蛋白酶 ftx)tamex(2. 159X 105U/g)、中性蛋白酶 Neutrase (3. 6168 X 105U/mL)、風(fēng)味蛋白酶 Flowryme (5. 477 X 104U/g)、N120p 蛋白酶 (2. 775X 105U/g)、木瓜蛋白酶(4. 342X 104U/g)、Liquozyme Supra α -淀粉酶(90KNU/g)、 切枝淀粉酶GOOPUN/mL)均購(gòu)自于丹麥諾維信公司。ACE (血管緊張素轉(zhuǎn)換酶)購(gòu)于美國(guó) Sigma公司。下述實(shí)施例中所用福林-酚試劑、二苯代苦味酰自由基(DPPH)、ACE、馬尿酰組胺酰亮氨酸(HHL)購(gòu)自美國(guó)Sigma公司；鄰苯三酚、水楊酸、TBHQ(北京化學(xué)試劑公司)；其他試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純；純凈水為娃哈哈純凈水。下述實(shí)施例中所用的儀器與設(shè)備如下LGJ_25型冷凍干燥機(jī)，北京四環(huán)科學(xué)儀器廠有限公司；HZC-250恒溫振蕩培養(yǎng)箱，太倉(cāng)市實(shí)驗(yàn)設(shè)備廠；TU-1901雙光束紫外-可見分光光度計(jì)，北京普析通用儀器有限公司；高效液相色譜儀、2695色譜工作站(四元泵、柱溫箱、自動(dòng)進(jìn)樣器、在線脫氣機(jī))、四98 二極管陣列檢測(cè)器，美國(guó)Waters公司。下述實(shí)施例中還原糖的測(cè)定參照GB/T 5009. 7-2008《食品中還原糖的測(cè)定》；短肽得率的測(cè)定參照三氯乙酸(TCA)可溶性氮法[JANG A, LEE Μ. Purification andidentification of angiotensin converting enzyme inhibitory peptides from beef hydrolysates[J].Meat Science, 2005,69 (4) :653-661.]；水解度的測(cè)定參照鄰苯二甲醛法(OPA)法[NIELSEN P Μ, PETERSEN D, DAMBMANN C. Improved method for determining food protein degree of hydrolysis[J]. Journal of Food Science,2001, 66(5) :642-646.]。實(shí)施例1、制備功能栗仁1功能栗仁制備的工藝路線及操作要點(diǎn)按照?qǐng)D1所示的工藝流程進(jìn)行制備。操作要點(diǎn)將新鮮的板栗在沸水中加熱2min，趁熱手工剝殼去衣之后，浸入護(hù)色液中浸泡30min，護(hù)色液成分為0.01%茶多酚+0.2%檸檬酸+0. 1% EDTA+2% NaCl+2%無(wú)水乙醇(參考文獻(xiàn)板栗真空冷凍干燥工藝研究[D].保定河北農(nóng)業(yè)大學(xué)大學(xué)，2005.)，以達(dá)到防褐變并破壞栗仁表面致密層的目的，之后進(jìn)行冷凍干燥。將干燥后的栗仁浸入酶液中浸漬池，使干栗仁復(fù)水，取出浙干，然后在適宜的溫度下培養(yǎng)。裝入耐高溫鋁箔袋，封口， 121°C處理15min進(jìn)行滅酶及殺菌。2酶解條件的確定2.1蛋白酶的選擇分另Ij 選用 Alalase、Protamex> Flowryme> N120p、Neutrase 禾口木瓜蛋白 Bl(Papain)，控制栗仁蛋白水解時(shí)的酶用量為6000U/gstse，具體操作方法配制一定濃度的酶液(干栗仁浸入酶液中浸漬池后復(fù)水，可吸收干栗仁等質(zhì)量的酶液，由此可計(jì)算所配制酶液的濃度)，將干栗仁在酶液中浸漬池，取出浙干后恒溫培養(yǎng)證，6種蛋白酶培養(yǎng)溫度依次為55、50、50、55、50、55°C，測(cè)定短肽得率(TCA-NSI)與水解度(DH)。結(jié)果見圖2。由圖2A可知，選用木瓜蛋白酶(Papain)短肽得率最高，可達(dá)到 28. 23 %，使用Neutrase蛋白酶得率最低，僅為12. 85 %，其他4種蛋白酶差異不大，均在19%左右，短肽得率從高到低的順序依次為木瓜蛋白酶、Protamex, N120p, Alalase, Flowrymase,Neutrase0由圖2B可知，選用木瓜蛋白酶水解度最高，為17. 39%，6種蛋白酶 7K解度由高至丨J低的順序?yàn)槟竟系鞍酌?、Flowrymase> Alalase、N120p、Protamex> Neutrase。 綜合考慮短肽得率和水解度兩個(gè)因素，確定木瓜蛋白酶為較適宜的蛋白酶。2. 2提高短肽得率方法的研究(蛋白酶與淀粉酶的復(fù)合處理)功能栗仁制備中存在短肽得率相對(duì)較低的問(wèn)題，原因是酶和底物在固態(tài)的栗仁中擴(kuò)散比較困難。采用蛋白酶與淀粉酶共同作用，以期提高短肽得率。按蛋白加酶量為6000U/gstse配制木瓜蛋白酶液，將酶液分成兩份，分別添加 α-淀粉酶和切枝淀粉酶，添加量為0. 25g/100mL酶液。將干栗仁浸入酶液中浸漬池復(fù)水， 取出浙干后55°C恒溫培養(yǎng)15h，測(cè)定短肽得率和水解度。結(jié)果如表1所示。表1蛋白酶-淀粉酶復(fù)合后短肽得率
實(shí)驗(yàn)組 16000( 25O405
實(shí)驗(yàn)組 26000O0.2531.1
對(duì)照組60000037.3由表1可知，α -淀粉酶能促進(jìn)蛋白酶解反應(yīng)，提高短肽得率，較對(duì)照提高約3個(gè)百分點(diǎn)，而切枝淀粉酶則有抑制作用，較對(duì)照降低約6個(gè)百分點(diǎn)。α -淀粉酶之所以對(duì)短肽得率有促進(jìn)作用，是因?yàn)棣?淀粉酶能水解淀粉α _1，4糖苷鍵，將大分子淀粉水解成分子量較小的糊精，一定程度上消除了擴(kuò)散限制。而切枝淀粉酶將支鏈淀粉水解為直鏈淀粉，使栗仁中淀粉的結(jié)晶化和凝膠化趨勢(shì)增強(qiáng)[王璋，許時(shí)嬰，湯堅(jiān).食品化學(xué)[Μ].北京中國(guó)輕工業(yè)出版社，2003 :65-71.]，不利于體系中的蛋白酶與底物的充分接觸，因此對(duì)酶解反應(yīng)有抑制作用。相同操作條件下添加不同量的α -淀粉酶，栗仁中還原糖含量和短肽得率如圖2 所示。從圖2可看出，當(dāng)α-淀粉酶的添加量為0.35g/100mL酶液時(shí)，還原糖含量最高，達(dá)到14. 53g/100gst，意味著α -淀粉酶對(duì)板栗淀粉的水解程度達(dá)到最大，同時(shí)短肽得率亦達(dá)到最高，為49. 95%。因此，功能栗仁的制備，應(yīng)使淀粉適度水解后再進(jìn)行蛋白酶解。換一個(gè)角度，這也是防止板栗制品“淀粉返生”的必要措施[周禮娟，芮漢明.低糖板栗果脯加工中α-淀粉酶作用效果研究[J].食品工業(yè)科技，2007，觀(9) :101-103. J0在實(shí)際生產(chǎn)中，可利用板栗內(nèi)源α-淀粉酶的作用使淀粉適度水解，即新鮮板栗冷藏1 2月后再加工[JERMINIM, CONEDERA M, SIEBER T N, et al. Influence of fruit treatments on perishability during cold storage of sweet chestnuts[J]. Journalof the Science of Food and Agriculture,2006,86(6) :877-885.]。2. 3提高水解度方法的研究(復(fù)合蛋白酶處理)通常，具有較好降壓活性的肽類分子質(zhì)量在5000D以下[R0BERTM C,RAZANAME A, MUTTER Μ, et al. Identification of angiotensin-I-converting enzyme inhibitory peptides derived from sodiumcasemate hydrolysates produced by Lactobacillus helveticus NCC 2765[J]. Journal of Agricultural and FoodChemistry,2004,52(23) 6923-6931.]，較好抗氧化活性的肽類為2500 3000D、甚至更低[WU H，CHEN H，SHIAU C Y. Free amino acids and peptides as related to antioxidant properties in protein hydrolysatesof mackerel(Scomber austriasicus)[J]. Food Research International, 2003,36(9/10) :949-957. YAMAGUCHINN，Υ0Κ00 Y, FUJIMAKI M. Oxidative stability of dried model food consisted of soybean protein hydrolyzateand lard[J]. Nippon Shokuhin Kogyo Gkkaishi，1980，27 (4) :51-55.]。因此一定范圍內(nèi)水解度越高越好。采用木瓜蛋白酶與其他蛋白酶共同作用，木瓜蛋白酶以1 1的質(zhì)量比分別復(fù)合 Alalase、Protamex、Neutrase、Flowryme 禾口 N120p 蛋白Bi,均按 6000U/g 的蛋白力口Bl量配制復(fù)合酶液，干栗仁在此酶液中浸漬池后浙干，55°C恒溫培養(yǎng)證之后，測(cè)定短肽得率和水解度。結(jié)果如表2所示。表2木瓜蛋白酶與其他蛋白酶復(fù)合的水解度和短肽得率
權(quán)利要求
1.一種制備功能栗仁的方法，包括下述步驟1)將板栗剝殼去衣后進(jìn)行護(hù)色處理，得到栗仁；2)將所述栗仁進(jìn)行干燥，得到干制栗仁；或者將所述栗仁進(jìn)行漂燙或蒸煮，得到熱處理栗仁；3)將所述干制栗仁放入酶液中浸漬，使干栗仁復(fù)水，得到復(fù)水栗仁；或?qū)⑺鰺崽幚砝跞史湃朊敢褐薪n，使酶液滲入栗仁，得到含酶栗仁；其中，所述酶液中含有蛋白酶；4)將所述復(fù)水栗仁或所述含酶栗仁進(jìn)行酶解培養(yǎng)，得到所述功能栗仁。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于步驟幻中，所述蛋白酶為木瓜蛋白酶或木瓜蛋白酶與其它蛋白酶的混合酶；優(yōu)選木瓜蛋白酶與風(fēng)味蛋白酶的混合酶，兩者的酶活比為(13. 023-4. 342) :5. 477。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于步驟幻中，所述復(fù)水栗仁中所含蛋白酶的總量與栗仁中所含蛋白的配比O000-14000)U Ig;優(yōu)選配比為(6000-10000) U lg，最優(yōu)選配比為8000U Ig;所述含酶栗仁中所含蛋白酶的總量與栗仁中所含蛋白的配比O000-14000)U Ig;優(yōu)選配比為(6000-10000)U lg，最優(yōu)選配比為8000U lg。
4.根據(jù)權(quán)利要求1-3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于步驟4)中所述酶解培養(yǎng)的溫度為10-80°C，優(yōu)選50-55°C，最優(yōu)選55°C ；時(shí)間為1_30小時(shí)，優(yōu)選15小時(shí)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于步驟3)所述酶液中還加入 α -淀粉酶，每IOOml所述酶液中所述α -淀粉酶的添加量為0. 3g_0. 4g，優(yōu)選0. 35g ；所述 α -淀粉酶優(yōu)選為L(zhǎng)iquozyme Supra α -淀粉酶，酶活力為90KNU/g。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述方法還包括在步驟1)前將板栗在-4-4°C冷藏1-2個(gè)月的步驟。
7.根據(jù)權(quán)利要求1-6中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述步驟1)中所述護(hù)色處理的方法如下將栗仁浸入護(hù)色液中浸泡5-120min ；所述護(hù)色液的組成如下質(zhì)量濃度 0.01%的茶多酚、質(zhì)量濃度0. 2%的檸檬酸、質(zhì)量濃度0. 1 %的EDTA、質(zhì)量濃度2%的NaCl、 質(zhì)量濃度2%的無(wú)水乙醇以及余量的水；步驟幻中所述干燥為冷凍干燥；步驟幻中所述漂燙的溫度為60-100°C，時(shí)間為 0. 5-30分鐘；步驟2)中所述蒸煮的溫度為60-100°C，時(shí)間為0. 5-30分鐘；步驟3)中所述浸漬的時(shí)間為0. 5-4小時(shí)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于所述方法還包括對(duì)所述功能栗仁進(jìn)行裝袋、滅酶及殺菌的步驟。
9.權(quán)利要求1-8中任一項(xiàng)所述方法制備得到的功能板栗仁。
10.權(quán)利要求9所述的功能板栗仁在制備降壓食品和/或抗氧化食品中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種功能栗仁及其制備方法。該功能栗仁是按照包括下述步驟的方法制備得到的1)將板栗剝殼去衣后進(jìn)行護(hù)色處理，得到栗仁；2)將栗仁干燥或漂燙/蒸煮；3)將干燥栗仁放入酶液中浸漬，得到復(fù)水栗仁；或?qū)崽幚砝跞史湃朊敢褐薪n，得到含酶栗仁；其中，所述酶液中含有蛋白酶；4)將復(fù)水栗仁或所述含酶栗仁進(jìn)行酶解培養(yǎng)，得到所述功能栗仁。最佳工藝如下α-淀粉酶的用量為0.35g/100mL酶液，木瓜蛋白酶和Flowryme的配比為2∶1(m/m)，蛋白酶的用量為8000U/g蛋白，當(dāng)酶解溫度55℃、酶解時(shí)間15h時(shí)，短肽得率為43.62％、水解度為26.27％；功效試驗(yàn)證明，板栗水解物具有較好的ACE抑制和抗氧化活性。
文檔編號(hào)A23L1/29GK102334703SQ20111021260
公開日2012年2月1日 申請(qǐng)日期2011年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月27日
發(fā)明者于艷靜, 蘭彥平, 劉佳棽, 劉佳琴, 周家華, 周連第, 常虹, 田金強(qiáng), 董慧, 謝敏 申請(qǐng)人:北京市農(nóng)林科學(xué)院