一種花生粕高f值低聚肽的生產(chǎn)方法
【專利摘要】一種花生粕高F值低聚肽的生產(chǎn)方法，將提取花生油后的花生粕粉碎，加適量的水潤料，在一定溫度、壓力下將物料加壓擠出處理，提高其溶解度。將加壓擠出處理過的原料粉碎調(diào)成一定濃度的溶液后，加入蛋白質(zhì)二硫鍵斷裂劑及纖維素分解酶處理原料，利用Alcalase蛋白酶在一定底物濃度、酶濃度、pH、時間等條件下對改性后的原料初次酶解；再用木瓜蛋白酶在一定底物底物濃度、酶濃度、pH、時間等條件下第二步水解。然后滅酶、分離、純化、干燥、粉碎，獲得F值大于25的高F值花生蛋白低聚肽。本發(fā)明原料原料來源廣泛，對植物油廠花生粕進行了深加工，制造成本低，充分利用了原料，延長了花生制品產(chǎn)業(yè)鏈，提升了花生成品的附加值。
【專利說明】一種花生粕高F值低聚肽的生產(chǎn)方法
[0001]【技術(shù)領(lǐng)域】:本發(fā)明涉及一種功能性低聚肽的生產(chǎn)方法，尤其是一種花生柏酶解技術(shù)制備高F值低聚肽的生產(chǎn)方法，屬保健食品加工【技術(shù)領(lǐng)域】。
[0002]【背景技術(shù)】:高F值低聚肽(High Fischer ratio oligopeptide)是一種重要的活性肽。是指一類由3~7個氨基酸殘基所組成的低聚肽,其中支鏈氨基酸(Branched chainamino acids, BCAA)(主要指必需氨基酸亮氨酸、異亮氨酸和纈氨酸)的含量高于芳香族氨基酸(Aromatic amino acids, AAA)(主要指苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸)。F值(Fischer值)是指支鏈氨基酸與芳香族氨基酸的摩爾濃度比值；而支鏈氨基酸的含量(mol)高于芳香族氨基酸含量(mol)的低聚肽，即稱為高F值低聚肽。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)及營養(yǎng)學(xué)證明，高F值低聚肽，是蛋白酶作用于蛋白質(zhì)后形成的一種低分子活性肽，具有良好的風(fēng)味與豐富的營養(yǎng)并易被人體消化吸收，且具有防治肝性腦病、改善蛋白質(zhì)營養(yǎng)狀況和抗疲勞作用等功效，富含亮氨酸的肽，還可降低血清膽固醇濃度。由于高F值低聚肽的特殊生理功能以及廣泛的來源，近年來備受食品、醫(yī)藥界的關(guān)注。
[0003]自八十年代中期首次報導(dǎo)以魚蛋白和大豆分離蛋白為原料制得高F值低聚肽后，相繼二十年來報 導(dǎo)了以乳清蛋白、玉米醇溶蛋白、葵花濃縮蛋白等為原料，經(jīng)酶解制得高F值低聚肽。1976年Yamashita M等首次利用胃蛋白酶和鏈霉蛋白酶從魚蛋白和大豆分離蛋白中制取了低苯丙氨酸含量的低聚肽混合物，產(chǎn)率分別為69.3%和60.9%，苯丙氨酸含量分別為0.05%和0.23%。1982年Nakhos Z等采用α —胰凝乳蛋白酶和梭酶A作用于大豆蛋白也得到類似的產(chǎn)物。1986年Soichi A等研究了胃蛋白酶、鏈霉蛋白酶、木瓜蛋白酶以及α —胰凝乳蛋白酶修飾乳清蛋白制取低苯丙氨酸的各種生產(chǎn)工藝和方法，結(jié)果表明，以胃蛋白酶一鏈霉蛋白酶兩步水解法的產(chǎn)品得率較高，產(chǎn)品中苯丙氨酸含量也較低，產(chǎn)品得率為81.0%、苯丙氨酸含量為0.30%。1990年Shin-ya T等采用嗜堿蛋白酶和肌動蛋白酶降解玉米醇溶蛋白研制出無苦味高F值寡肽，產(chǎn)率為56%，F(xiàn)值為20.47，芳香族氨基酸含量為1.86%，并用其喂養(yǎng)有肝損傷的小白鼠，結(jié)果證實高F值寡膚可以對嚴(yán)重肝損傷有一定的治療效果。1991年Shuji A等以牛乳酪蛋白為原料，采用嗜熱菌蛋白酶和木瓜蛋白酶兩步水解成功地制取了高F值寡膚混合物。1996年西班牙學(xué)者Bautista J等人用肌動蛋白酶和Kerase中性蛋白酶酶解葵花濃縮蛋白，制取高F值寡肽，產(chǎn)率為24.8%，F(xiàn)值為20.47，芳香族氨基酸的含量為1.01%。
[0004]眾所周知，作為原料，一般選擇原則是資源豐富、蛋白含量高，可提高附加值等，作為高F值產(chǎn)品對原料蛋白氨基酸組成更有特殊要求?；ㄉ厥侵参镉椭瑥S利用花生制取油脂后的一種下腳料，花生中的蛋白質(zhì)含量達24%~36%，相當(dāng)于牛奶的8~10倍、牛肉和豬肉的I~2倍、稻米的3~4倍，在所有農(nóng)作物中，僅次于大豆，且其蛋白質(zhì)消化率高于大豆。雖然花生中蛋白質(zhì)的F值只是1.26左右，但是其蛋白質(zhì)含量較高，這為酶解后提高其F值奠定了物質(zhì)基礎(chǔ)。目前我國在花生柏的利用方面仍然處于低層次的程度，只有少部分被利用生產(chǎn)粗蛋白(粉)、休閑小食品等，而大量的花生柏都作為動物飼料原料，如何利用、開發(fā)花生蛋白，提升其附加值是當(dāng)前的研究熱點和突破口，這些因素決定了花生蛋白是否能成為繼大豆蛋白之后的又一個新的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)資源。末端處理”轉(zhuǎn)型向“就地解決”的路線更能夠滿足我國目前的需求。
[0005]
【發(fā)明內(nèi)容】
:針對上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明提供了一種原料來源廣泛，制造成本低，產(chǎn)品性能優(yōu)良，以植物油廠提花生油后的花生柏為原料制備花生蛋白高F值低聚肽的方法。
[0006]為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種花生柏高F值低聚肽的生產(chǎn)方法，首先將植物油廠提油后的花生柏，用粉碎機粉碎，使其成為粉狀物料，其粒度控制在全部通過200目篩即可；再將此花生柏粉料加適量的水潤料，使其水分含量控制在20~30%，將其投入到高壓擠出機中進行擠出改性處理，擠出的溫度為110~150°C之間，進料速度為20~30kg/hr，然后對擠出后的物料烘干，使其水分小于6%，利用粉碎機粉碎，使其粒度控制在全部物料通過100目篩。將此粉狀物料加水配制成8~10%的溶液，投入反應(yīng)罐中，用5mol/LNa0H溶液調(diào)其pH值在8.0~9.0之間，加入0.5%的二硫鍵斷裂劑，在50~60°C溫度下保溫攪拌20min，加入1.5~2.0%的纖維素分解酶，繼續(xù)保溫攪拌I~2hr左右；然后利用蛋白酶對上述物料分兩步酶解。第一步酶解選用Alcalase酶(堿性蛋白酶)。此酶可將蛋白質(zhì)多肽鏈切成短肽鏈并且切割位置絕大多數(shù)在芳香氨基酸與支鏈氨基酸的連接處，使酶解后生成的短肽其末端為芳香族氨基酸，酶解的工藝條件為底物濃度為8.0~10.0%，Alcalase酶濃度為3.0~5.0%,溫度50~6CTC，pH在8.0~9.0，攬祥4~6hr,進行離心分離，取上清液；第二步酶解選用木瓜蛋白酶。此酶可將短肽末端的芳香族氨基酸切掉，調(diào)所得的上清液工藝條件為pH至7.5~8.0，溫度45~50°C，加入3.0~5.0%的木瓜蛋白酶，底物濃度為8.0~10.0%，攪拌反應(yīng)4~5hr ;
[0007]為改善酶解液的風(fēng)味，調(diào)酶解液pH至7.0，溫度45~50°C，加入1%的風(fēng)味蛋白酶，攪拌反應(yīng)lhr，滅酶、離心分離、去殘渣，在離心后的上清液中加入活性炭(活性炭與上清液的比例為1:5~8)，調(diào) 整溫度為30~40°C，pH為5.0左右，保溫lhr，過濾，將濾液經(jīng)濃縮、干燥粉碎后，即得到粉狀花生柏高F值低聚肽產(chǎn)品。
[0008]按本發(fā)明方法制取的花生柏蛋白低聚肽產(chǎn)品，風(fēng)味較好，F(xiàn)值大于25，產(chǎn)品得率大于 30%ο
[0009]本發(fā)明采用植物油脂廠提油后的副產(chǎn)品大豆柏為原料，原料含油脂量少，省去了生產(chǎn)中脫脂的工序，利用纖維素分解酶和二硫鍵斷裂劑預(yù)處理，提高了蛋白的溶出率，與堿法、酸法相比較具有高效、低能耗、無毒、無污染等優(yōu)點，可生產(chǎn)實現(xiàn)連續(xù)化、自動化操作。本發(fā)明采用高壓擠出處理原料，有限降低了其分子量并對分子加以修飾，破壞花生蛋白的堅硬組織，使其疏松，可溶性增強，增大了與酶的接觸面積，改善了花生蛋白的酶解特性。本發(fā)明利用Alcalase酶和木瓜蛋白酶分步水解，添加風(fēng)味蛋白酶改善口味，消除異味，經(jīng)活性炭吸附、濃縮、干燥、粉碎等工序制成的花生蛋白高F值低聚肽，適合于藥物和保健品及營養(yǎng)強化食品的生產(chǎn)加工。
【具體實施方式】
[0010]實施例1
[0011]1.原料預(yù)處理
[0012]將植物油廠提取花生油后的花生柏經(jīng)粉碎機粉碎，過200目篩，加入飲用水潤料，使其物料水分含量為20%，攪拌均勻，靜置20min，使物料充分吸水；將高壓擠出機預(yù)熱，設(shè)定溫度為110°c，投入潤料后的物料，控制進料速度為20kg/hr，得到擠出物，然后熱風(fēng)干燥使其水分小于6%，粉碎，使其粒度為全部物料通過100目篩。
[0013]取一定量的上述物料，加入飲用水制成濃度為8%的溶液，投入反應(yīng)罐中，調(diào)溶液的pH為8.0，加入0.5%的二硫鍵斷裂劑，控制溫度為50°C，攪拌反應(yīng)20min，加入1.5%纖維素分解酶繼續(xù)保溫，攪拌反應(yīng)2hr。
[0014]2.蛋白酶酶解
[0015]①Alcalase蛋白酶酶解:以上述經(jīng)過預(yù)處理后的反應(yīng)罐中的物料為酶解原料，加入Alcalase蛋白酶，使工藝條件為底物濃度8%，Alcalase蛋白酶濃度(E/S) 3.0%，溫度50°C,pH8.0，酶解時間為4hr，然后分離得到第一步酶解液。
[0016]②木瓜蛋白酶酶解:以①中得到的第一步酶解液為原料，調(diào)節(jié)pH為7.5，溫度45°C，加入木瓜蛋白酶，使木瓜蛋白酶的濃度為3% (E/S)，底物濃度8%，保溫攪拌酶解4hr，然后調(diào)整pH為7.0，溫度為45°C，加入1.0% (E/S)的風(fēng)味蛋白酶，保溫攪拌酶解lhr，然后滅酶，得到第二步酶解液。
[0017]3.分離、純化、濃縮、干燥、粉碎
[0018]將②所得的第二步酶解液離心分離，去殘渣，留上清液，在進行活性炭吸附純化，溫度為30°C，pH為5.0，加入活性炭(活性炭與底物比例為1:5)，保溫lhr，過濾，濃縮，干燥，使水分含量小于6%，再經(jīng)粉碎過篩，使其粒度為物料通過200目篩，即得成品。
[0019]實施例2
[0020]1.原料預(yù)處理
[0021]將植物油廠提取花生油后的花生柏經(jīng)粉碎機粉碎，過200目篩，加入飲用水潤料，使其物料水分含量為25%，攪拌均勻`，靜置20min，使物料充分吸水；將高壓擠出機預(yù)熱，設(shè)定溫度為120°C，投入潤料后的物料，控制進料速度為25kg/hr，得到擠出物，然后熱風(fēng)干燥使其水分小于6%，粉碎，使其粒度為全部物料通過100目篩。
[0022]取一定量的上述物料，加入飲用水制成濃度為9%的溶液，投入反應(yīng)罐中，調(diào)溶液的pH為8.5，加入0.5%的二硫鍵斷裂劑，控制溫度為55°C，攪拌反應(yīng)20min，加入2.0%纖維素分解酶繼續(xù)保溫，攪拌反應(yīng)lhr。
[0023]2.蛋白酶酶解
[0024]①Alcalase蛋白酶酶解:以上述經(jīng)過預(yù)處理后的反應(yīng)罐中的物料為酶解原料，加入Alcalase蛋白酶，使工藝條件為底物濃度9%，Alcalase蛋白酶濃度(E/S) 3.5%，溫度55°C,pH8.5，酶解時間為5hr，然后分離得到第一步酶解液。
[0025]②木瓜蛋白酶酶解:以①中得到的第一步酶解液為原料，調(diào)節(jié)pH為8.0,溫度50 V，加入木瓜蛋白酶，使木瓜蛋白酶的濃度為4% (E/S)，底物濃度9%，保溫攪拌酶解
4.5hr，然后調(diào)整pH為7.0，溫度為50°C，加入1.0%(E/S)的風(fēng)味蛋白酶，保溫攪拌酶解lhr，然后滅酶，得到第二步酶解液。
[0026]3.分離、純化、濃縮、干燥、粉碎
[0027]將②所得的第二步酶解液離心分離，去殘渣，留上清液，在進行活性炭吸附純化，溫度為35°C，pH為5.0，加入活性炭(活性炭與底物比例為1:6)，保溫lhr，過濾，濃縮，干燥，使水分含量小于6%，再經(jīng)粉碎過篩，使其粒度為物料通過200目篩，即得成品。
[0028]實施例3[0029]1.原料預(yù)處理
[0030]將植物油廠提取花生油后的花生柏經(jīng)粉碎機粉碎，過200目篩，加入飲用水潤料，使其物料水分含量為30%，攪拌均勻，靜置20min，使物料充分吸水；將高壓擠出機預(yù)熱，設(shè)定溫度為130°C，投入潤料后的物料，控制進料速度為30kg/hr，得到擠出物，然后熱風(fēng)干燥使其水分小于6%，粉碎，使其粒度為全部物料通過100目篩。
[0031]取一定量的上述物料，加入飲用水制成濃度為10%的溶液，投入反應(yīng)罐中，調(diào)溶液的pH為9.0，加入0.5%的二硫鍵斷裂劑，控制溫度為60°C，攪拌反應(yīng)20min，加入1.5%纖維素分解酶繼續(xù)保溫，攪拌反應(yīng)2hr。
[0032]2.蛋白酶酶解
[0033]①Alcalase蛋白酶酶解:以上述經(jīng)過預(yù)處理后的反應(yīng)罐中的物料為酶解原料，加入Alcalase蛋白酶，使工藝條件為底物濃度10.0%,Alcalase蛋白酶濃度(E/S)4.0%，溫度60°C,pH9.0，酶解時間為6hr，然后分離得到第一步酶解液。
[0034]②木瓜蛋白酶酶解:以①中得到的第一步酶解液為原料，調(diào)節(jié)pH為7.5，溫度45°C，加入木瓜蛋白酶，使木瓜蛋白酶的濃度為5% (E/S)，底物濃度10.0%，保溫攪拌酶解
5.0hr，然后調(diào)整pH為7.0，溫度為45°C，加入1.0%(E/S)的風(fēng)味蛋白酶，保溫攪拌酶解lhr，然后滅酶，得到第二步酶解液。
[0035]3.分離、純化、濃縮、干燥、粉碎
[0036]將②所得的第二步酶解液離心分離，去殘渣，留上清液，在進行活性炭吸附純化，溫度為40°C，pH為5.0，加入活性炭(活性炭與底物比例為1:7)，保溫lhr，過濾，濃縮，干燥，使水分含量小于6%，再經(jīng)粉碎過篩，使其粒度為物料通過200目篩，即得成品。
[0037]實施例4
[0038]1.原料預(yù)處理
[0039]將植物油廠提取花生油后的花生柏經(jīng)粉碎機粉碎，過200目篩，加入飲用水潤料，使其物料水分含量為20%，攪拌均勻，靜置20min，使物料充分吸水；將高壓擠出機預(yù)熱，設(shè)定溫度為140°C，投入潤料后的物料，控制進料速度為20kg/hr，得到擠出物，然后熱風(fēng)干燥使其水分小于6%，粉碎，使其粒度為全部物料通過100目篩。
[0040]取一定量的上述物料，加入飲用水制成濃度為8%的溶液，投入反應(yīng)罐中，調(diào)溶液的pH為8.0，加入0.5%的二硫鍵斷裂劑，控制溫度為50°C，攪拌反應(yīng)20min，加入2.0%纖維素分解酶繼續(xù)保溫，攪拌反應(yīng)lhr。
[0041]2.蛋白酶酶解
[0042]①Alcalase蛋白酶酶解:以上述經(jīng)過預(yù)處理后的反應(yīng)罐中的物料為酶解原料，加入Alcalase蛋白酶，使工藝條件為底物濃度8%，Alcalase蛋白酶濃度(E/S) 4.5%，溫度50°C,pH8.0，酶解時間為4hr，然后分離得到第一步酶解液。
[0043]②木瓜蛋白酶酶解:以①中得到的第一步酶解液為原料，調(diào)節(jié)pH為8.0,溫度50°C，加入木瓜蛋白酶，使木瓜蛋白酶的濃度為3% (E/S)，底物濃度9%，保溫攪拌酶解4hr，然后調(diào)整pH為7.0，溫度為50°C，加入1.0% (E/S)的風(fēng)味蛋白酶，保溫攪拌酶解lhr，然后滅酶，得到第二步酶解液。
[0044]3.分離、純化、濃縮、干燥、粉碎
[0045]將②所得的第二步酶解液離心分離，去殘渣，留上清液，在進行活性炭吸附純化，溫度為30°C，pH為5.0，加入活性炭(活性炭與底物比例為1:8)，保溫lhr，過濾，濃縮，干燥，使水分含量小于6%，再經(jīng)粉碎過篩，使其粒度為物料通過200目篩，即得成品。
[0046]實施例5
[0047]1.原料預(yù)處理
[0048]將植物油廠提取花生油后的花生柏經(jīng)粉碎機粉碎，過200目篩，加入飲用水潤料，使其物料水分含量為25%，攪拌均勻，靜置20min，使物料充分吸水；將高壓擠出機預(yù)熱，設(shè)定溫度為150°C，投入潤料后的物料，控制進料速度為25kg/hr，得到擠出物，然后熱風(fēng)干燥使其水分小于6%，粉碎，使其粒度為全部物料通過100目篩。
[0049]取一定量的上述物料，加入飲用水制成濃度為9%的溶液，投入反應(yīng)罐中，調(diào)溶液的pH為8.5，加入0.5%的二硫鍵斷裂劑，控制溫度為55°C，攪拌反應(yīng)20min，加入1.5%纖維素分解酶繼續(xù)保溫，攪拌反應(yīng)2hr。
[0050]2.蛋白酶酶解
[0051]①Alcalase蛋白酶酶解:以上述經(jīng)過預(yù)處理后的反應(yīng)罐中的物料為酶解原料，加入Alcalase蛋白酶，使工藝條件為底物濃度9.0%，Alcalase蛋白酶濃度(E/S) 5.0%，溫度55°C,pH8.5，酶解時間為5hr，然后分離得到第一步酶解液。
[0052]②木瓜蛋白酶酶解:以①中得到的第一步酶解液為原料，調(diào)節(jié)pH為7.5，溫度450C，加入木瓜蛋白酶，使木瓜蛋白酶的濃度為4% (E/S)，底物濃度9.0%，保溫攪拌酶解4.5hr，然后調(diào)整pH為7.0，溫度為45°C，加入1.0%(E/S)的風(fēng)味蛋白酶，保溫攪拌酶解lhr，然后滅酶，得到第二步酶解液。
[0053]3.分離、純化、濃縮、干燥、粉碎
[0054]將②所得的第二步酶解液離心分離，去殘渣，留上清液，在進行活性炭吸附純化，溫度為35°C，pH為5.0，加入活性炭(活性炭與底物比例為1:5)，保溫lhr，過濾，濃縮，干燥，使水分含量小于6%，再經(jīng)粉碎過篩，使其粒度為物料通過200目篩，即得成品。
【權(quán)利要求】
1.一種花生柏高F值低聚肽的生產(chǎn)方法，其特征在于，首先將植物油廠提油后的花生柏，用粉碎機粉碎，使其成為粉狀物料，其粒度控制在全部通過200目篩即可；再將此花生柏粉料加入水進行潤料，使其水分含量控制在20~30%，將其投入到高壓擠出機中進行擠出改性處理，擠出的溫度為110~150°C之間，進料速度為20~30kg/hr，然后對擠出后的物料烘干，使其水分小于6%，利用粉碎機粉碎，使其粒度控制在全部物料通過100目篩；將此粉狀物料加水配制成8~10%的溶液，投入反應(yīng)罐中，用5mol/LNaOH溶液調(diào)其pH值在8.0~9.0之間，加入0.5%的二硫鍵斷裂劑，在50~60°C溫度下保溫攪拌20min，加入1.5~2.0%的纖維素分解酶，繼續(xù)保溫攪拌I~2hr ;然后利用蛋白酶對上述物料分兩步酶解，第一步酶解選用Alcalase酶，酶解的工藝條件為:底物濃度為8.0~10.0%，Alcalase酶濃度為3.0~5.0%，溫度50~60°C，pH值在8.0~9.0之間，攪拌4~6hr，進行離心分離，取上清液；第二步酶解選用木瓜蛋白酶，調(diào)所得的上清液工藝條件為:pH值至7.5~8.0，溫度45~50°C，加入3.0~5.0%的木瓜蛋白酶，底物濃度為8.0~10.0%，攪拌反應(yīng)4~5hr ; 調(diào)酶解液pH值至7.0，溫度45~50°C，加入1%的風(fēng)味蛋白酶，攪拌反應(yīng)Ihr，滅酶、離心分離、去殘渣，在離心后的上清液中加入活性炭，調(diào)整溫度為30~40°C，pH值為5.0,保溫lhr，過濾，將濾液經(jīng)濃縮、干燥粉碎后，即得到粉狀花生柏高F值低聚肽產(chǎn)品。
2.如權(quán)利要求1所述的一種花生柏高F值低聚肽的生產(chǎn)方法，其特征在于，所述活性炭與上清液的比例為1:5~8。
【文檔編號】C12P21/06GK103757083SQ201410008888
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月7日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月7日
【發(fā)明者】李潤國, 高巖, 董生忠, 單秀峰 申請人:沈陽師范大學(xué)