玉米渣亞臨界水解制備玉米多肽的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種從玉米渣制備玉米多肽的方法，屬于亞臨界水解處理植物渣技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]50-60%，剩余的玉米渣大多用作飼料，甚至少部分作為三廢處理，這樣不僅造成環(huán)境污染，更是資源的浪費(fèi)。玉米渣中大約含60%的蛋白質(zhì)，是一種有巨大潛在價(jià)值的蛋白質(zhì)資源，特別是在世界蛋白質(zhì)資源嚴(yán)重缺乏的情況下，深入開(kāi)發(fā)這些玉米蛋白的高附加值產(chǎn)品，對(duì)于提高企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益，提高玉米資源的綜合利用率，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
[0003]將玉米蛋白水解制備多肽，所得的玉米肽改善了玉米蛋白的水不溶性，具有溶解性好、酸性條件下不易凝聚、粘度低、乳化性和起泡性強(qiáng)以及穩(wěn)定性好等特點(diǎn)，易于作為功能因子添加到各種食品中。除了良好的理化性質(zhì)外，主要還具有以下生理活性:(1)易消化吸收性；(2)促進(jìn)微生物發(fā)酵；(3)抗氧化性；(4)消除疲勞；(5)降血壓；(6)促進(jìn)乙醇代謝；(7)抗腫瘤。因此，玉米多肽具有廣闊的應(yīng)用前景。
[0004]目前蛋白質(zhì)水解制備多肽的方法主要是酶解，其水解速度很慢、產(chǎn)率低，并且酶的價(jià)格昂貴，容易失去活性。本方法在亞臨界水的條件下來(lái)水解玉米渣制備玉米多肽。亞臨界水一般指溫度在170~370°C之間的壓縮液態(tài)水，與通常的水相比介電常數(shù)小、擴(kuò)散系數(shù)大，并且電離常數(shù)大，具備酸、堿催化功能，可使某些需要酸或堿來(lái)催化的反應(yīng)不必外加酸堿催化劑，是一個(gè)綠色高效的優(yōu)良溶劑，在生物質(zhì)資源化、有機(jī)合成及有機(jī)污染物的處理等領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用前景。由于亞臨界水的高活性，在只加入水的條件下，玉米渣可在短時(shí)間內(nèi)水解成低分子的多肽，是一種環(huán)境友好的高效方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明一種玉米渣亞臨界水解制備玉米多肽的方法，其特征在于具有以下的過(guò)程和步驟:
a.水解:將一定重量比的干燥玉米渣和去離子水加到水熱高壓反應(yīng)釜中，水與玉米渣的重量比為(10?30):1 ;升高溫度到170?250°C，反應(yīng)30?150min，反應(yīng)釜內(nèi)壓力維持在1.7?5MPa ;水解完成后，待溫度降至室溫，用砂芯漏斗抽濾，除去固體殘余物，得到多肽的水解液；
b.水解液脫色:將上述所得的多肽水解液采用活性炭的物理吸附法除去色素，吸附條件為:pH3?6、活性炭用量1.5?4.5g/100ml、吸附時(shí)間15?45min以及吸附溫度30?60°C ;脫色完成后采用砂芯漏斗抽濾除去活性炭，得到脫色后的多肽水解液；
c.多肽的超濾分離:脫色后的多肽水解液，先用0.22μπι的微孔膜過(guò)濾器過(guò)濾，然后用截留分子量為3000Da (Da全稱(chēng)道爾頓，是分子量常用單位)的超濾膜過(guò)濾，得到濾液，將此濾液濃縮干燥除水，得到玉米多肽。
[0006]有關(guān)本發(fā)明的機(jī)理脫色機(jī)理:玉米蛋白本身為黃色，同時(shí)含有大量的色素物質(zhì)，使玉米渣水解液呈現(xiàn)較深的黃色，不僅影響產(chǎn)品的感官，而且對(duì)后續(xù)的分離純化也有不利的影響?；钚蕴渴鞘称饭I(yè)中廣泛使用的吸附劑，其脫色是利用其優(yōu)先吸附有機(jī)大分子色素的特性，將色素分子吸附于活性炭顆粒表面，隨活性炭的分離而去除。
【具體實(shí)施方式】
[0007]實(shí)施例一
將玉米渣在烘箱中60°C干燥，稱(chēng)取1.0g干燥玉米渣和20g去離子水放入30mL水熱高壓反應(yīng)釜中反應(yīng)，反應(yīng)溫度為180°C，反應(yīng)時(shí)間60分鐘，反應(yīng)釜內(nèi)壓力維持在2.1Mpa以上。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)釜溫度降至室溫時(shí)，將水解液用砂芯漏斗抽濾除去固體殘余物，得到約ISmL濾液。向?yàn)V液中加入0.45g活性炭粉末，攪拌均勻后置于40°C恒溫水浴鍋內(nèi)恒溫45分鐘。脫色完后將水解液抽濾除去活性炭，所得濾液再用0.22 μm的微孔膜過(guò)濾器過(guò)濾。過(guò)濾后的濾液用截留分子量為3000Da的超濾膜過(guò)濾。將所得濾液濃縮干燥除水，得到約
0.31g玉米多肽。
[0008]通過(guò)凝膠層析測(cè)試所得多肽的分子量分布，結(jié)果所得玉米多肽分子質(zhì)量分布是連續(xù)的，主要在2500?600 Da之間，約占63.91%，大于2500 Da多肽分子占13.27% ;小于600 Da的多肽分子和氨基酸總量占22.77%。
[0009]實(shí)施例二
將玉米渣在烘箱中60°C干燥，稱(chēng)取1.0g干燥玉米渣和20g去離子水放入30mL水熱高壓反應(yīng)釜中反應(yīng)，反應(yīng)溫度為200°C，反應(yīng)時(shí)間60分鐘，反應(yīng)釜內(nèi)壓力維持在2.6Mpa以上。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)釜溫度降至室溫時(shí)，將水解液用砂芯漏斗抽濾除去固體殘余物，得到約ISmL濾液。向?yàn)V液中加入0.5g活性炭粉末，攪拌均勻后置于45°C恒溫水浴鍋內(nèi)恒溫30分鐘。脫色完后將水解液抽濾除去活性炭，所得濾液再用0.22 μm的微孔膜過(guò)濾器過(guò)濾。過(guò)濾后的濾液用截留分子量為3000Da的超濾膜過(guò)濾。將所得濾液濃縮干燥除水，得到0.34g玉米多肽。
[0010]通過(guò)凝膠層析測(cè)試所得多肽的分子量分布，結(jié)果所得玉米多肽分子質(zhì)量分布是連續(xù)的，2500?600 Da之間，約占60.38%，大于2500 Da多肽分子占9.27% ;小于600 Da的多肽分子和氨基酸總量占30.28%ο
[0011]實(shí)施例三
將玉米渣在烘箱中60°C干燥，稱(chēng)取1.0g干燥玉米渣和20g去離子水放入30mL水熱高壓反應(yīng)釜中反應(yīng)，反應(yīng)溫度為220 °C，反應(yīng)時(shí)間45分鐘，反應(yīng)釜內(nèi)壓力維持在3.5Mpa以上。。反應(yīng)結(jié)束后，在反應(yīng)釜溫度降至室溫時(shí)，將水解液用砂芯漏斗抽濾除去固體殘余物，得到約ISmL濾液。向?yàn)V液中加入0.5g活性炭粉末，攪拌均勻后置于40°C恒溫水浴鍋內(nèi)恒溫30分鐘。脫色完后將水解液抽濾除去活性炭，所得濾液再用0.22 μm的微孔膜過(guò)濾器過(guò)濾。過(guò)濾后的濾液用截留分子量為3000Da的超濾膜過(guò)濾。將所得濾液濃縮干燥除水，得到0.32g玉米多肽。
[0012]通過(guò)凝膠層析測(cè)試所得多肽的分子量分布，結(jié)果所得玉米多肽分子質(zhì)量分布是連續(xù)的，主要在2500?600 Da之間，約占57.98%，大于2500 Da多肽分子占8.73% ;小于600Da的多肽分子和氨基酸總量占33.27%。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種玉米渣亞臨界水解制備玉米多肽的方法，其特征在于具有以下的過(guò)程和步驟: a.水解:將一定重量比的干燥玉米渣和去離子水加到水熱高壓反應(yīng)釜中，水與玉米渣的重量比為(10?30):1 ;升高溫度到170?250°C，反應(yīng)30?150min，反應(yīng)釜內(nèi)壓力維持在1.7?5MPa ;水解完成后，待溫度降至室溫，用砂芯漏斗抽濾，除去固體殘余物，得到多肽的水解液； b.水解液脫色:將上述所得的多肽水解液采用活性炭的物理吸附法除去色素，吸附條件為:pH3?6、活性炭用量1.5?4.5g/100ml、吸附時(shí)間15?45min以及吸附溫度30?60°C ;脫色完成后采用砂芯漏斗抽濾除去活性炭，得到脫色后的多肽水解液； c.多肽的超濾分離:脫色后的多肽水解液，先用0.22μπι的微孔膜過(guò)濾器過(guò)濾，然后用截留分子量為3000Da的超濾膜過(guò)濾，得到濾液，將此濾液濃縮干燥除水，得到玉米多肽。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明涉及在亞臨界水的條件下水解玉米渣制備多肽，屬亞臨界水解處理植物渣技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明方法是：將重量比為(10～30):1的去離子水和干燥玉米渣加到水熱高壓反應(yīng)釜中，升溫至170～250℃，反應(yīng)30～150min，反應(yīng)釜內(nèi)壓力維持在1.7～5MPa。水解完成后，用砂芯漏斗抽濾除去固體殘余物，得到水解液。再采用活性炭的物理吸附法除去色素，吸附條件為：pH 3～6、活性炭用量1.5～4.5g/100ml、吸附時(shí)間15～45min、吸附溫度30～60℃。脫色后，采用砂芯漏斗抽濾除去活性炭，得到脫色后的多肽水解液。先后用0.22μm的微孔膜過(guò)濾器和截留分子量為3000Da的超濾膜過(guò)濾，得到濾液，將濾液濃縮干燥除水，得到玉米多肽。
【IPC分類(lèi)】A23J1-12
【公開(kāi)號(hào)】CN104719605
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510147287
【發(fā)明人】陳晉陽(yáng), 鄒米華, 楊玄宇, 丁巳芫
【申請(qǐng)人】上海大學(xué)
【公開(kāi)日】2015年6月24日
【申請(qǐng)日】2015年3月31日