一種利用亞臨界水從高溫餅粕中生產(chǎn)寡肽與氨基酸的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明方法屬于油脂加工副產(chǎn)物的深加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一利用種亞臨界水 從高溫餅柏中制備生產(chǎn)寡肽與氨基酸的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國(guó)是食用油脂的生產(chǎn)與消費(fèi)大國(guó)，2013年我國(guó)油菜籽、大豆、花生、棉籽、葵花 籽、芝麻、油茶籽和亞麻籽八大油料總產(chǎn)量為5846. 8萬(wàn)噸。由于油料供不應(yīng)求，我國(guó)同年 進(jìn)口油料達(dá)到2453. 9萬(wàn)噸。該年我國(guó)食用油脂供應(yīng)量為3374. 3萬(wàn)噸，人均消費(fèi)油脂22. 5 千克。食用油生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量的餅柏，以大豆餅柏為例，2013年產(chǎn)大豆餅柏約為 4483. 5萬(wàn)噸。研宄表明：油料餅柏中富含蛋白、多糖等功能成分。因此，國(guó)內(nèi)外已經(jīng)將其生 產(chǎn)分離蛋白、飼料等。受我國(guó)居民消費(fèi)習(xí)慣和現(xiàn)有加工工藝的影響，高溫烘烤增香和高溫 壓榨是食用油脂生產(chǎn)的常見(jiàn)工藝，由此產(chǎn)生高溫餅柏。高溫餅柏是餅柏的一類，它多由以 下兩個(gè)工藝產(chǎn)生：一是通過(guò)l〇〇°C以上溫度配合高壓壓榨的制油工藝產(chǎn)生；二是具有160 - 200°C高溫焙烤油料生香工段的制油工藝產(chǎn)生。高溫作用會(huì)導(dǎo)致油料蛋白變性，降低或喪失 原有的功能性，從而限制油料蛋白的后續(xù)應(yīng)用。目前，大量的高溫餅柏用作動(dòng)物飼料或肥 料，產(chǎn)品附加值低，資源未得到充分利用。因此，有必要開(kāi)展高溫餅柏的深加工研宄。
[0003] 為了利用高溫餅柏中蛋白，研宄人員采用酶法水解、化學(xué)降解制備寡肽與氨基酸。 相比于蛋白，寡肽更易吸收消化，且具有抗氧化、清除自由基、調(diào)節(jié)血壓等功能。氨基酸除了 是構(gòu)成人體的基本物質(zhì)以外，還具有治療肝病、消化道疾病、提高肌力等功能。因此國(guó)內(nèi)外 已經(jīng)有相關(guān)產(chǎn)品銷售，并獲得消費(fèi)者認(rèn)可，具有市場(chǎng)開(kāi)發(fā)的光明前景。然而，酶法生產(chǎn)多肽 成本較高，且單酶水解多肽產(chǎn)率低，此外酶的穩(wěn)定性較差，這限制了酶法制備多肽與氨基酸 的工業(yè)化轉(zhuǎn)化?；瘜W(xué)降解會(huì)降解寡肽與氨基酸品質(zhì)，且生產(chǎn)過(guò)程中會(huì)污染環(huán)境，耗能較高， 這也限制化學(xué)處理的發(fā)展。
[0004] 亞臨界水是指溫度介于l〇〇°C和臨界溫度（374°C)之間，壓力低于臨界壓力（22. 4MPa)，而密度高于臨界密度（0.32g/cm3)的液態(tài)水。由于高溫高壓造成水中氫鍵、離子水 合、簇狀結(jié)構(gòu)等微觀結(jié)構(gòu)改變，從而造成亞臨界水具有低介電常數(shù)和強(qiáng)催化能力。由于亞臨 界水技術(shù)采用純水作反應(yīng)介質(zhì)，減少有機(jī)試劑和酸堿催化劑的使用量，簡(jiǎn)化了后續(xù)有機(jī)溶 劑回收分離工藝。這既降低生產(chǎn)成本，也減少了環(huán)境污染，因此將亞臨界水降解高溫餅柏制 備寡肽與氨基酸具有研宄價(jià)值。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明目的在于提供一種利用亞臨界水從高溫餅柏中生產(chǎn)寡肽與氨基酸的方法， 采用該方法生產(chǎn)寡肽與氨基酸純度高、生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、產(chǎn)品附加值高。
[0006] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案如下： 一種利用亞臨界水從高溫餅柏中生產(chǎn)寡肽與氨基酸的方法，其包括如下步驟： 1)高溫餅柏預(yù)處理：將粉碎(一般粉碎至16 - 60目為宜)、過(guò)篩后的高溫餅柏用有機(jī) 溶劑加熱回流提取餅柏中的殘油，回流結(jié)束后離心（以2000 - 5000rpm離心10 - 30min為宜)，收集沉淀，減壓蒸餾除去殘留溶劑，備用； 減壓蒸餾條件優(yōu)選：壓力-〇? 08 - 10MPa，溫度為60 - 90°C，時(shí)間10 - 30min; 2) 亞臨界水處理：將步驟1)所得除去殘留溶劑的沉淀與水混合，配成5 - 20wt%的溶 液并將PH調(diào)至3. 0 - 7. 0,然后將其轉(zhuǎn)移至高溫高壓反應(yīng)釜中，在50 - 120rpm的攪拌條 件下于120 - 280°C水解反應(yīng)10 - 70min，水解反應(yīng)結(jié)束后，冷卻到室溫； 3) 水解液純化處理：取步驟2)所得反應(yīng)體系，調(diào)節(jié)pH至4. 1 一 4. 6,然后進(jìn)行離心（以 4000 - 5000rpm離心10 - 40min為宜)并收集上清液，上清液用大孔樹(shù)脂脫色，過(guò)濾，超 濾去除大分子蛋白，中和超濾透過(guò)液，納濾膜脫鹽，脫鹽后溶液隨后用納濾膜分離多肽與氨 基酸，多肽液與氨基酸液經(jīng)濃縮后，采用噴霧干燥得到寡肽與氨基酸干粉。
[0007] 其中，步驟3)中，大孔樹(shù)脂脫色條件具體為：在20 - 40°C，大孔樹(shù)脂與水解液體 積比為1:5 - 25,30 - 120rpm攪拌30 - 90min。超濾去除大分子蛋白條件具體為：在 20 - 40°C，操作壓力0. 15 - 0. 35MPa，料液中固形物濃度為3 - 6%。納濾脫鹽條件具體 為：操作壓力為0. 20 - 0. 40MPa，，料液中固形物濃度為2 - 5 %。納濾分離多肽與氨基酸 的條件具體為：操作壓力〇. 20 - 0. 40MPa，料液中固形物濃度為2 - 5%。噴霧干燥選用壓 力噴霧干燥機(jī)，5 - 9%固形物濃度，進(jìn)口溫度160 - 180°C，出口溫度為70 - 80°C，壓力為 1. 2 -I. 6MPa〇
[0008] 具體的，步驟1)中，所述尚溫餅柏為尚溫芝麻餅柏、尚溫花生餅柏、尚溫大餅柏、 高溫菜籽餅柏或高溫棉籽餅柏。所述有機(jī)溶劑為石油醚、正戊烷或乙醚。加熱回流條件為： 加熱溫度60 - 90°C，加熱回流時(shí)間1 一 3h，高溫餅柏與有機(jī)溶劑的用量比為Ig:8 - 20ml。
[0009] 步驟2)中，調(diào)節(jié)pH所用的酸為乙酸、磷酸、鹽酸或硫酸，所用的堿為氫氧化鈉、氫 氧化鉀或碳酸鈉。
[0010] 步驟2)中pH調(diào)至3. 0 - 7. 0,若產(chǎn)物以氨基酸為主時(shí)，則pH調(diào)至3 - 5 ;若產(chǎn)物 以寡肽為主時(shí)，則pH調(diào)至5 -7。
[0011] 步驟2)中水解反應(yīng)溫度120 - 280°C，若產(chǎn)物以氨基酸為主時(shí)，則水解反應(yīng)溫度采 用200 - 280°C;若產(chǎn)物以寡肽為主時(shí)，則水解反應(yīng)溫度采用120 - 200°C。
[0012] 步驟3)中所用大孔樹(shù)脂為D301-G、D354或D370弱堿性苯乙烯系陰離子交換樹(shù) 月旨。截留蛋白所用超濾膜采用截留分子量為8000 - 10000道爾頓的超濾膜；脫鹽所用納濾 膜采用截留分子量為70 - 100道爾頓的納濾膜；分離多肽與氨基酸所用納濾膜采用截留分 子量為200 - 220道爾頓的納濾膜。
[0013] 本發(fā)明提供了一種利用亞臨界水從高溫餅柏中制備高附加值的寡肽與氨基酸的 生產(chǎn)工藝，該方法采用亞臨界水技術(shù)水解高溫餅柏，較傳統(tǒng)強(qiáng)酸水解法，既減少了化學(xué)試劑 的使用量，也縮短了生產(chǎn)時(shí)間，生產(chǎn)成本低；膜分離，樹(shù)脂脫色和噴霧干燥獲得的寡肽和氨 基酸純度高且品質(zhì)好。本發(fā)明方法提高了油料加工副產(chǎn)物餅柏的利用率，不但能為社會(huì)帶 來(lái)豐厚的經(jīng)濟(jì)價(jià)值，而且具有生理保健和營(yíng)養(yǎng)功能的寡肽與氨基酸產(chǎn)品有利于提高我國(guó)居 民的身體素質(zhì)，具有積極的社會(huì)價(jià)值。
[0014] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明方法的有益效果如下： 1)亞臨界水解制備寡肽與氨基酸生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單、綠色節(jié)能、生產(chǎn)效率高、容易實(shí)現(xiàn)工業(yè) 化； 2) 采用噴霧干燥制備活性肽粉，一方面提高縮短了干燥時(shí)間，提高生產(chǎn)效率，另一方面 提高了肽粉的復(fù)水溶解性； 3) 本發(fā)明中在常溫下采用膜分