CN106947798A - 一种鹰嘴豆肽的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种鹰嘴豆肽的制备方法，将带皮的鹰嘴豆浸泡后用蒸汽***预处理；使用碱溶酸沉方法获得蛋白沉淀物；蛋白酶水解获得小分子多肽溶液；膜分离纯化和浓缩干燥获得鹰嘴豆肽粉；所述制备方法使用蒸汽***技术直接对带皮的鹰嘴豆进行预处理，省去了传统生产工艺中脱皮、粉碎、有机溶剂脱脂等步骤；同时，蒸汽***处理后的鹰嘴豆的蛋白质提取更加充分，更容易被蛋白酶水解，产品的收率和纯度都得到了较好的提升；整个工艺操作简便，绿色环保，适合大规模工业化生产的需要。

Description

一种鹰嘴豆肽的制备方法
技术领域
本发明涉及多肽类产品生物技术生产领域，尤其是一种鹰嘴豆肽的制备方法。
背景技术
鹰嘴豆为豆科草本植物，因其种子形似鹰嘴而得名，目前在我国青海、新疆、陕西、甘肃等干旱地区均有种植。鹰嘴豆是一种天然的植物蛋白资源，所含营养成分丰富，其中碳水化合物的含量占干基总量的55-60％，蛋白质含量占干基总量的25-30％。鹰嘴豆还是一种很好的植物氨基酸补充剂，其蛋白中必需氨基酸的组成与***粮农组织FAO的推荐值最为接近，因此具有较好的医用保健价值，可作为儿童和中老年人营养强化剂。除此之外，鹰嘴豆还可以作为药材，在降血降糖、抗氧化和抗肿瘤等方面具有明显功效。
鹰嘴豆肽是由特定的蛋白酶对鹰嘴豆蛋白水解而得到的一类小分子多肽的混合物，这些短肽氨基酸的组成几乎和鹰嘴豆蛋白保持一致，但比蛋白质更容易被人体消化吸收和利用，而且其加工特性和生理活性更为优越。由于鹰嘴豆表面有一层坚韧的种皮，因此在蛋白酶水解之前需进行脱皮、粉碎、有机溶剂脱脂等前处理(ZL 201110352393.9，ZL201310125440.5，201610367935.0)。上述前处理工艺较为繁琐，在大规模生产中会造成额外的设备投资和人力消耗，同时有机溶剂的大量使用也会使生产过程存在安全隐患和严重的环境污染。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提供一种高纯度的鹰嘴豆肽的制备方法。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种鹰嘴豆肽的制备方法，将带皮的鹰嘴豆浸泡后用蒸汽***预处理；使用碱溶酸沉方法获得蛋白沉淀物；蛋白酶水解获得小分子多肽溶液；膜分离纯化和浓缩干燥获得鹰嘴豆肽粉。
优选的，上述鹰嘴豆肽的制备方法，具体步骤如下：
(1)称取带皮的鹰嘴豆与水按照质量比1:2(鹰嘴豆：水)混合后室温浸泡8h；
(2)将步骤(1)中的鹰嘴豆直接用蒸汽***设备进行预处理，蒸汽压力为0.5～1.0MPa，维压时间为5～10mi n，得到豆渣；
(3)将步骤(2)中的豆渣与水按照质量比1:5混合，用氢氧化钠调节pH至9～11，室温搅拌提取2h，提取完成后离心过滤，得到滤液；
(4)用盐酸调节步骤(3)中滤液的pH为3～4，室温静置沉降2h，离心弃去上清液，得到蛋白沉淀物；
(5)将步骤(4)中获得的蛋白沉淀物与水按照质量比1:8～1:10混合后加入酶解罐中，设置酶解温度50～60℃，用氢氧化钠调节pH 7～8，加入蛋白沉淀物质量0.1％～0.5％的蛋白酶，200～400r/min酶解3～6h后离心，上清液即为小分子多肽溶液。
优选的，上述鹰嘴豆肽的制备方法，所述步骤(5)中蛋白酶为食品级的碱性蛋白酶(酶活力≥2×106U/g)、木瓜蛋白酶(酶活力≥8×106U/g)或复合蛋白酶(酶活力≥3×106U/g)。
优选的，上述鹰嘴豆肽的制备方法，将所述步骤(5)中的小分子多肽溶液使用孔径为0.2μm的微滤膜进行过滤，透过液再经截留相对分子质量2000的超滤膜处理后，浓缩干燥制得鹰嘴豆肽粉。
优选的，上述鹰嘴豆肽的制备方法，所述浓缩干燥中浓缩方法为真空浓缩，干燥方法为喷雾干燥或冷冻干燥。
上述鹰嘴豆肽的制备方法所得鹰嘴豆肽的检测方法采用GB/T22492-2008附录A中的肽相对分子质量分布的测定法以及附录B中的肽含量测定方法。
本发明的有益效果是：
上述鹰嘴豆肽的制备方法，使用蒸汽***技术直接对带皮的鹰嘴豆进行预处理，省去了传统生产工艺中脱皮、粉碎、有机溶剂脱脂等步骤；同时，蒸汽***处理后的鹰嘴豆的蛋白质提取更加充分，更容易被蛋白酶水解，产品的收率和纯度都得到了较好的提升；整个工艺操作简便，绿色环保，适合大规模工业化生产的需要。
附图说明
图1为工艺流程图；
图2为制得的鹰嘴豆肽的分子量分布图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好的理解本发明的技术方案，下面结合具体实施方式对本发明所述技术方案作进一步的详细说明。
实施例1
如图1所示，称取带皮的鹰嘴豆按照鹰嘴豆和水的质量比1:2与水混合后室温浸泡8h后直接用蒸汽***设备进行预处理，蒸汽压力为0.5MPa，维压时间为10min，得到豆渣。将豆渣与水按照质量比1:5混合，用氢氧化钠调节pH至10，室温搅拌提取2h，提取完成后离心过滤，得到滤液。用盐酸调节滤液的pH为3.5，室温静置沉降2h，离心弃去上清液，得到蛋白沉淀物。
获得的蛋白沉淀物与水按照质量比1:10混合后加入酶解罐中，设置酶解温度50℃，用氢氧化钠调节pH 8，加入蛋白沉淀物质量0.1％的复合蛋白酶(酶活力≥3×106U/g)，400r/min酶解4h后离心，上清液使用孔径为0.2μm的微滤膜进行过滤，透过液再经截留相对分子质量2000的超滤膜处理后，真空浓缩至体积为原来的1/10,再经冷冻干燥制得鹰嘴豆肽粉。
采用GB/T22492-2008附录A中的肽相对分子质量分布的测定法以及附录B中的肽含量测定方法对制得的鹰嘴豆肽粉进行分析，鹰嘴豆肽的纯度为96.51％，如图2所示，其中80％肽段的相对分子质量小于1000。
实施例2
称取带皮的鹰嘴豆与水按照质量比1:2(鹰嘴豆：水)混合后室温浸泡8h后直接用蒸汽***设备进行预处理，蒸汽压力为1.0MPa，维压时间为5min，得到豆渣。将豆渣与水按照质量比1:5混合，用氢氧化钠调节pH至9，室温搅拌提取2h，提取完成后离心过滤，得到滤液。用盐酸调节滤液的pH为3，室温静置沉降2h，离心弃去上清液，得到蛋白沉淀物。
获得的蛋白沉淀物与水按照质量比1:8混合后加入酶解罐中，设置酶解温度60℃，用氢氧化钠调节pH 7，加入蛋白沉淀物质量0.5％的木瓜蛋白酶(酶活力≥8×106U/g)，200r/min酶解3h后离心，上清液使用孔径为0.2μm的微滤膜进行过滤，透过液再经截留相对分子质量2000的超滤膜处理后，真空浓缩至体积为原来的1/10,再经喷雾干燥制得鹰嘴豆肽粉。
采用GB/T22492-2008附录A中的肽相对分子质量分布的测定法以及附录B中的肽含量测定方法对制得的鹰嘴豆肽粉进行分析，鹰嘴豆肽的纯度为95.26％，其中80％肽段的相对分子质量小于1000。
实施例3
称取带皮的鹰嘴豆与水按照质量比1:2混合后室温浸泡8h后直接用蒸汽***设备进行预处理，蒸汽压力为0.8MPa，维压时间为8min，得到豆渣。将豆渣与水按照质量比1:5混合，用氢氧化钠调节pH至11，室温搅拌提取2h，提取完成后离心过滤，得到滤液。用盐酸调节滤液的pH为4，室温静置沉降2h，离心弃去上清液，得到蛋白沉淀物。
获得的蛋白沉淀物与水按照质量比1:9混合后加入酶解罐中，设置酶解温度55℃，用氢氧化钠调节pH 8，加入蛋白沉淀物质量0.2％的碱性蛋白酶(酶活力≥2×106U/g)，300r/min酶解6h后离心，上清液使用孔径为0.2μm的微滤膜进行过滤，透过液再经截留相对分子质量2000的超滤膜处理后，真空浓缩至体积为原来的1/10,再经冷冻干燥制得鹰嘴豆肽粉。
采用GB/T22492-2008附录A中的肽相对分子质量分布的测定法以及附录B中的肽含量测定方法对制得的鹰嘴豆肽粉进行分析，鹰嘴豆肽的纯度为96.05％，其中80％肽段的相对分子质量小于1000。
实施例4
称取带皮的鹰嘴豆按照鹰嘴豆和水的质量比1:2与水混合后室温浸泡8h后直接用蒸汽***设备进行预处理，蒸汽压力为1.2MPa，维压时间为12min，得到豆渣。将豆渣与水按照质量比1:5混合，用氢氧化钠调节pH至10，室温搅拌提取2h，提取完成后离心过滤，得到滤液。用盐酸调节滤液的pH为3.5，室温静置沉降2h，离心弃去上清液，得到蛋白沉淀物。
获得的蛋白沉淀物与水按照质量比1:10混合后加入酶解罐中，设置酶解温度50℃，用氢氧化钠调节pH 8，加入蛋白沉淀物质量0.1％的复合蛋白酶(酶活力≥3×106U/g)，400r/min酶解4h后离心，上清液使用孔径为0.2μm的微滤膜进行过滤，透过液再经截留相对分子质量2000的超滤膜处理后，真空浓缩至体积为原来的1/10,再经冷冻干燥制得鹰嘴豆肽粉。
采用GB/T22492-2008附录A中的肽相对分子质量分布的测定法以及附录B中的肽含量测定方法对制得的鹰嘴豆肽粉进行分析，鹰嘴豆肽的纯度为81.47％，其中80％肽段的相对分子质量小于1500。
综上，蒸汽***技术是将蒸汽分子渗入到植物组织内部并瞬时释放完毕，使蒸汽内能转化为机械能并作用于生物质组织细胞层间，从而用较少的能量将原料按目的分解。蒸汽***目前主要应用于含木质纤维素的原料的预处理(如ZL200710121557.0，ZL201010233857.X，ZL201110248505.6)。鹰嘴豆以及其他豆类的主要成分包括蛋白质，脂肪，淀粉，其中脂肪和淀粉是影响蛋白质溶出和多肽产品制备的主要限制因素。应用蒸汽***技术处理鹰嘴豆或其他豆类尚无报道。而蒸汽***过程中的两个重要参数是蒸汽压力和维压时间，这两者相互影响并决定了蒸汽***的强度R0＝texp[(T-100)/14.75],其中t为维压时间，T为温度(与蒸汽压力相对应)。本申请经过大量实验确定了适合鹰嘴豆肽预处理的蒸汽压力和维压时间。当超过优化值时，过高的蒸汽***强度会导致鹰嘴豆中的淀粉糊化成糊精或小分子的低聚糖，影响蛋白质的溶出和酶解效率，并导致产品纯度和相对分子质量的变化。
上述参照具体实施方式对该一种鹰嘴豆肽的制备方法进行的详细描述，是说明性的而不是限定性的，可按照所限定范围列举出若干个实施例，因此在不脱离本发明总体构思下的变化和修改，应属本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种鹰嘴豆肽的制备方法，其特征在于：将带皮的鹰嘴豆浸泡后用蒸汽***预处理；使用碱溶酸沉方法获得蛋白沉淀物；蛋白酶水解获得小分子多肽溶液；膜分离纯化和浓缩干燥获得鹰嘴豆肽粉。
2.根据权利要求1所述的鹰嘴豆肽的制备方法，其特征在于：具体步骤如下：
(1)称取带皮的鹰嘴豆与水按照质量比1:2混合后室温浸泡8h；
(2)将步骤(1)中的鹰嘴豆直接用蒸汽***设备进行预处理，蒸汽压力为0.5～1.0MPa，维压时间为5～10min，得到豆渣；
(3)将步骤(2)中的豆渣与水按照质量比1:5混合，用氢氧化钠调节pH至9～11，室温搅拌提取2h，提取完成后离心过滤，得到滤液；
(4)用盐酸调节步骤(3)中滤液的pH为3～4，室温静置沉降2h，离心弃去上清液，得到蛋白沉淀物；
(5)将步骤(4)中获得的蛋白沉淀物与水按照质量比1:8～1:10混合后加入酶解罐中，设置酶解温度50～60℃，用氢氧化钠调节pH 7～8，加入蛋白沉淀物质量0.1％～0.5％的蛋白酶，200～400r/min酶解3～6h后离心，上清液即为小分子多肽溶液。
3.根据权利要求2所述的鹰嘴豆肽的制备方法，其特征在于：所述步骤(5)中蛋白酶为食品级的碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶或复合蛋白酶。
4.根据权利要求2所述的鹰嘴豆肽的制备方法，其特征在于：将所述步骤(5)中的小分子多肽溶液使用孔径为0.2μm的微滤膜进行过滤，透过液再经截留相对分子质量2000的超滤膜处理后，浓缩干燥制得鹰嘴豆肽粉。
5.根据权利要求4所述的鹰嘴豆肽的制备方法，其特征在于：所述浓缩干燥中浓缩方法为真空浓缩，干燥方法为喷雾干燥或冷冻干燥。
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