CN107557420A - 一种亚麻籽粕多肽的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种亚麻籽粕多肽的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：(1)粉碎、过筛得粉碎料；(2)超声辅助浸提，得固体湿粕；(3)烘干、除溶剂；(4)加水调制亚麻籽粕混合液；(5)采用两步酶解法对亚麻籽粕混合液进行酶解；(6)采用UHT对酶解液灭菌；(7)对灭菌的酶解液进行液、固分离，得亚麻籽粕多肽液；(8)真空浓缩得多肽浓缩液；(9)对多肽浓缩液进行干燥，得亚麻籽粕多肽粉。本发明方法中亚麻籽粕经过除杂、脱毒等工艺后直接酶解得到多肽液减化了工艺、降低了成本，得到的多肽粉具有较强的抗氧化活性，填补了技术上的空白。
Description
技术领域
本发明涉及食品加工技术领域，尤其是涉及一种亚麻籽粕多肽的制备方法。
背景技术
亚麻籽粕是亚麻籽经溶剂浸提或机械压榨取油后的残留物，一般作为动物饲料或废物处理，利用率较低，没有实现其高附加值。然而其蛋白含量在32％～49％，氨基酸丰富，是植物蛋白中为数不多的可替代动物蛋白的品种之一。然而亚麻籽制油后，大部分生氰糖苷残留在亚麻籽饼粕中，且部分已水解氢氰酸，这直接限制亚麻籽饼粕利用，所以对亚麻籽粕进行脱毒尤为重要。
目前我国居民蛋白质摄入以动物蛋白和谷物蛋白为主，高动物蛋白摄入可能伴随胆固醇和脂肪摄入量过度等副作用，造成营养过剩，以谷物蛋白为主的膳食则可能导致摄入的氨基酸不平衡，如赖氨酸摄入不足，造成营养不足。而亚麻蛋白是目前报道的唯一含有人体所需的9种必需氨基酸且含量满足人体需求的不含胆固醇的一种植物蛋白，是公认的一种全价蛋白质，可以同时弥补上述动物蛋白和谷物蛋白膳食存在的缺陷。
近来科学研究表明，人类摄取蛋白质经消化酶作用后，并非主要以氨基酸的形式吸收，而是以多肽的形式吸收，一些多肽不仅能提供人体生长、发育所需的营养物质，同是具有多种生理功能，如降胆固醇、抗氧化、提高免疫力及抗高血压等。因此，利用蛋白酶水解亚麻籽粕中的蛋白制备亚麻籽多肽粉，提高了亚麻籽粕的附加值，也为亚麻籽蛋白资源的开发利用提供了一条新的途径。同时，制得的亚麻籽粕多肽粉具有增强人体免疫力、抗衰老、抗氧化、恢复疲劳等功能。
酶解法提取蛋白质，是利用蛋白酶将固定在植物组织中的蛋白质水解成多肽片段，从而溶于提取液中。此方法反应条件温和、副反应少，对氨基酸无破坏作用，且不污染环境，对蛋白质的改性有良好作用，蛋白质经酶水解后有助于拓宽蛋白质的应用范围；经酶水解后的蛋白质生成肽和氨基酸，能提高和改善蛋白质的功能特性如溶解性、乳化性、起泡性、黏度。酶法水解还能避免酸法水解或碱法水解对氨基酸的破坏作用和变旋作用，以保证蛋白质的品质。蛋白酶水解法提取蛋白质，蛋白质提取率高，适用于大规模的工业生产，是一种较为优越的方法。研究证明，蛋白质经过合适的蛋白酶水解后制成的多肽产品具有一定的抗氧化活性。
目前，有相关研究人员从亚麻籽粕得到多肽，中间经过亚麻籽粕蛋白的制备，而目前工业化常用的方法“碱溶酸沉”会破坏蛋白质或者氨基酸的结构与性质，而且工艺时间长、成本高。
因此本发明中亚麻籽粕经过除杂、脱毒等工艺后直接酶解得到多肽液，减化工艺、降低成本，而且得到的多肽粉具有较强的抗氧化活性。
发明内容
针对现有技术存在的上述问题，本发明申请人提供了一种制备亚麻籽粕多肽的方法。本发明方法中亚麻籽粕经过除杂、脱毒等工艺后直接酶解得到多肽液减化了工艺、降低了成本，得到的多肽粉具有较强的抗氧化活性，填补了技术上的空白。
本发明的技术方案如下：
一种亚麻籽粕多肽的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将去壳的亚麻籽粕用粉碎机进行粉碎，然后过40～60目筛去杂得粉碎料；
(2)将亚麻籽粕粉碎料与混合溶剂正己烷-异丙醇-NaOH混合，利用超声辅助浸提，时间为2～4h，离心进行固液分离，得固体湿粕；
(3)将步骤(2)制得的固体湿粕放入烘箱内烘干，温度55～65℃，除去残留在样品中的有机溶剂；
(4)在经过步骤(3)烘干后的亚麻籽粕中加水，混合调制成质量浓度为10～20％，经过细粉碎、胶体磨处理得亚麻籽粕混合液；
(5)采用两步酶解法对亚麻籽粕混合液进行酶解，使用碱性蛋白酶与中性蛋白酶，酶解温度为50～55℃，得亚麻籽粕酶解液；
(6)采用UHT对步骤(5)制得的酶解液灭菌；
(7)对灭菌的酶解液进行液、固分离，去除不溶性固形物，得亚麻籽粕多肽液；
(8)将亚麻籽粕多肽液真空浓缩得多肽浓缩液；
(9)对多肽浓缩液进行干燥，得亚麻籽粕多肽粉。
步骤(2)中所述亚麻籽粕粉碎料与混合溶剂的质量比为1:6～8；所述混合溶剂中正己烷-异丙醇-NaOH的体积比为2～4:7～5:1。
步骤(2)中所述NaOH为质量浓度为5～10％的水溶液；所述超声的超声波功率为400～500W；所述离心条件为：转速为4000～5000r/min，时间为5～10min；
步骤(4)中所述细粉碎采用的细粉碎机的频率为35～45Hz。
步骤(5)中所述两步酶解法为：先将混合液调节pH至8.5～9.5，加入碱性蛋白酶，添加量为0.1～0.5％，反应时间1～3h；然后调节pH至6.5～7.5，加入中性蛋白酶，添加量为：0.5～1％，反应时间2.5～4.5h；注：酶添加量以干基为准。
所述碱性蛋白酶为米曲霉蛋白酶、地衣芽孢杆菌蛋白酶、枯草杆菌碱性蛋白酶、解脂假丝酵母碱性蛋白酶、放线菌蛋白酶中的一种或多种；所述中性蛋白酶为无花果蛋白酶、栖土曲霉蛋白酶、热解蛋白芽孢杆菌蛋白酶、短小芽孢杆菌蛋白酶中的一种或多种。
步骤(6)中所述UHT灭菌的条件为：温度130～150℃，时间3～7s。
步骤(7)中所述液、固分离过程中使用碟片离心机对亚麻籽粕酶解液进行液-固分离，转速为3500～4000r/min。
步骤(8)中所述亚麻籽粕多肽浓缩液的水分含量为60～65％。
步骤(9)中所述干燥过程采用气流干燥的方式，进风温度为140～160℃，中风温度为60～80℃，出风温度为60～80℃。
本发明有益的技术效果在于：
1、本发明对除杂后的亚麻籽粕进行一步脱毒脱脂处理，选择正己烷-异丙醇-NaOH浸出法脱除亚麻籽粕中的生氰糖苷与脂肪，氰化物易溶于正己烷与异丙醇溶剂，NaOH溶液的作用是使复杂形式的氰化物水解成简单形式，最后以HCN的形式释放出来；同时利用超声辅助有利于生氰糖苷与脂肪的去除，使亚麻籽粕中β-龙胆二糖丙酮氰醇和β-龙胆二糖甲乙酮氰醇均有显著降低，有利于最大限度保持粕中粗蛋白含量，提高亚麻籽粕中粗蛋白的含量，从而得到脱毒脱脂的亚麻籽粕。
2、本发明对脱毒脱脂后的亚麻籽粕进行酶解反应，利用碱性蛋白酶与中性蛋白酶两步水解得到多肽，水解比较彻底。蛋白酶水解法提取蛋白质，蛋白质提取率高，适用于大规模的工业生产，是一种较为优越的方法，蛋白质经过合适的蛋白酶水解后制成的多肽产品具有一定的抗氧化活性。与传统的碱法提取蛋白质相比，酶法提取蛋白质反应条件温和、所用的时间短，同时克服了碱溶酸沉法提取蛋白质时易发生蛋白质变性、失去使用价值的缺点，为蛋白质的下一步开发和利用打下了基础，具有很好的应用前景。
具体实施方式
下面结合实施例，对本发明进行具体描述。
实施例1
一种亚麻籽粕多肽的制备方法，所述制备方法包括如下步骤：
(1)将去壳的亚麻籽粕用粉碎机进行粉碎，然后过40目筛去杂得粉碎料；
(2)将亚麻籽粕粉碎料与混合溶剂正己烷-异丙醇-NaOH混合(亚麻籽粕粉碎料与混合溶剂的质量比为1:6，正己烷：异丙醇：NaOH＝2：7：1(体积比)，NaOH溶液的质量分数为5％)，利用超声(功率为400w)辅助浸提4h，离心(4000r/min，10min)进行固液分离，得固体湿粕；
(3)将步骤(2)制得的固体湿粕放入烘箱内烘干，温度55℃，除去残留在样品中的有机溶剂；
(4)在经过步骤(3)烘干后的亚麻籽粕中加水，混合调制成质量浓度为10％，经过细粉碎(功率45Hz)、胶体磨处理得亚麻籽粕混合液；
(5)采用两步酶解法对亚麻籽粕混合液进行酶解，先将混合液的pH调至8.5，加入米曲霉蛋白酶，添加量为0.1％(以干基为准)，酶解温度为50℃，反应时间3h；反应结束后调节pH至6.5，加入栖土曲霉蛋白酶，添加量为0.5％(以干基为准)，酶解温度为50℃，反应时间4.5h，得亚麻籽粕酶解液；
(6)采用UHT对步骤(5)制得的酶解液灭菌，温度为130℃，时间7s；
(7)使用碟片离心机对灭菌的酶解液进行液、固分离，转速为3500r/min，去除不溶性固形物，得亚麻籽粕多肽液；
(8)将亚麻籽粕多肽液真空浓缩至水分含量为60％，得多肽浓缩液；
(9)对多肽浓缩液进行气流干燥，进风温度为140℃，中风温度为60℃，出风温度为60℃，得亚麻籽粕多肽粉；
(10)将得到的多肽粉进行无菌包装，制得所述亚麻籽粕多肽。
实施例2
(1)将去壳的亚麻籽粕用粉碎机进行粉碎，然后过50目筛去杂得粉碎料；
(2)将亚麻籽粕粉碎料与混合溶剂正己烷-异丙醇-NaOH混合(亚麻籽粕粉碎料与混合溶剂的质量比为1:7，正己烷：异丙醇：NaOH＝3：6：1(体积比)，NaOH溶液的质量分数为7％)，利用超声(功率为500w)辅助浸提3h，离心(4500r/min，7min)进行固液分离，得固体湿粕；
(3)将步骤(2)制得的固体湿粕放入烘箱内烘干，温度60℃，除去残留在样品中的有机溶剂；
(4)在经过步骤(3)烘干后的亚麻籽粕中加水，混合调制成质量浓度为15％，经过细粉碎(功率35Hz)、胶体磨处理得亚麻籽粕混合液；
(5)采用两步酶解法对亚麻籽粕混合液进行酶解，将混合液的pH调至9.0，加入地衣芽孢杆菌蛋白酶、枯草杆菌碱性蛋白酶，添加量为0.3％(以干基为准)，酶解温度为55℃，反应时间2h；反应结束后调节pH至7.0，加入无花果蛋白酶、热解蛋白芽孢杆菌蛋白酶，添加量为0.7％(以干基为准)，酶解温度为55℃，反应时间3.5h，得亚麻籽粕酶解液；
(6)采用UHT对步骤(5)制得的酶解液灭菌，温度为140℃，时间5s；
(7)使用碟片离心机对灭菌的酶解液进行液、固分离，转速为4000r/min，去除不溶性固形物，得亚麻籽粕多肽液；
(8)将亚麻籽粕多肽液真空浓缩至水分含量为63％，得多肽浓缩液；
(9)对多肽浓缩液进行气流干燥，进风温度为150℃，中风温度为70℃，出风温度为70℃，得亚麻籽粕多肽粉；
(10)将得到的多肽粉进行无菌包装，制得所述亚麻籽粕多肽。
实施例3
(1)将去壳的亚麻籽粕用粉碎机进行粉碎，然后过60目筛去杂得粉碎料；
(2)将亚麻籽粕粉碎料与混合溶剂正己烷-异丙醇-NaOH混合(亚麻籽粕粉碎料与混合溶剂的质量比为1:8，正己烷：异丙醇：NaOH＝4：5：1(体积比)，NaOH溶液的质量分数为10％)，利用超声(功率为600w)辅助浸提2h，离心(5000r/min，5min)进行固液分离，得固体湿粕；
(3)将步骤(2)制得的固体湿粕放入烘箱内烘干，温度60℃，除去残留在样品中的有机溶剂；
(4)在经过步骤(3)烘干后的亚麻籽粕中加水，混合调制成质量浓度为20％，经过细粉碎(功率40Hz)、胶体磨处理得亚麻籽粕混合液；
(5)采用两步酶解法对亚麻籽粕混合液进行酶解，将混合液的pH调至9.5，加入枯草杆菌碱性蛋白酶、解脂假丝酵母碱性蛋白酶、放线菌蛋白酶，添加量为0.5％(以干基为准)，酶解温度为60℃，反应时间1h；反应结束后调节pH至7.5，加入无花果蛋白酶、热解蛋白芽孢杆菌蛋白酶、短小芽孢杆菌蛋白酶，添加量为1.0％(以干基为准)，酶解温度为60℃，反应时间2.5h，得亚麻籽粕酶解液；。
(6)采用UHT对步骤(5)制得的酶解液灭菌，温度为140℃，时间5s；
(7)使用碟片离心机对灭菌的酶解液进行液、固分离，转速为4500r/min，去除不溶性固形物，得亚麻籽粕多肽液；
(8)将亚麻籽粕多肽液真空浓缩至水分含量为65％，得多肽浓缩液；
(9)对多肽浓缩液进行气流干燥，进风温度为160℃，中风温度为80℃，出风温度为80℃，得亚麻籽粕多肽粉；
(10)将得到的多肽粉进行无菌包装，制得所述亚麻籽粕多肽。
测试例
1、将实施例1～3制备过程中得到的固体湿粕进行测试，其脂肪与生氰糖苷含量如表1所示。
表1
| 项目 | 脂肪含量(％) | HCN(mg/kg) |
| 实施例1 | 未检出 | 1.34 |
| 实施例2 | 未检出 | 1.31 |
| 实施例3 | 未检出 | 1.25 |
| 国标法-索氏抽提法 | HJ-484-2009 |
我国食品卫生标准(GB2715-81)规定：原料中氰化物(以HCN计)允许量小于5mg/kg，可见，本发明产品满足国家食品卫生标准的要求。
2、将实施例1～3制备过程中得到的亚麻籽粕酶解液进行测试，其水解度如表2所示。
表2
| 项目 | 水解度(％) |
| 实施例1 | 58.4 |
| 实施例2 | 59.3 |
| 实施例3 | 60.1 |
| 茚三酮比色法 |
3、将实施例1～3制备过程中得到的亚麻籽粕酶解液进行测试，其抗氧化能力如表3所示。
表3
由表3数据可以看出，本发明采用双酶水解工艺既缩短了酶解时间、提高了蛋白质水解度，又减轻了产品苦味，这是因为在生物活性肽的制备中，酶解法是一种常用、高效，而且安全的方法。采用酶法水解蛋白质，不仅水解度(DH)容易控制，而且组成蛋白质的氨基酸不容易被破坏。此外，由于不同蛋白酶的特异性，在水解蛋白质时，作用位点不同，酶解产物也不同，从而可得到不同活性的产物。
Claims (10)
1.一种亚麻籽粕多肽的制备方法，其特征在于所述制备方法包括如下步骤：
(1)将去壳的亚麻籽粕用粉碎机进行粉碎，然后过40～60目筛去杂得粉碎料；
(2)将亚麻籽粕粉碎料与混合溶剂正己烷-异丙醇-NaOH混合，利用超声辅助浸提，时间为2～4h，离心进行固液分离，得固体湿粕；
(3)将步骤(2)制得的固体湿粕放入烘箱内烘干，温度55～65℃，除去残留在样品中的有机溶剂；
(4)在经过步骤(3)烘干后的亚麻籽粕中加水，混合调制成质量浓度为10～20％，经过细粉碎、胶体磨处理得亚麻籽粕混合液；
(5)采用两步酶解法对亚麻籽粕混合液进行酶解，使用碱性蛋白酶与中性蛋白酶，酶解温度为50～55℃，得亚麻籽粕酶解液；
(6)采用UHT对步骤(5)制得的酶解液灭菌；
(7)对灭菌的酶解液进行液、固分离，去除不溶性固形物，得亚麻籽粕多肽液；
(8)将亚麻籽粕多肽液真空浓缩得多肽浓缩液；
(9)对多肽浓缩液进行干燥，得亚麻籽粕多肽粉。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述亚麻籽粕粉碎料与混合溶剂的质量比为1:6～8；所述混合溶剂中正己烷-异丙醇-NaOH的体积比为2～4:7～5:1。
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(2)中所述NaOH为质量浓度为5～10％的水溶液；所述超声的超声波功率为400～500W；所述离心条件为：转速为4000～5000r/min，时间为5～10min。
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(4)中所述细粉碎采用的细粉碎机的频率为35～45Hz。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(5)中所述两步酶解法为：先将混合液调节pH至8.5～9.5，加入碱性蛋白酶，添加量为0.1～0.5％，反应时间1～3h；然后调节pH至6.5～7.5，加入中性蛋白酶，添加量为：0.5～1％，反应时间2.5～4.5h；注：酶添加量以干基为准。
6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于所述碱性蛋白酶为米曲霉蛋白酶、地衣芽孢杆菌蛋白酶、枯草杆菌碱性蛋白酶、解脂假丝酵母碱性蛋白酶、放线菌蛋白酶中的一种或多种；所述中性蛋白酶为无花果蛋白酶、栖土曲霉蛋白酶、热解蛋白芽孢杆菌蛋白酶、短小芽孢杆菌蛋白酶中的一种或多种。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(6)中所述UHT灭菌的条件为：温度130～150℃，时间3～7s。
8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(7)中所述液、固分离过程中使用碟片离心机对亚麻籽粕酶解液进行液-固分离，转速为3500～4000r/min。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(8)中所述亚麻籽粕多肽浓缩液的水分含量为60～65％。
10.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于步骤(9)中所述干燥过程采用气流干燥的方式，进风温度为140～160℃，中风温度为60～80℃，出风温度为60～80℃。
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