CN109355342A - 一种小分子莲子肽的提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种小分子莲子肽的提取方法,其是将莲子脱糖后用胰蛋白酶和木瓜蛋白酶复合进行酶解,再经分离纯化后得到分子量为180‑500道尔顿的小分子莲子肽。本发明方法能提高酶解产物中小分子肽的含量,避免过度水解产生过多的氨基酸,制备的莲子肽产品能完全溶于水,口感好,无异味,可广泛应用于食品、保健品、药品等领域,具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及生物肽制备领域,具体涉及一种小分子莲子肽的提取方法。
背景技术
莲子营养丰富,富含多种人体所需的营养物质,具有养心安神、健脑益智、消除疲劳等药用价值。莲子所含营养物质中,除淀粉外以蛋白质含量最为丰富,每100克莲子含蛋白质17.2g,是一种优质的植物蛋白。但千百年来人们对莲子的利用水平仍然较低,以莲子粉、莲子羹或煮粥等方式为主,莲子的有益功效没有得到充分的发挥。
目前科学研究已发现,将莲子蛋白用蛋白酶进行酶解转化为莲子多肽,使莲子多肽呈现出了莲子蛋白所不具备的多种特殊性,如吸收快、易消化、低抗原性、良好的理化和加工特性等。但目前的酶解方法得到的莲子多肽分子量仍较大,这是因为蛋白质过度水解后易产生苦味,目前有报道使用端肽酶可去除苦味,但易产生大量的游离氨基酸,从而使小分子肽的提取率大为降低。
发明内容
针对现有莲子多肽提取工艺中小分子多肽提取率较低的问题,本发明提供一种小分子莲子肽的提取方法。
为解决上述技术问题,本发明采用的技术方案是:
(1)将干燥的莲子粉碎,脱糖,得脱糖莲子粉;
(2)将所述脱糖莲子粉加水加热至45~50℃,加入胰蛋白酶和木瓜蛋白酶进行酶解,得酶解液;
(3)将所述酶解液加热升温进行酶灭活,分离纯化,得小分子莲子肽。
本发明采用胰蛋白酶和木瓜蛋白酶进行复合酶解,胰蛋白酶为内切酶,能将莲子蛋白分子从内部切开,使其分解成多肽,由于胰蛋白酶的特异性很强,只作用于多肽链中的赖氨酸和精氨酸之间肽键的羧基侧,作用位点较少,因此经胰蛋白酶酶切后的多肽分子量较大。而木瓜蛋白酶具有较宽的底物特异性,酶切位点较多,可将大分子多肽进一步分解成小分子肽,并可将带有苦味的疏水性氨基酸切除。酶解温度为45~50℃,胰蛋白酶活性较高,能充分从蛋白分子内部进行酶切,而木瓜蛋白酶的最适酶解温度为55~65℃,在本发明的酶解温度下活性相对较低,在充分酶解大分子肽为小分子肽的同时,又能避免过度水解产生大量的氨基酸而使小分子肽的收率降低。
优选地,步骤(1)中所述脱糖的方法为:将干燥的莲子粉碎,水煮得浆液,将所述浆液降温至55~58℃,加入淀粉酶和糖化酶进行酶解脱糖,固液分离后得脱糖莲子粉。进一步优选地,加水量为莲子重量的7-8倍,在90℃-95℃条件下水煮20-25min。进一步优选地,淀粉酶的用量为莲子质量的1~1.5%,糖化酶的用量为莲子质量的0.5~0.8%,酶解时间2~3h。
本发明采用生物酶解脱糖法代替酸碱脱糖提取蛋白法,酶解产生的低聚糖可以作为食品添加剂和保健食品原料,提高了莲子的附加价值。
优选地,步骤(2)中,加水量为原料莲子质量的3~4倍,胰蛋白酶的用量为莲子质量的1~1.5%,木瓜蛋白酶的用量为莲子质量的0.5~0.8%,酶解时间3~4h。
优选的酶用量和酶解时间能进一步提高小分子肽的得率。
步骤(3)中,将所述酶解液加热升温至90-95℃,保温10-15分钟进行酶灭活。
步骤(3)中分离纯化的步骤具体为:将灭活后的酶解液经三相离心机离心,分离除去固体和轻相液体,得小分子莲子肽溶液,经纳滤浓缩后喷雾干燥,得到所述小分子莲子肽。
所述三相离心机转速18000~20000rpm,离心10~15min。
先用孔径0.5nm的纳滤膜过滤,取滤过液,再将滤过液用孔径0.2nm的纳滤膜过滤,取截留液进行后续操作。
酶解液经三相离心机离心后,酶和其他一些不溶物沉淀在底层,少量的油脂与肽溶液形成分层,去除底部沉淀和油相后,即得澄清的肽溶液,将肽溶液经不同分子量的组膜分离,去除分子量较大的肽和小分子的盐及游离氨基酸,得到分子量180~500道尔顿的二肽~五肽,具有高生物活性,极易被人体吸收。
本发明还提供一种小分子莲子肽,由上述的提取方法制得。
相对于现有技术,本发明显著提高了小分子肽的提取率,酶解产物中肽含量达90%以上,氨基酸含量低于10%,肽产物中80%以上是180~500道尔顿的小分子肽,经过纳滤除去少量大分子物质及小分子的盐和氨基酸后,产物中小分子肽的含量可高达98%以上,可完全溶于水,且产品口感好,无异味,无苦味,可广泛应用于食品、保健品、药品等领域。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
实施例1
选取干莲子1000g,通过粉碎机粉碎至100目以下,加入7000ml纯化水搅拌均匀,在90℃条件下,蒸煮20min;然后降温至55℃,分别加入10g淀粉酶和5g糖化酶,温度保持在55℃,搅拌酶解2.0h;酶解完后用卧螺离心机离心脱糖,液相进一步处理得到莲子低聚糖,留取固相脱糖莲子粉;将脱糖莲子粉加入3000ml纯化水,升温至50℃,再分别加入10g胰蛋白酶和5g的木瓜蛋白酶,搅拌酶解3.0h,然后升温至90℃,保持10min灭酶;灭酶后用三相离心机18000rpm下离心15min,弃去沉淀和油相取离心液,检测其中肽含量约为135.5g,游离氨基酸含量约12.3g。由于前处理步骤中会有部分蛋白质损失,肽提取率(肽质量/总蛋白质量)约为78.5%,但是被分解的蛋白质的产物中,肽含量(肽质量/肽和氨基酸总质量)为91.7%。将上述离心液先用纳滤膜为0.5nm的纳滤机过滤,再用纳滤膜为0.2nm的纳滤机脱盐并浓缩;滤液用双效浓缩器进一步浓缩,浓缩液喷雾干燥后,得到产品112.1g,其中分子量为180-500道尔顿的高活性小分子莲子肽含量为98.9%,即离心液中135.5g肽中,81.8%均为180-500道尔顿的小分子肽。
实施例2
选取干莲子10kg,通过粉碎机粉碎至100目以下,加入75L纯化水搅拌均匀,在92℃条件下,蒸煮22min;然后降温至56℃,分别加入120g淀粉酶和70g糖化酶,温度保持在56℃,搅拌酶解2.5h;酶解完后用卧螺离心机离心脱糖,液相进一步处理得到莲子低聚糖,留取固相脱糖莲子粉;将脱糖莲子粉加入35Ll纯化水,升温至45℃,再分别加入120g胰蛋白酶和70g的木瓜蛋白酶,搅拌酶解3.5h,然后升温至92℃,保持12min灭酶;灭酶后用三相离心机18000rpm下离心15min,弃去沉淀和油相,取离心液,检测其中肽含量约为1201g,游离氨基酸含量约118g,肽提取率69.8%,被分解的蛋白质的产物中,肽含量(肽质量/肽和氨基酸总质量)为91.1%。将上述离心液先用纳滤膜为0.5nm的纳滤机过滤,再用纳滤膜为0.2nm的纳滤机脱盐并浓缩;滤液用双效浓缩器进一步浓缩,浓缩液喷雾干燥后,得到产品1022g,其中分子量为180-500道尔顿的高活性小分子莲子肽含量为99.1%,即离心液中1201g肽中,84.3%均为180-500道尔顿的小分子肽。
实施例3
选取干莲子100kg,通过粉碎机粉碎至100目以下,加入800L纯化水搅拌均匀,在95℃条件下,蒸煮25min;然后降温至58℃,分别加入1.5kg淀粉酶和800g糖化酶,温度保持在58℃,搅拌酶解3.0h;酶解完后用卧螺离心机离心脱糖,液相进一步处理得到莲子低聚糖,留取固相脱糖莲子粉;将脱糖莲子粉加入400L纯化水,升温至50℃,再分别加入1.5kg胰蛋白酶和800g的木瓜蛋白酶,搅拌酶解4.0h,然后升温至95℃,保持15min灭酶;灭酶后用三相离心机20000rpm下离心10min,弃去沉淀和油相取离心液,检测其中肽含量约为11.5kg,游离氨基酸含量约1kg,肽提取率(肽质量/总蛋白质量)约为66.9%,被分解的蛋白质的产物中,肽含量(肽质量/肽和氨基酸总质量)为92.0%。将上述离心液先用纳滤膜为0.5nm的纳滤机过滤,再用纳滤膜为0.2nm的纳滤机脱盐并浓缩;滤液用双效浓缩器进一步浓缩,浓缩液喷雾干燥后,得到产品9.5kg,其中分子量为180-500道尔顿的高活性小分子莲子肽含量为99.5%,即离心液中11.5kg肽中,82.2%均为180-500道尔顿的小分子肽。
对比例1
用胃蛋白酶替换实施例1中的胰蛋白酶,并调酶解蛋白的条件为酸性,其余条件与实施例1相同,三相离心机离心所得离心液中肽含量为115g,氨基酸含量31g,纳滤浓缩干燥后最终得到180-500道尔顿的小分子肽约92g,占总肽质量的80%左右。可见用胃蛋白酶替换胰蛋白酶后,虽然肽产品中小分子肽含量相当,但是酶解蛋白质产物中氨基酸含量明显高于实施例1。
对比例2
用菠萝蛋白酶替换实施例1中的木瓜蛋白酶,其余条件与实施例1相同,三相离心机离心所得离心液中肽含量为126g,氨基酸含量18g,纳滤浓缩干燥后最终得到180-500道尔顿的小分子肽约83g,占总肽质量的66%左右。可见用菠萝蛋白酶替换木瓜蛋白酶后,酶解产物中大分子肽含量较高,从而使纳滤后小分子肽得率降低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种小分子莲子肽的提取方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)将干燥的莲子粉碎,脱糖,得脱糖莲子粉;
(2)将所述脱糖莲子粉加水加热至45~50℃,加入胰蛋白酶和木瓜蛋白酶进行酶解,得酶解液;
(3)将所述酶解液加热升温进行酶灭活,分离纯化,得小分子莲子肽。
2.如权利要求1所述的小分子莲子肽的提取方法,其特征在于,步骤(1)中所述脱糖的方法为:将干燥的莲子粉碎,水煮得浆液,将所述浆液降温至55~58℃,加入淀粉酶和糖化酶进行酶解脱糖,固液分离后得脱糖莲子粉。
3.如权利要求2所述的小分子莲子肽的提取方法,其特征在于,脱糖步骤中,加水量为莲子重量的7-8倍,在90℃-95℃条件下水煮20-25min。
4.如权利要求2所述的小分子莲子肽的提取方法,其特征在于,脱糖步骤中,淀粉酶的用量为莲子质量的1~1.5%,糖化酶的用量为莲子质量的0.5~0.8%,酶解时间2~3h。
5.如权利要求1所述的小分子莲子肽的提取方法,其特征在于,步骤(2)中,加水量为原料莲子质量的3~4倍,胰蛋白酶的用量为莲子质量的1~1.5%,木瓜蛋白酶的用量为莲子质量的0.5~0.8%,酶解时间3~4h。
6.如权利要求1所述的小分子莲子肽的提取方法,其特征在于,步骤(3)中,将所述酶解液加热升温至90-95℃,保温10-15分钟进行酶灭活。
7.如权利要求1所述的小分子莲子肽的提取方法,其特征在于,步骤(3)中分离纯化的步骤具体为:将灭活后的酶解液经三相离心机离心,分离除去固体和轻相液体,得小分子莲子肽溶液,经纳滤浓缩后喷雾干燥,得到所述小分子莲子肽。
8.如权利要求7所述的小分子莲子肽的提取方法,其特征在于,所述三相离心机转速18000~20000rpm,离心10~15min。
9.如权利要求7所述的小分子莲子肽的提取方法,其特征在于,所述纳滤为:先用孔径0.5nm的纳滤膜过滤,取滤过液,再将滤过液用孔径0.2nm的纳滤膜过滤,取截留液进行后续操作。
10.一种小分子莲子肽,其特征在于,所述小分子莲子肽由权利要求1-9任一项所述的提取方法制得。
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