CN101107966A - 以玉米醇溶蛋白为原料制备玉米多肽的方法 - Google Patents

以玉米醇溶蛋白为原料制备玉米多肽的方法 Download PDF

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莫朝晖
吴冬梅
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Abstract

本发明公开了一种以玉米醇溶蛋白为原料制备玉米多肽的方法，主要解决传统碱提酸沉法容易破坏玉米蛋白活性成分或直接水解玉米黄粉所得产品杂质多的不足。该方法先使玉米醇溶蛋白粉在碱性水溶液中充分溶解，然后用碱性蛋白酶对其进行限制性酶解，再经过粗过滤、活性炭脱色、脱苦处理、精过滤、灭菌处理、真空浓缩、喷雾干燥等工艺，即可制得玉米多肽粉。该方法所选原料蛋白质含量高，不含淀粉、纤维、色素等杂质，所选碱性水溶液作为助溶剂，既可使玉米醇溶蛋白完全溶解，又便于碱性蛋白酶结合玉米醇溶蛋白的酶解位点，还可使玉米多肽产品含有对人体机体有益的碱性离子。其工艺简单、酶解程度易于控制、产品的质量和功效良好。

Description

以玉米醇溶蛋白为原料制备玉米多肽的方法
技术领域
本发明涉及玉米食品的深加工技术，具体地指一种以玉米醇溶蛋白为原料制备玉米多肽的方法。
背景技术
目前，制备玉米多肽的方法大都是以天然的玉米黄粉为原料，先采用传统的碱提酸沉法将玉米黄粉中的玉米蛋白提取出来，再用酶法水解玉米蛋白来提取玉米多肽。但传统的碱提酸沉法不仅操作工艺烦杂、耗时、费力，而且在工艺流程中的酸碱度难以准确把握，这样既容易破坏玉米蛋白中的活性成份，又会生成有毒有害物质，使玉米多肽产品的质量不易控制。也有技术人员选用蛋白酶直接对玉米黄粉进行水解来制备玉米多肽，但由于玉米黄粉中含有大量的淀粉和多糖，使直接水解所得到的玉米多肽产品中含大量的多糖或其他杂质，导致玉米多肽产品的品质和功效大幅降低。
发明内容
本发明的目的就是要提供一种以玉米醇溶蛋白为原料制备玉米多肽的方法。采用该方法工艺简单、酶解程度易于控制、所得产品质量高功效好。
为实现上述目的，本发明所设计的以玉米醇溶蛋白为原料制备玉米多肽的方法，依次包括如下步骤：
1)按料液重量比为1∶15～20的比例，取玉米醇溶蛋白粉，投入到蒸馏水或纯净水中，搅拌均匀，调节其pH值为7.5～8.0，置于35～45℃的温度条件下保持25～35分钟，并不停搅拌使其中的玉米醇溶蛋白充分溶解，获得玉米醇溶蛋白水溶液；
2)再按玉米醇溶蛋白粉原料重量的1～3％，取碱性蛋白酶，加入到步骤1)所得的玉米醇溶蛋白水溶液中，并加热升温至50～60℃进行酶解，酶解期间连续搅拌，酶解时间维持2～6小时，获得玉米醇溶蛋白酶解液；
3)将步骤2)所得的玉米醇溶蛋白酶解液加热至沸腾状态，保持5～10分钟灭酶活性，然后将其冷却至70～80℃，进行粗过滤，除去滤渣，获得酶解粗滤液；
4)在步骤3)所得的酶解粗滤液中加入占其体积1.5％的活性炭粉，调节其pH值为5.0～6.0，置于35～45℃的温度条件下进行脱色、脱苦处理0.5～1.5小时，然后进行精过滤，去除废活性炭渣，经灭菌处理获得玉米多肽精滤液；
5)对步骤4)所得的玉米多肽精滤液真空浓缩、喷雾干燥，即可制得玉米多肽粉。
进一步地，上述步骤1)中，所取玉米醇溶蛋白的总氮含量应大于或等于14％，玉米醇溶蛋白的总氮含量过低会影响最终酶解产物的质量和功效。
进一步地，上述步骤1)中，可以选用氢氧化钾、氢氧化钙或氢氧化钠试剂调节玉米醇溶蛋白水溶液的pH值，但优选氢氧化钾试剂调节玉米醇溶蛋白水溶液的pH值，这是因为：氢氧化钾水溶液对人体无害，且不会导致溶液过粘而影响过滤，同时钾离子是人体细胞溶液中的必需离子，可以为机体补充钾离子。而采用氢氧化钙试剂调节玉米醇溶蛋白水溶液的pH值，其酶解后的酶解粗滤液中会有白色沉淀出现；采用氢氧化钠试剂调节玉米醇溶蛋白水溶液的pH值，其产品的口味为咸味，两者均影响玉米多肽的产品质量。
进一步地，上述步骤1)中，玉米醇溶蛋白水溶液的pH值调节为8.0，在此碱性环境下，更有利于玉米醇溶蛋白与碱性蛋白酶的酶解反应。
进一步地，上述步骤2)中，选用酶活力单位为20万U/g的碱性蛋白酶，例如丹麦诺维信公司生产的Alcalase碱性蛋白酶，其专一性高，性能稳定，酶解技术成熟，只需按其商品说明书的指示操作即可，酶解中间产物易于控制。
本发明的优点体现在如下几方面：
其一，本发明选用玉米醇溶蛋白为原料，采用碱性蛋白酶对其进行限制性酶解，与天然玉米黄粉酶解工艺相比，该原料的蛋白质含量高，不含淀粉、纤维、色素等其他杂质，无不良气味，细度高，色泽好，既可大幅简化玉米多肽粉的酶解生产工艺，又可确保最终所得玉米多肽产品的质量和功效良好。
其二，本发明选用碱性水溶液作为玉米醇溶蛋白的助溶剂，既可以使玉米醇溶蛋白完全溶解，又便于碱性蛋白酶结合玉米醇溶蛋白的酶解位点，使原料充分酶解，从而提高终极产品的收得率，终极产品中还含有对人体机体有益的碱性离子。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述：
实施例1；
首先，按料液重量比为1∶15的比例，取总氮含量大于或等于14％的玉米醇溶蛋白粉，投入到蒸馏水或纯净水中，搅拌均匀，用氢氧化钾试剂调节其pH值为7.5，并将该溶液置于35℃的恒温箱中保持25分钟，并不停搅拌使其中的玉米醇溶蛋白充分溶解，获得玉米醇溶蛋白水溶液。其次，取酶活力单位为20万U/g、重量占玉米醇溶蛋白粉1％的Alcalase碱性蛋白酶，加入到上述玉米醇溶蛋白水溶液中，加热升温至60℃对玉米醇溶蛋白进行酶解，酶解期间连续搅拌，酶解时间维持4小时，获得玉米醇溶蛋白酶解液。然后，将上述玉米醇溶蛋白酶解液加热至沸腾状态，保持5分钟灭酶活性，待其冷却至80℃时进行粗过滤，除去滤渣，获得酶解粗滤液。再后，在上述酶解粗滤液中加入占其体积1.5％的活性炭粉，调节其pH值为5.0，置于35℃的温箱中，进行吸附脱色、脱苦处理0.5小时，随后进行精过滤，去除废活性炭渣，收集滤液，经灭菌处理获得玉米肽精滤液。最后，对上述玉米肽精滤液真空浓缩、喷雾干燥，即可制得玉米多肽粉。
实施例2：
首先，按料液重量比为1∶18的比例，取总氮含量大于或等于14％的玉米醇溶蛋白粉，投入到蒸馏水或纯净水中，搅拌均匀，用氢氧化钾试剂调节其pH值为7.8，并将该溶液置于40℃的恒温箱中保持30分钟，并不停搅拌使其中的玉米醇溶蛋白充分溶解，获得玉米醇溶蛋白水溶液。其次，取酶活力单位为20万U/g、重量占玉米醇溶蛋白粉2％的Alcalase碱性蛋白酶，加入到上述玉米醇溶蛋白水溶液中，加热升温至55℃对玉米醇溶蛋白进行酶解，酶解期间连续搅拌，酶解时间维持5小时，获得玉米醇溶蛋白酶解液。然后，将上述玉米醇溶蛋白酶解液加热至沸腾状态，保持8分钟灭酶活性，待其冷却至70℃时进行粗过滤，除去滤渣，获得酶解粗滤液。再后，在上述酶解粗滤液中加入占其体积1.5％的活性炭粉，调节其pH值为5.0，置于40℃的温箱中，进行吸附脱色、脱苦处理1小时，随后进行精过滤，去除废活性炭渣，收集滤液，经灭菌处理获得玉米肽精滤液。最后，对上述玉米肽精滤液真空浓缩、喷雾干燥，即可制得玉米多肽粉。
实施例3：
首先，按料液重量比为1∶20的比例，取总氮含量大于或等于14％的玉米醇溶蛋白粉，投入到蒸馏水或纯净水中，搅拌均匀，用氢氧化钾试剂调节其pH值为8.0，并将该溶液置于45℃的恒温箱中保持35分钟，并不停搅拌使其中的玉米醇溶蛋白充分溶解，获得玉米醇溶蛋白水溶液。其次，取酶活力单位为20万U/g、重量占玉米醇溶蛋白粉3％的Alcalase碱性蛋白酶，加入到上述玉米醇溶蛋白水溶液中，加热升温至50℃对玉米醇溶蛋白进行酶解，酶解期间连续搅拌，酶解时间维持6小时，获得玉米醇溶蛋白酶解液。然后，将上述玉米醇溶蛋白酶解液加热至沸腾状态，保持10分钟灭酶活性，待其冷却至75℃时进行粗过滤，除去滤渣，获得酶解粗滤液。再后，在上述酶解粗滤液中加入占其体积1.5％的活性炭粉，调节其pH值为5.0，置于45℃的温箱中，进行吸附脱色、脱苦处理1.5小时，随后进行精过滤，去除废活性炭渣，收集滤液，经灭菌处理获得玉米肽精滤液。最后，对上述玉米肽精滤液真空浓缩、喷雾干燥，即可制得玉米多肽粉。
以下表1至表3为对上述实施例所制备出的玉米多肽粉进行抽查的结果：
表1：所制备玉米多肽粉的产品指标：
  序号     项目             要求
    1     性状     浅黄色粉状，无肉眼可见杂质，不结块，无霉变。
    2     蛋白质含量％     70.0
    3     灰分，％     6.26
    4     水分，％     4.58
    5     分子量(＜1000D)％     ＞90.0
    6     铅(以Pb计)，mg/kg     ＜0.5
    7     砷(以As计)，mg/kg     ＜0.3
    8     汞，mg/kg     ＜0.3
    9     菌落总数，cfu/g     ＜30000
    10     大肠菌群，MPN/100g     ＜90
    11     酵母菌，cfu/g     ＜25
    12     霉菌，cfu/g     ＜25
    13     致病菌     不得检出
表2：所制备玉米多肽粉的分子量分布：
  分子量分布    I     II    III       IV        V     VI
Mp(分子量D)百分含量(％) ＞5K0 1K～5K5.17 500～1K11    250～500(以260为主)48.89     100～250(以120为主)29.65 ＜1005.3
表3：所制备玉米多肽粉的氨基酸组成：
    氨基酸     百分含量(％)     氨基酸     百分含量(％)
    Asp     4.56     Glu     16.69
    Ser     0.95     His     1.67
    Gly     2.04     Thr     1.37
    Ala     6.96     Arg     2.34
    Tyr     4.02     Cys     0.66
    Val     3.60     Met     2.04
    Phe     5.03     Ile     1.17
    Leu     13.76     Lys     0.57
从上述表1至表3的成份检测数据可知：所制备玉米多肽粉的蛋白质(N×6.25干基)≥80％，水份≤8％，灰份≤5％，NSI值≥90％，平均分子量≤1000D，三氯乙酸溶解度≥50％，产品质量良好，具有极好的护肝解酒功效。
附图说明
附图为本发明所制备玉米多肽粉的分子量分布示意图。
该附图与上述表2中的数据是相对应的，可以更加直观地反映表2中玉米多肽粉的分子量分布数据。

Claims (8)

1.一种以玉米醇溶蛋白为原料制备玉米多肽的方法，依次包括如下步骤：
1)按料液重量比为1∶15～20的比例，取玉米醇溶蛋白粉，投入到蒸馏水或纯净水中，搅拌均匀，调节其pH值为7.5～8.0，置于35～45℃的温度条件下保持25～35分钟，并不停搅拌使其中的玉米醇溶蛋白充分溶解，获得玉米醇溶蛋白水溶液；
2)再按玉米醇溶蛋白粉原料重量的1～3％，取碱性蛋白酶，加入到步骤1)所得的玉米醇溶蛋白水溶液中，并加热升温至50～60℃进行酶解，酶解期间连续搅拌，酶解时间维持2～6小时，获得玉米醇溶蛋白酶解液；
3)将步骤2)所得的玉米醇溶蛋白酶解液加热至沸腾状态，保持5～10分钟灭酶活性，然后将其冷却至70～80℃，进行粗过滤，除去滤渣，获得酶解粗滤液；
4)在步骤3)所得的酶解粗滤液中加入占其体积1.5％的活性炭粉，调节其pH值为5.0～6.0，置于35～45℃的温度条件下进行脱色、脱苦处理0.5～1.5小时，然后进行精过滤，去除废活性炭渣，经灭菌处理获得玉米多肽精滤液；
5)对步骤4)所得的玉米多肽精滤液真空浓缩、喷雾干燥，即可制得玉米多肽粉。
2.根据权利要求1所述的以玉米醇溶蛋白为原料制备玉米多肽的方法，其特征在于：所说的步骤1)中，选用氢氧化钾试剂调节玉米醇溶蛋白水溶液的pH值。
3.根据权利要求1或2所述的以玉米醇溶蛋白为原料制备玉米多肽的方法，其特征在于：所说的步骤1)中，玉米醇溶蛋白水溶液的pH值调节为8.0。
4.根据权利要求1或2所述的以玉米醇溶蛋白为原料制备玉米多肽的方法，其特征在于：所说的步骤1)中，所取玉米醇溶蛋白粉的总氮含量大于或等于14％。
5.根据权利要求1或2所述的以玉米醇溶蛋白为原料制备玉米多肽的方法，其特征在于：所说的步骤2)中，选用酶活力单位为20万U/g的碱性蛋白酶。
6.根据权利要求1或2所述的以玉米醇溶蛋白为原料制备玉米多肽的方法，其特征在于：所说的步骤2)中，将玉米醇溶蛋白水溶液加热升温至60℃进行酶解，酶解时间维持4小时。
7.根据权利要求1或2所述的以玉米醇溶蛋白为原料制备玉米多肽的方法，其特征在于：所说的步骤3)中，将玉米醇溶蛋白酶解液加热至沸腾状态，保持8分钟灭酶活性，然后将其冷却至70℃。
8.根据权利要求1或2所述的以玉米醇溶蛋白为原料制备玉米多肽的方法，其特征在于：所说的步骤4)中，在所得的酶解粗滤液中加入占其体积1.5％的活性炭粉，调节其pH值为5.0、置于40℃的温度条件下进行脱色、脱苦处理1小时。
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