CN101434980B - 一种米糠短肽的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种米糠短肽的制备方法，其制备方法包括以下步骤：以脱脂米糠为原料，先添加糖酶水解去除米糠中的总糖，再添加复合蛋白酶水解蛋白质，经过分离干燥，获得米糠短肽。本发明具有操作步骤简单、蛋白质利用率高等优点，同时提高了米糠短肽的纯度和得率。

Description

一种米糠短肽的制备方法
技术领域
本发明涉及一种米糠短肽的制备方法，具体涉及一种不预先分离提取米糠中的蛋白质，直接酶解米糠得到米糠短肽的制备方法。
背景技术
米糠是我国第一大粮食品种-稻谷加工的副产品，米糠短肽是其中蛋白质经酶水解后获得的短肽混合物，其氨基酸组成与大豆蛋白质基本相同，并与FAO/WHO的推荐模式相近，必需氨基酸平衡良好，含量丰富，易为人体消化，安全无毒，是一种优良的肠道营养液。目前已发现米糠短肽具有抗氧化、降血压、降胆固醇、降血糖、免疫、抗疲劳、抗癌等生理活性。然而目前大部分米糠仍用作动物饲料，资源浪费严重。因此，以米糠为原料制备米糠短肽，对于提高米糠附加值具有重要现实意义。
目前，短肽类物质的生产主要有三种方法：(1)基因工程方法；(2)化学合成方法；(3)酶解法。采用基因工程方法和化学合成方法生产免疫活性肽需要较昂贵的仪器设备，投资大，成本高，且其安全性还需进一步检测，而用酶解法生产短肽类物质则具有较多的优势。
现有的酶解法通常先采用“碱溶酸沉”工艺从米糠中提取蛋白质，再用蛋白酶对蛋白质进行水解制备短肽。在其提取蛋白质工艺中，存在“碱溶”采用的高pH导致蛋白变性甚至产生有毒物质、“酸沉”带入过多的无机盐而脱盐会造成蛋白质损失和成本增加等问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种米糠直接酶解制备短肽方法。
为达到上述目的，本发明提供的米糠短肽的制备方法：以脱脂米糠为原料，先添加糖酶水解去除米糠中的总糖，再添加复合蛋白酶水解蛋白质，经过分离干燥，获得米糠短肽。
进一步的，本发明提供的米糠短肽的制备方法，包括以下步骤：
(1)糖酶水解：取脱脂米糠，加入其8～12倍重量的水，用盐酸调节pH值为3～4，加入糖酶，进行水解；
(2)蛋白质沉降：在步骤(1)所得水解液中加入氢氧化钠溶液调节pH值为4.5，沉淀蛋白质，离心分离，除去上清液，收集沉淀物；
(3)复合酶水解：在步骤(2)所得沉淀物中加入其8～12倍重量的水，并加入氢氧化钠溶液调节pH值为8.0～8.5，加入碱性蛋白酶和胰蛋白酶，进行水解；
(4)膜分离：将步骤(3)所得水解液置于离心机中分离，收集上清液，将上清液通过3000Da的膜进行分离，收集透过液，浓缩干燥后即得到米糠短肽。
在上述制备过程中，
步骤(1)中所述盐酸的浓度为0.5～1.5mol/L。
步骤(1)中糖酶的添加量为每克米糠中加入3～8μL。
步骤(1)中酶解在35～50℃水浴中水解100～140min。
步骤(2)和(3)中氢氧化钠溶液的浓度为0.5～1.5mol/L。
步骤(3)中碱性蛋白酶和胰蛋白酶的总添加量为每克沉淀物中加入5500～6000U，碱性蛋白酶与胰蛋白酶酶活比为50～60∶40～50。
步骤(3)中酶解在35～50℃水浴中水解150～210min。
步骤(4)中膜过滤压力为1～2kg/cm2，透过量为30～35mL/min。
步骤(4)中所得到的米糠短肽分子量集中在1000Da以下，主要是由3-8个氨基酸构成的小肽。
本发明的优点：
(1)本发明在利用复合蛋白酶直接酶解米糠之前，采用糖酶水解米糠中的总糖，不仅可以去除直接酶解制备短肽中过多的糖类物质杂质，同时可以提高复合蛋白酶直接酶解米糠的效率，有助于提高米糠短肽的纯度和得率。
(2)本发明采用碱性蛋白酶和胰蛋白酶双酶直接酶解米糠制备短肽，在中性偏弱碱性环境下进行反应，有利于蛋白质的溶出并水解，避免了预先提取蛋白质再水解的传统工艺中强碱对蛋白质的变性作用以及大量盐离子的带入，具有操作步骤简单、蛋白质利用率高等特点。
具体实施方式
以下实施例仅用于阐述本发明，而本发明的保护范围并非仅仅局限于以下实施例。所述技术领域的普通技术人员依据以上本发明公开的内容和各参数所取范围，均可实现本发明的目的。
实施例1
取脱脂米糠，加入其10倍重量的水，以1.5mol/L的盐酸溶液调节其pH为3，每克米糠中加入3μL糖酶，置于35℃水浴中水解100min后，用浓度为0.5mol/L的氢氧化钠溶液调节水解液pH为4.5，以沉淀其中的蛋白质，沉淀完全后，置于离心机中以3000rpm的转速离心分离20min，除去上清液，收集沉淀，加入沉淀8倍重量的水，以0.5mol/L的氢氧化钠溶液调节水解液pH为8.0，按每克沉淀物中加入碱性蛋白酶2750U和胰蛋白酶2750U，在35℃水浴中水解150min，得到水解混合物，将水解混合物置于离心机中3000rpm的转速下离心分离20min，收集上清液，调节膜过滤参数为：1kg/cm2，透过量为30mL/min，将所得上清液通过截留分子量为3000Da的膜进行分离，收集透过液，进行真空浓缩，随后进行真空干燥，即可得到分子量集中在1000Da以下，主要是由3-8个氨基酸构成的小肽。
实施例2
取脱脂米糠，加入其10倍重量的水，以1.0mol/L的盐酸溶液调节其pH为3.5，每克米糠中加入5.5μL糖酶，置于42℃水浴中水解120min后，用浓度为0.8mol/L的氢氧化钠溶液调节水解液pH为4.5，以沉淀其中的蛋白质，沉淀完全后，置于离心机中以3500rpm的转速离心分离15min，除去上清液，收集沉淀，加入沉淀10倍重量的水，以1.0mol/L的氢氧化钠溶液调节水解液pH为8.2，按每克沉淀物中加入碱性蛋白酶3200U和胰蛋白酶2600U，在40℃水浴中水解180min，得到水解混合物，将水解混合物置于离心机中3500rpm的转速下离心分离15min，收集上清液，调节膜过滤参数为：1.5kg/cm2，透过量为32mL/min，将所得上清液通过截留分子量为3000Da的膜进行分离，收集透过液，进行真空浓缩，随后进行真空干燥，即可得到分子量集中在1000Da以下，主要是由3-8个氨基酸构成的小肽。
实施例3
取脱脂米糠，加入其12倍重量的水，以0.5mol/L的盐酸溶液调节其pH为4，每克米糠中加入8μL糖酶，置于50℃水浴中水解140min后，用浓度为1.5mol/L的氢氧化钠溶液调节水解液pH为4.5，以沉淀其中的蛋白质，沉淀完全后，置于离心机中以4000rpm的转速离心分离10min，除去上清液，收集沉淀，加入沉淀12倍重量的水，以1.5mol/L的氢氧化钠溶液调节水解液pH为8.5，按每克沉淀物中加入碱性蛋白酶3600U和胰蛋白酶2400U，在50℃水浴中水解210min，得到水解混合物，将水解混合物置于离心机中4000rpm的转速下离心分离10min，收集上清液，调节膜过滤参数为：2kg/cm2，透过量为35mL/min，将所得上清液通过截留分子量为3000Da的膜进行分离，收集透过液，进行真空浓缩，随后进行真空干燥，即可得到分子量集中在1000Da以下，主要是由3-8个氨基酸构成的小肽。

Claims (6)

1.一种米糠短肽的制备方法，以脱脂米糠为原料，先添加糖酶水解去除米糠中的总糖，再添加复合蛋白酶水解蛋白质，经过分离干燥，获得米糠短肽；
其特征在于，包括以下步骤：
(1)糖酶水解：取脱脂米糠，加入其8～12倍重量的水，用盐酸调节pH值为3～4，加入糖酶，进行水解以除去总糖；所述糖酶的添加量为每克米糠中加入3～8μL；
(2)蛋白质沉降：在步骤(1)所得水解液中加入氢氧化钠溶液调节水解液的pH值为4.5，沉淀蛋白质，离心分离，除去上清液，收集蛋白质沉淀；
(3)复合酶水解：在步骤(2)所得沉淀中加入其8～12倍重量的水，并加入氢氧化钠溶液调节pH值为8.0～8.5，加入碱性蛋白酶和胰蛋白酶，进行水解；所述碱性蛋白酶和胰蛋白酶的总添加量为每克沉淀物中加入5500～6000U，碱性蛋白酶与胰蛋白酶酶活比为50～60∶40～50；
(4)膜分离：将步骤(3)所得水解液置于离心机中分离，收集上清液，将上清液通过截留分子量为3000Da的膜进行分离，收集透过液，浓缩干燥后即得到米糠短肽。
2.根据权利要求1所述米糠短肽的制备方法，其特征在于，步骤(1)中所述盐酸的浓度为0.5～1.5mol/L。
3.根据权利要求1所述米糠短肽的制备方法，其特征在于，步骤(1)中酶解在35～50℃水浴中水解100～140min。
4.根据权利要求1所述米糠短肽的制备方法，其特征在于，步骤(2)和(3)中氢氧化钠溶液的浓度为0.5～1.5mol/L。
5.根据权利要求1所述米糠短肽的制备方法，其特征在于，步骤(3)中酶解在35～50℃水浴中水解150～210min。
6.根据权利要求1所述米糠短肽的制备方法，其特征在于，步骤(4)中膜过滤压力为1～2kg/cm2，透过量为30～35mL/min。 
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