CN102172293A - 一种玉米活性小肽醒酒剂 - Google Patents

Abstract

本发明一种玉米活性小肽醒酒剂，以玉米活性小肽为活性成分；玉米活性小肽中，分子量≤1000Da的小肽分子占70％以上，由玉米蛋白粉经水洗、酶水解，水解产物离心，清液经第一次膜分离除去10万Da以上的多肽分子，第二次膜分离直接截留除去6千Da以上的分子，只有小于6千Da的分子进入过膜滤液中，且其中以1000Da以下的玉米小肽分子为主，肽组成为以2-9肽为主，平均4-5肽，为纳米级分子，分子直径小于1纳米，长度约十几纳米，可以在30秒内迅速进入血液发挥活性。饮酒后或饮酒前服用本醒酒剂，可快速见效。

Description

一种玉米活性小肽醒酒剂

技术领域

本发明涉及一种以玉米蛋白中提取的玉米肽为活性成分的醒酒剂，该玉米肽是分子量主要分布在200-1000Da的玉米活性小肽。

背景技术

玉米蛋白粉是玉米生产淀粉的主要副产物，约含60％的蛋白质，是一种资源丰富、成本低廉的天然植物蛋白原料。我国每年可生产玉米蛋白粉数百万吨，但由于玉米蛋白溶解性差、滋味不佳，目前多用作饲料，附加值极低。近年来，随着生物技术的发展，作为玉米加工工业的副产品，玉米蛋白粉逐渐得到开发和利用。研究发现，玉米蛋白经水解产生的玉米活性肽具有醒酒护肝、恢复体力、抗氧化等生理活性，可广泛应用于食品和医药等领域，具有较高的附加值。特别是分子量1000Da以下的玉米活性小肽，富含谷氨酸、丙氨酸、脯氨酸和人体生命活动所必需而自身不能合成的重要氨基酸等，在低热高能饮品及保健食品领域也具有极高的实用价值。但目前国内对玉米活性肽制备和应用的研究几乎都是停留在多肽的水平，而多肽与小肽相比，其吸收性和生理活性都有一定的差距。由于玉米活性小肽的制备工艺相对复杂、成本高，目前多停留在实验室阶段，较难实现大规模生产，受到生产技术和成本等方面的制约，目前市售的具备明显的解酒效果的玉米活性小肽饮品寥寥无几。

目前，玉米活性肽制备中难以克服的问题主要是：1)玉米蛋白质构型空间较小，结构紧密且有较强的疏水性，不利于蛋白酶对其进行水解。2)玉米蛋白粉中残留了部分玉米油脂和大量色素，在生产过程中附着在设备上易发生堵塞，且最后获得的玉米活性肽颜色较深，影响产品的质量。3)现行技术多为实验室自制的蛋白酶，需要经过微生物培养和提取等复杂的步骤获得，还有的需要固定化及激活等工艺，成本高，不利于玉米活性肽制剂的规模化生产。4)现行方法提取的玉米活性肽分子量多为1000Da以上，其吸收性和活性都不及分子量更小的玉米活性小肽(分子量200-1000Da)。5)玉米活性肽的口感偏苦，会降低大众对饮料口感的接受。

发明内容

本发明的目的是提供一种玉米活性小肽醒酒剂，它以特有工艺提取的纳米玉米活性小肽作为活性组分，易被人体吸收，具有较高的醒能功能，克服现有玉米肽饮料存在的缺陷。

本玉米活性小肽醒酒剂以玉米活性小肽为活性成分，含有调味剂或不含调味剂，含有调味剂或不含调味剂，另含辅料，所述的玉米活性小肽中，分子量≤1000Da的小肽分子占70％以上，该玉米活性小肽来自用以下方法制得的玉米活性小肽浓缩液：

1)水洗：

玉米蛋白粉加10-15倍重量水，搅拌均匀，用食用小苏打调节至pH 8.5-9.5，离心取沉淀，沉淀物加入15-20倍重量水，搅拌均匀，再离心，取沉淀物，即为经水洗处理的玉米蛋白粉；

2)水解：

按固液比9％-13％的比例加入水，以玉米蛋白粉中所含的蛋白量计为底物的量，按底物重量4-5％的加入Alcalase碱性蛋白酶，在pH 8-9、温度50-60℃条件下进行一段水解反应150-180min；然后pH 7-8，按所述底物重量1-3％加入Flavourzyme风味蛋白酶和Protamex复合蛋白酶，40-50℃下进行二段水解反应120-150min；

3)离心分离

水解产物取上清液。先以1500rpm离心取上清液，再以15000rpm离心，取清液；

4)超滤膜分离：

清液通过平均孔径为0.1～0.2μm的聚丙烯中空纤维膜进行第一级超滤膜分离，控制超滤压力0.1-0.15Mpa，回流比8-10∶1，收集过膜液；

将第一级超滤过膜液通过平均孔径为0.01～0.02μm的改性聚砜中空纤维膜进行第二级超滤膜分离，控制超滤压力0.15-0.25MPa，回流比8-10∶1，收集过膜液，所得过膜液中主要为200-1000Da的玉米活性小肽分子；

5)浓缩：

将得到的过膜液蒸发浓缩，得到肽含量为50-80g/L的玉米活性小肽浓缩液。

所述Flavourzyme风味蛋白酶与Protamex复合蛋白酶按重量比1∶10-15组合复配。

本发明所述玉米活性小肽醒酒剂是液体饮料剂，每100重量份饮料剂中，含有玉米活性小肽浓缩液20-60重量份，调味剂天然苹果汁10-20重量份、辅料稳定剂高甲氧基果胶0.2-1重量份及柠檬酸钠0.2-1重量份，采用生产饮料的常规方法进行加工和灭菌而得。

所述饮料剂还含有调味剂柠檬酸0.1-0.3重量份、苹果酸0.1-0.2重量份和/或Vc0.05-0.1重量份。

所述玉米活性小肽醒酒剂是软胶囊剂，其中含有玉米活性小肽粉2-4重量份，辅料玉米胚芽油5-7重量，按软胶囊剂常规制备方法制得；所述玉米活性小肽粉是由所述玉米活性小肽浓缩液经喷雾干燥而得。

所述软胶囊剂还含有牛磺酸1-2重量份。

所述玉米活性小肽醒酒剂是颗粒冲剂，颗粒冲剂含有玉米活性小肽粉2-5重量份、辅料环糊精4-7重量份和糖粉1-2重量份，按颗粒冲剂常规制备方法制得；所述玉米活性小肽粉是由玉米活性小肽浓缩液经喷雾干燥而得。

本发明醒酒剂中的活性成分是采用特有工艺提取的玉米活性小肽，分子量主要集中在200-1000Da，肽组成为以2-9肽为主，平均4-5肽，为纳米级分子，分子直径小于1纳米，长度约十几纳米，可以在30秒内迅速进入血液发挥活性。本发明用这种纳米级分子的玉米活性小肽富含解酒主要有效成分--丙氨酸和亮氨酸，制成饮料、颗粒剂或胶囊作为醒酒剂，可在饮酒后或饮酒前服用，小肽分子能迅速进入血液，醒酒快速见效；除醒酒作用外，本醒酒剂还具有护肝健身，恢复疲劳功能，可作为保健品长期饮(服)用，饮料剂口感好，颗粒剂和胶囊剂则便于外出时携带。

本发明在玉米活性小肽的提取工艺中，先对玉米蛋白粉进行两次水洗和离心处理，洗去脂类、淀粉和部分残留的色素等，玉米活性肽浓缩液颜色透亮，不会发黑发粘，调制出的饮料透明清凉，而且分离掉这些吸附性很强的残留油脂，可避免后续步骤中滤布或超滤膜堵塞的现象。小苏打(NaHC0₃)不仅用于调节水洗后蛋白的碱性环境，并且可与玉米蛋白中的脂类形成络合物，漂浮于上清表层，从而破坏玉米蛋白致密的空间结构，使玉米蛋白与脂类、淀粉等组分结合力变弱，大部分玉米蛋白裸露出来，增加玉米蛋白的溶解性，可使下一步蛋白酶水解的水解度提高10％左右(由30％提高到40％左右)。水解产物采用两级超滤，第一级超滤膜可将10万Da以上的多肽分子全部被去除，只有少量10万～5万Da之间的分子会残留下来。第二级超滤膜直接截留除去6千Da以上的分子，只有小于6千Da的分子进入过膜滤液中，且其中以1000Da以下的玉米小肽分子为主。采用两级超滤可提高水解效率，并大大减小滤膜的负荷。本方法设备投资小，操作简单，见效快，适于大规模生产和普及。

附图说明

图1是超滤系统如图。

图2是玉米活性小肽的液相色谱图。

图3是未饮用本醒酒剂的试验组酒后酒精测试值随时间变化图。

图4是饮用本醒酒剂试验组酒后的酒精测试值随时间变化图。

具体实施方式

实施1玉米活性小肽浓缩液的提取

①玉米蛋白粉40kg(玉米蛋白粉中含有玉米蛋白60％，即底物为24kg)，经粉碎，加水60kg，搅拌均匀，加食用小苏打调节至pH 9.5，搅拌30min，1500rpm离心15min，取沉淀，加入20倍水，搅拌30min，1500rpm离心30min，取沉淀即为经水洗的玉米蛋白粉。

②一段水解：将水洗后的玉米蛋白粉加入反应罐中，按照固液比13％的比例加水，调节温度至55℃，pH＝8.5，加入Alcalase AF 2.4L食品级蛋白酶1.1kg，进行一段水解反应180min。

③二段水解：通过夹套冷水循环的方式调整反应罐内温度到50℃，pH＝7.5，加入食品级蛋白酶0.36kg(由Flavourzyme风味蛋白酶与Protamex复合蛋白酶按重量比1∶10-15组合复配而成)，进行二段水解反应，水解120min；

④采用三足式离心机，在1500rpm离心分离，取上清液；用泵将滤液导入管式离心机，15000rpm离心，取上清液。

⑤两级超滤分离

一级超滤膜组件采用串联8组KJ-ESUF9050超滤膜(平均孔径为0.1～0.2μm)，滤柱径高比为1∶10，循环模式为外压式；二级超滤膜组件采用串联8组KJ-UF6040超滤膜(平均孔径为0.01～0.02μm)，滤柱径高比为1∶10，循环模式为内压式。

超滤系统如图1，一级原料液贮罐I内贮有来自步骤④获得的水解上清液(下称一级原液)。在泵B1作用下，贮罐I的一级原液通过阀F1、阀F2，进入第一级超滤膜组件C1，控制超滤压力0.1-0.15MPa；第一级超滤膜组件C1中的透过液通过阀F7、N1汇聚到二级原料液贮罐II中；透余液通过阀F3、F4回流至一级原料液贮罐I，调节F4的开度，控制回流比为8-10∶1。在原料泵B2作用下，二级原料液贮罐II中的液体(下称二级原液)通过阀K1、K2进入第二级超滤膜组件C2，控制超滤压力0.15-0.25MPa，通过阀K3的出料口流出，流出液中的玉米肽主要为小于1000Da的小肽分子；透余液通过阀K7、K4回流至贮罐II，调节K4的开度，控制回流比为8-10∶1。F5、K5分别为排污阀，F6、K6分别为副线调节阀。

⑥蒸发浓缩

将最后获得的过膜液导入三效降膜蒸发器内进行浓缩，使浓缩液的肽含量达到80g/L，获得玉米活性小肽浓缩液200L。

所得玉米活性小肽浓缩液用高效液相色谱法测试：

测试条件为：使用凝胶层析柱，流动相为：乙腈-水-三氟乙酸(10∶90∶0.05)，流速10mL·min^-1，紫外检测器于214nm测得洗脱图谱如图1所示。

谱图名：色谱\T2000P_玉米活性小肽浓缩液；

方法名：面积归一法。

所测样品对应于图1中不同的保留时间所得到的相对分子量列于表1。

表1

从图1和表1表明，玉米活性小肽浓缩液中，小于1000Da的肽段约占75.94％，且主要为200-1000Da。

实施2玉米活性小肽醒酒饮料的配制

称取玉米活性小肽浓缩液20kg、天然苹果汁10kg、柠檬酸0.1kg、苹果酸0.1kg、Vc 0.05kg，高甲氧基果胶0.3kg和柠檬酸钠0.2kg，以上组分(根据需要，也可加入用于饮料剂的其它常规辅料)混合，加水至总体积至100L，采用生产饮料的常规方法进行加工和灭菌而得玉米活性小肽醒酒饮料。玉米活性小肽浓缩液与其它组份的配比可根据产品需要在本发明规定的范围内调整。

利用全自动氨基酸分析仪测得玉米活性小肽醒酒饮料氨基酸的组成情况如表2所示。

表2

本饮料富含丙氨酸和亮氨酸，其中丙氨酸含量为6.48％，亮氨酸含量为12.54％，可通过提高血液中丙氨酸和亮氨酸的浓度，促进乙醇分解所需的脱氢酶系的产生，从而加速乙醇的分解代谢。

饮料中添加的是天然苹果浓缩汁，用来调节玉米活性小肽的苦涩口味，同时通过加入微量的柠檬酸和苹果酸平衡饮料的口感，使得饮料的口感清爽，为大众所易于接受，保存了玉米活性小肽饮料成分天然的特性。本发明产品稳定、无任何防腐剂添加，口感清爽，饮料感官及理化，其感官指标、理化指标指标分别见表3-4。

表3

表4

实施例3人体醒酒验证试验

随机选取6组被检人员，每组10人，男女各半，第1组为“饮酒不饮玉米活性小肽饮料”组，第2组为“饮酒后饮用玉米活性小肽饮料”组(每人饮用小肽饮料100mL)，采用呼吸式酒精测试仪分别在酒后20分钟、30分钟、40分钟各时段对被检人员的呼气进行测试。测试仪的数据间接反应出体内酒精浓度值，两组被检人员的酒精测试值随时间变化的情况分别如图3和图4所示。

图3可见第1组人员酒后体内酒精浓度随时间的自然变化，酒精在体内的代谢速度因人而异，有快有慢。实验组别间的变化规律是不同时间的酒精测试量值的变化不大，说明人体可以将酒精代谢，但是速度慢。

图4为第2组人员酒精在体内自然变化柱形图，可见酒精数据随时间变化而明显降低，说明饮酒后饮用本玉米活性小肽饮料对酒精代谢效果显著，证明本发明玉米活性小肽饮料可明显加速体内酒精的代谢，具有明显的醒酒效果。

实施例4动物醒酒效果验证试验

试验材料：

●玉米活性小肽饮料，肽分子量主要为200-1000Da，

●玉米多肽饮料，肽分子量主要为1000-2000Da，

●市售解酒药，葛根为主要解酒成分，

●北京红星二锅头，酒精度56％(V/V)，

●动物小鼠，体重20-24g，雌雄各半，

●设备：分析天平，动物天平，酒精试剂盒，高速冷冻离心机，

●生理盐水。

(1)解酒试验过程：

取小鼠60只，雌雄各半，每天喂动物饲料及正常饮水一周后，实验前一天禁食12h，称重标记后随机分为6组：对照组、玉米活性小肽饮料(S)小剂量组、中剂量组、大剂量组、玉米多肽饮料(L)组和市售解酒药组。每组10只(雌雄各半)。每组的给药情况如表5所示，先按照0.1ml/10g体重的比例对小鼠进行灌胃给酒，给酒后立即按照表5给药(由于小鼠胃容量小，将玉米活性小肽饮料、玉米多肽饮料、市售解酒药都浓缩50倍)。

表5

在各组小鼠给药后30min，50min，2h，6h分别取小鼠尾静脉血0.5ml，使血液与4ml预冷的高氯酸混合，离心(3000rpm，4℃，10min)，取上清，分别用试剂盒测血液中的乙醇含量。

(2)统计分析：

采用乙醇试剂盒测定玉米活性小肽对小鼠血液中乙醇代谢的影响，并与玉米多肽饮料、市售解酒药等进行了比较。检测结果如表6所示。

表6

注：表中数据以x±s表示，数据处理采用SAS统计软件进行方差分析和单因素多重或多因素单重比较，以***P＜0.05表示显著性差异，最后根据统计分析结果判断不同剂量的玉米活性小肽饮料与玉米多肽饮料、市售解酒药等解酒效果的比较。

(3)结果讨论：

通过表6中的数据可以看出，对照组中的小鼠血液酒精浓度在30min时达到967.3±84.9mg/L，玉米多肽饮料组为933.1±67.8mg/L，市售解酒药组为956.8±77.2mg/L。而本发明玉米活性小肽饮料组不同剂量下的30min值分别为668.0±56.6mg/L、534.3±54.0mg/L、488.7±48.9mg/L，均低于其他各组；之后酒精浓度快速下降，到50min时玉米多肽饮料组和市售解酒药组小鼠血液酒精浓度分别为699.4±45.5mg/L、502.6±43.1mg/L；而此时不同剂量玉米活性小肽饮料组的数值明显要低很多，分别为411.2±43.0mg/L、398.0±33.8mg/L、365.6±22.0mg/L。给药2h后，不同剂量本发明玉米活性小肽饮料组的小鼠血液酒精浓度都降到了300mg/L以下，而玉米多肽饮料组和市售解酒药组仍在300mg/L以上。在给药6h后，不同剂量本发明玉米活性小肽饮料组的小鼠血液酒精浓度都降到12mg/L以下，大剂量组的降到为0；而玉米多肽饮料组和市售解酒药组分别为在45.6±2.9mg/L和20.2±6.6mg/L。可见，本发明玉米活性小肽饮料在解酒效果上要好于玉米多肽饮料和市售解酒药，且大剂量的效果相对高于小剂量。

Claims (8)

1.一种玉米活性小肽醒酒剂，以玉米活性小肽为活性成分，含有调味剂或不含调味剂，另含辅料，所述的玉米活性小肽中，分子量≤1000Da的小肽分子占70％以上，该玉米活性小肽来自用以下方法制得的玉米活性小肽浓缩液：

1)水洗：

玉米蛋白粉加10-15倍重量水，搅拌均匀，用食用小苏打调节至pH 8.5-9.5，离心取沉淀，沉淀物加入15-20倍重量水，搅拌均匀，再离心，取沉淀物，即为经水洗处理的玉米蛋白粉；

2)水解：

按固液比9％-13％的比例加入水，按玉米蛋白粉中玉米蛋白重量的4-5％加入Alcalase碱性蛋白酶，在pH 8-9、温度50-60℃条件下进行一段水解反应150-180min；然后pH 7-8，按所述玉米蛋白重量的1-3％加入Flavourzyme风味蛋白酶和Protamex复合蛋白酶，40-50℃下进行二段水解反应120-150min；

3)离心分离

水解产物离心，取上清液；

4)超滤膜分离：

清液通过平均孔径为0.1～0.2μm的聚丙烯中空纤维膜进行第一级超滤膜分离，控制超滤压力0.1-0.15Mpa，回流比8-10∶1，收集过膜液；

将第一级超滤过膜液通过平均孔径为0.01～0.02μm的改性聚砜中空纤维膜进行第二级超滤膜分离，控制超滤压力0.15-0.25MPa，回流比8-10∶1，收集过膜液，所得过膜液中主要为200-1000Da的玉米活性小肽分子；

5)浓缩：

将得到的过膜液蒸发浓缩，得到肽含量为50-80g/L的玉米活性小肽浓缩液。

2.根据权利要求1所述的玉米活性小肽醒酒剂，其特征是步骤2)所述Flavourzyme风味蛋白酶与Protamex复合蛋白酶按重量比1∶10-15组合复配。

3.根据权利要求1所述的玉米活性小肽醒酒剂，其特征是步骤3)中，离心分离包括先以1500rpm离心取上清液，再以15000rpm离心，取上清液。

4.根据权利要求1所述的玉米活性小肽醒酒剂，其特征是液体饮料剂，每100重量份饮料剂中，含有玉米活性小肽浓缩液20-60重量份、调味剂天然苹果汁10-20重量份、辅料稳定剂高甲氧基果胶0.2-1重量份及柠檬酸钠0.2-1重量份，采用生产饮料的常规方法进行加工和灭菌而得。

5.根据权利要求4所述的玉米活性小肽醒酒剂，其特征是所述饮料剂还含有调味剂柠檬酸0.1-0.3重量份、苹果酸0.1-0.2重量份和/或Vc0.05-0.1重量份。

6.根据权利要求1所述的玉米活性小肽醒酒剂，其特征是软胶囊剂，其中含有玉米活性小肽粉2-4重量份，辅料玉米胚芽油5-7重量，按软胶囊剂常规制备方法制得；所述玉米活性小肽粉是由所述玉米活性小肽浓缩液经喷雾干燥而得。

7.根据权利要求6所述的玉米活性小肽醒酒剂，其特征是还含有牛磺酸1-2重量份。

8.根据权利要求1所述的玉米活性小肽醒酒剂，其特征是颗粒冲剂，含有玉米活性小肽粉2-5重量份、辅料环糊精4-7重量份和糖粉1-2重量份，按颗粒冲剂常规制备方法制得；所述玉米活性小肽粉是由玉米活性小肽浓缩液经喷雾干燥而得。

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