CN102796795A - 一种快速制备大豆抗氧化肽的工艺方法 - Google Patents

Abstract

本发明是公开一种快速制备大豆抗氧化肽的工艺方法，属于农副产品精深加工及其副产物综合利用的技术领域，涉及一种利用微波技术快速制备大豆抗氧化肽的工艺方法，是以蛋白含量为70％的大豆浓缩蛋白粉为原料，利用微波辅助酶解技术，通过大豆浓缩蛋白粉的调配、大豆浓缩蛋白粉乳浊液的预处理、大豆浓缩蛋白粉乳浊液的微波辅助酶解处理，酶解液的灭酶、离心、超滤处理，真空冷冻干燥处理的工艺过程，实现物料经过微波萃取仪，其酶解时间缩短至35-38min，与常规酶解相比，效率提高了3-4倍，且ABTS自由基清除率为72％以上，与常规酶解相当。本发明不仅为快速制备大豆抗氧化肽的技术研究提供给了新思路，也为高抗氧化活性的大豆肽系列产品开发及应用提供了新途径。

Description

一种快速制备大豆抗氧化肽的工艺方法

技术领域：

本发明属于农副产品精深加工及其副产物综合利用的技术领域，涉及一种利用微波技术加速制备大豆抗氧化肽的方法，能够实现物料经过微波辅助酶解35～38min，其得到的抗氧化肽，ABTS自由基清除率为72％以上，高于常规酶解4-5h后得到的抗氧化肽活性。

背景技术：

随着自由基生命科学研究的不断进展，氧化应激损伤和抗氧化保护作用的研究受到了人们的日益关注。自由基的产生是需氧生物体呼吸所不可避免的，而且极不稳定，能迅速的与机体内的物质发生反应，使生物体内的生物大分子出现交联或断裂，导致细胞和组织损伤。科学研究表明，自由基几乎和人类的大部分常见疾病都有关系，从人类死亡率最高的心血管疾病到人类最可怕的癌症等。目前，由于合成类抗氧化剂的安全问题，寻求天然的抗氧化物质成为了研究热点。

近年来，研究者发现食源性生物活性肽具有较高的抗氧化性，多肽的抗氧化作用比维生素C和维生素E这些传统的抗氧化剂的优势在于它的抗氧化持续时间长，与SOD酶相比较，抗氧化肽的结构简单，而且不会过敏。而大豆肽除具有高的抗氧化活性外，还具有易消化吸收、低抗原性、加热不凝固、易溶于水、流动性好等优点而更受众多学者亲睐。

生物活性肽的生产方法有很多，如常规酶解法、微生物发酵法、酸解法和碱解法等。但是，常规酶解法，酶解过程耗时长，生产效率低；微生物发酵法，筛选出合适的菌种具有较大的困难，且酶解出来的肽分子量较大；酸碱法会使氨基酸的营养价值降低，且水解产物中含有大量因中和反应而产生的盐。因此，亟待寻找一种快速且安全方便的制备抗氧化肽的方法。

微波是一种频率为300MHz至300GHz之间的电磁波。微波加热的优势在于介质内外同时加热，即微波能够同时将能量传递给介质所有反应活性中心，瞬间达到一定温度。因此比其他加热体系有更多的活性中心，分子发生碰撞反应在瞬间完成，故而反应速度大大提高。蛋白质酶解借助于微波技术，不仅可以极大地提高酶解效率，同时可以获得含量丰富的多肽和氨基酸，暴露出更多的活性基团。微波辅助酶解主要包括两方面的辅助作用，一是利用微波辐射热处理蛋白质，后期处理酶；另一方面是在水解过程中将常规的水浴加热用微波加热代替。本发明利用微波这种优势技术，大大提高了制备大豆抗氧化肽的效率，且安全可靠。

发明内容：

申请发明所需解决的技术问题是：公开一种利用微波技术快速制备大豆抗氧化肽的工艺方法。

申请发明的技术方案是

1.一种快速制备大豆抗氧化肽的工艺方法，其特征在于，利用微波技术，包括大豆浓缩蛋白粉的调配、大豆浓缩蛋白粉乳浊液的预处理、大豆浓缩蛋白粉乳浊液的微波辅助酶解处理，酶解液的灭酶、离心、超滤处理，真空冷冻干燥处理的工艺过程，可以实现物料经过微波萃取仪，其酶解时间缩短至35～38min，与常规酶解相比，效率提高了6～7倍，且ABTS自由基清除率为72％以上，高于常规酶解4～5h时的清除率；

1)所述的大豆浓缩蛋白粉的调配过程，是选用蛋白含量为70％的大豆浓缩蛋白粉为原料，以pH值为8～8.5的缓冲液为溶剂，配制成大豆蛋白底物浓度为5％～6.5％的乳浊液，通过数显高速分散均质机高速搅拌3～5min，使其乳浊液状态更加均一稳定；

2)所述的大豆浓缩蛋白粉乳浊液的预处理，先在90℃超级恒温水浴中加热3～5min，随后将微波萃取仪的参数设为：功率700～800W，温度75～85℃，时间2～4min，转速800～1000r，对乳浊液进行预处理，使蛋白质快速变性，从而有利于后期的酶解；

3)所述的大豆浓缩蛋白粉的微波辅助酶解处理，是将预处理的大豆乳浊液在冰浴中快速冷却，随后在55～60℃的超级恒温水浴中保温8～10min，加入Alcalase碱性蛋白酶，其酶量为4.5％-7.5％。设定的微波萃取仪参数为：功率400～600W，温度55～60℃，时间35～38min，转速800～1000r。将加入酶的乳浊液置于微波萃取仪中，按照设定好的参数进行快速酶解。

4)所述酶解液的灭酶、离心、超滤处理，是将微波萃取仪的参数设为：功率800～900W，温度80～90℃，时间2～3min，转速800～1200r，对酶解液进行灭酶处理。随后将其在冰浴中快速冷却至室温。将离心机的参数设定为：温度4～6℃，时间10～15min，转速8000～10000r，离心后，取其上清液备用。超滤采用孔径为1000Da的膜，除去一些杂质大分子。

5)所述的真空冷冻干燥处理的过程，是将膜过滤的滤液，分装于冷冻盒中，其液体平铺厚度不超过5mm，置于预冻温度为-25℃的冰柜中，预冻时间为2～3h，随后将其置于真空冷冻干燥机中，参数设定为温度-55～-45℃，压力35～65Pa，冻干时间为12～18h，冻干粉末含水量低于2％。

2.根据权利要求1所述的大豆浓缩蛋白粉的调配过程，其特征在于原料还可以是大豆分离蛋白粉、大豆蛋白粉。

3.根据权利要求1所述的大豆浓缩蛋白粉的调配过程，其特征在于所用的缓冲液可以是磷酸盐缓冲液、碳酸盐缓冲液、Tris-盐酸缓冲液、柠檬酸盐缓冲液中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的大豆浓缩蛋白粉乳浊液的预处理，其特征在于使蛋白质快速变性的微波萃取仪参数为：功率700～800W，温度75～85℃，时间2～4min，转速800～1000r。

5.根据权利要求1所述的大豆浓缩蛋白粉的微波辅助酶解，其特征在于所用的酶为Alcalase碱性蛋白酶，酶量为4.5％～7.5％。所需要设定的微波萃取仪参数为：功率400～600W，温度55～60℃，时间35～38min，转速800～1000r。

6.根据权利要求1所述的酶解液的灭酶、离心、超滤处理，其特征在于灭酶的微波萃取仪的参数为：功率800～900W，温度80～90℃，时间2～3min，转速800～1200r。

具体实施

实施例1：

以蛋白含量为70％的大豆浓缩蛋白粉为原料，以pH值为8的磷酸盐缓冲液为溶剂，调配底物浓度为5％的大豆蛋白乳浊液，通过数显高速分散均质机高速搅拌3min，使其乳浊液状态更加均一稳定。将调配好的乳浊液先在90℃超级恒温水浴中加热5min，微波萃取仪参数设为功率800W，温度85℃，时间4min，转速1000r的条件下，对加热后的大豆蛋白乳浊液进行预处理，使蛋白质变性，破坏其完整的蛋白结构，有利于后期的酶解。将预处理的大豆乳浊液在冰浴中快速冷却，随后在60℃的超级恒温水浴中保温10min，加入Alcalase碱性蛋白酶，其酶量为4.5％。在微波萃取仪参数为功率400W，温度55℃，时间38min，转速800r的条件下，对预处理后的大豆蛋白乳浊液进行酶解处理。在微波萃取仪的参数为：功率900W，温度90℃，时间2min，转速800r的条件下，对酶解液进行灭酶处理。将灭酶处理后的酶解液在冰浴中快速冷却至室温。将离心机的参数设定为：温度4℃，时间10min，转速10000r，将酶解液离心后，取其上清液备用。采用孔径为1000Da的膜对上清液进行超滤，取滤出液。将滤出液分装于冷冻盒中，其液体平铺厚度不超过5mm，置于预冻温度为-25℃的冰柜中，预冻时间为3h，随后将其置于真空冷冻干燥机中，参数设定为温度-45℃，压力45Pa，冻干时间为18h，冻干粉末含水量低于2％。

实施例2：

以蛋白含量为70％的大豆浓缩蛋白粉为原料，以pH值为8的碳酸盐缓冲液为溶剂，调配底物浓度为6％的大豆蛋白乳浊液，通过数显高速分散均质机高速搅拌4min，使其乳浊液状态更加均一稳定。将调配好的乳浊液先在90℃超级恒温水浴中加热5min，微波萃取仪参数设为功率800W，温度85℃，时间5min，转速1000r的条件下，对加热后的大豆蛋白乳浊液进行预处理，使蛋白质变性，破坏其完整的蛋白结构，有利于后期的酶解。将预处理的大豆乳浊液在冰浴中快速冷却，随后在60℃的超级恒温水浴中保温10min，加入Alcalase碱性蛋白酶，其酶量为4.5％。在微波萃取仪参数为功率400W，温度55℃，时间38min，转速1000r的条件下，对预处理后的大豆蛋白乳浊液进行酶解处理。在微波萃取仪的参数为：功率900W，温度90℃，时间2min，转速800r的条件下，对酶解液进行灭酶处理。将灭酶处理后的酶解液在冰浴中快速冷却至室温。将离心机的参数设定为：温度4℃，时间10min，转速10000r，将酶解液离心后，取其上清液备用。采用孔径为1000Da的膜对上清液进行超滤，取滤出液。将滤出液分装于冷冻盒中，其液体平铺厚度不超过5mm，置于预冻温度为-25℃的冰柜中，预冻时间为3h，随后将其置于真空冷冻干燥机中，参数设定为温度-55℃，压力40Pa，冻干时间为18h，冻干粉末含水量低于2％。

Claims (6)

1.一种快速制备大豆抗氧化肽的工艺方法，其特征在于，利用微波技术，包括大豆浓缩蛋白粉的调配、大豆浓缩蛋白粉乳浊液的预处理、大豆浓缩蛋白粉乳浊液的微波辅助酶解处理，酶解液的灭酶、离心、超滤处理，真空冷冻干燥处理的工艺过程，可以实现物料经过微波萃取仪，其酶解时间缩短至35～38min，与常规酶解相比，效率提高了6～7倍，且ABTS自由基清除率为72％以上，高于常规酶解4～5h时的清除率。

1)所述的大豆浓缩蛋白粉的调配过程，是选用蛋白含量为70％的大豆浓缩蛋白粉为原料，以pH值为8～8.5的缓冲液为溶剂，配制成大豆蛋白底物浓度为5％～6.5％的乳浊液，通过数显高速分散均质机高速搅拌3～5min，使其乳浊液状态更加均一稳定。

2)所述的大豆浓缩蛋白粉乳浊液的预处理，先在90℃超级恒温水浴中加热3～5min，随后将微波萃取仪的参数设为：功率700～800W，温度75～85℃，时间2～4min，转速800～1000r，对乳浊液进行预处理，使蛋白质快速变性，从而有利于后期的酶解。

3)所述的大豆浓缩蛋白粉的微波辅助酶解处理，是将预处理后的大豆乳浊液在冰浴中快速冷却，随后在55～60℃的超级恒温水浴中保温8～10min，加入Alcalase碱性蛋白酶，其酶量为4.5％～7.5％。设定的微波萃取仪参数为：功率400～600W，温度55～60℃，时间35～38min，转速800～1000r。将加入酶的乳浊液置于微波萃取仪中，按照设定好的参数进行快速酶解。

4)所述酶解液的灭酶、离心、超滤处理，是将微波萃取仪的参数设为：功率800～900W，温度80～90℃，时间2～3min，转速800～1200r，对酶解液进行灭酶处理。随后将其在冰浴中快速冷却至室温。将离心机的参数设定为：温度4～6℃，时间10～15min，转速8000～10000r，离心后，取其上清液备用。超滤采用孔径为1000Da的膜过滤，除去杂质大分子。

5)所述的真空冷冻干燥处理的过程，是将膜过滤的滤液，分装于冷冻盒中，其液体平铺厚度不超过5mm，置于预冻温度为-25℃的冰柜中，预冻时间为2～3h，随后将其置于真空冷冻干燥机中，参数设定为温度-55～-45℃，压力35～65Pa，冻干时间为12～18h，冻干粉末含水量低于2％。

2.根据权利要求1所述的大豆浓缩蛋白粉的调配过程，其特征在于原料还可以是大豆分离蛋白粉、大豆蛋白粉。

3.根据权利要求1所述的大豆浓缩蛋白粉的调配过程，其特征在于所用的缓冲液可以是磷酸盐缓冲液、碳酸盐缓冲液、Tris-盐酸缓冲液、柠檬酸盐缓冲液中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的大豆浓缩蛋白粉乳浊液的预处理，其特征在于使蛋白质快速变性的微波萃取仪参数为：功率700～800W，温度75～85℃，时间2～4min，转速800～1000r。

5.根据权利要求1所述的大豆浓缩蛋白粉的微波辅助酶解，其特征在于所用的酶为Alcalase碱性蛋白酶，酶量为4.5％～7.5％。所需要设定的微波萃取仪参数为：功率400～600W，温度55～60℃，时间35～38min，转速800～1000r。

6.根据权利要求1所述的酶解液的灭酶、离心、超滤处理，其特征在于灭酶的微波萃取仪的参数为：功率800～900W，温度80～90℃，时间2～3min，转速800～1200r。