CN103388016A - 山药小分子肽的提取方法 - Google Patents

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Abstract

一种山药小分子肽的提取方法，其特征在于：山药预处理主要包括筛选、清洗、去皮、粉碎及浸泡、渣子分离、淀粉分离及烘干，此环节直接关系到山药小分子肽的纯度；微高压蒸提取时：温度110℃，压力0.05MPa，恒温恒压提取20分钟；酶解时：升温灭菌后降温至53℃，加NaOH调PH＝7.０，再加入0.6％的中性蛋白酶，酶解3.5小时；吸附时：加入1.5％的活性炭进行吸附；过滤时：静置液先经桶式过滤器，再经板框作为保护过滤器，最后过滤至清液储罐；浓缩时：浓缩的压力负-０.06MPa至-0.08MPa，浓缩温度85℃-70℃，浓缩过程中测定波美度。本发明工序提取的山药小分子肽纯度高，保持山药天然营养成分，具有滋补养生功效。适用于山药小分子肽的提取。

Description

山药小分子肽的提取方法
技术领域
本发明属于保健食品，特别涉及一种以鲜山药为原料，初步去除淀粉后，利用酶解技术提取山药小分子肽的方法。
背景技术
山药别名薯蓣，为薯蓣科一年或多年生草质藤本植物，能形成肥大的地下肉质块茎，营养价值高，为可供食用、药用或保健用之重要作物之一，具高产及富含营养之特色，是我国传统的药食同源植物。
现代科学研究已明确，山药块茎(根状茎)营养丰富，含有多种碳水化合物、脂肪、蛋白质、维生素、微量元素等多种营养成分，还有人体所需的十几种氨基酸。作为一种药食同源植物，风味独特，不含任何有害物质，为当今世界绿色保健食品之王。
在山药研究领域，目前多为山药成分和其功效的研究较多，而对山药蛋白及小分子肽提取研究很少，或几乎是空白。如中国专利公开号CN１208583A“利用生物酶工程提取山药原汁的方法”，虽是生物酶解提取方案，其范畴也是提取山药原汁，而非小分子肽的提取。
近年来随着科学的研究及发展，人体对肽的需求在上升，肽是蛋白的降解产物。与蛋白相比，具有分子量小、水溶性强、易于人体消化吸收等优势。研究认为，人体吸收蛋白质主要是以肽的形式吸收，肽是由氨基酸组成，分子量在5000-200Dalton之间，具有极强的活性和多样性，能用肽营养的生理功能和生物活性，调节人体内各系统和细胞的生理功能，激活体内有关酶素，因此，各种肽成为人体健康的重要物质。山药产品不仅在国内市场有很大发展潜力，而且在国外市场的销售量逐年增加，是吸引外商投资、建立外向型农业生产基地的最佳选择，可见山药的发展前景十分广阔。
发明内容
本发明的目的是，以鲜山药为原料，初步去除淀粉后，利用酶解技术提取山药小分子肽，以取得保持山药天然营养成分，具有滋补养生功效，食用方便的保健食品。
本发明的技术方案是，一种山药小分子肽的提取方法，其工艺流程包括：山药预处理、微高压提取、酶解、吸附、过滤、浓缩、干燥、成品包装，其工艺步骤特征是：
(1)山药预处理：主要包括筛选、清洗、去皮、粉碎及浸泡、渣子分离、淀粉分离及烘干，此环节直接关系到山药小分子肽的提取纯度；
(2)微高压提取：预处理过程中分离出的渣子和去除淀粉后的液体，采用110℃、压力0.05MPa，恒温恒压提取20分钟，提取液和渣子排入汤储罐；
(3)酶解：提取液和渣子由汤储罐排进水解罐，升温灭菌后降温至53℃，加NaOH调PH＝7.0，再加入0.6％(以山药净重计)中性蛋白酶，酶解3.5小时，酶解过程中每隔0.5小时搅拌2分钟，使酶解均匀充分进行，同时严格控制酶解因素，提高肽含量、减少氨基酸的生成；
(4)脱色、吸附：酶解后酶解液色泽较暗、浑浊，需经活性炭进行脱色、吸附，酶解结束后加入1.5％(以山药净重计)的活性炭进行吸附，升温灭酶灭菌后降温至73℃，静置3小时；
(5)过滤：酶解液加活性炭静置分层后，经桶式过滤器初滤和板框保护过滤至清液储罐；
(6)浓缩：过滤液经双效节能真空浓缩设备浓缩，其真空度高、浓缩温度低，很好的保护了小分子肽的活性；浓缩压力控制在-0.06MPa至-0.08MPa，浓缩温度控制在85℃-70℃，浓缩过程中测定波美度在10波美度；
(7)干燥：将浓缩液升温并保持在85℃，达到灭菌效果，由喷雾干燥设备喷粉干燥；
(8)成品包装：进入集粉器，采用密封包装。
本发明的优点是，根据山药特性、其研究领域的空白及国内外市场发展潜力，针对山药蛋白酶解后小分子肽的提取，弥补了山药小分子肽研究空白，并适应市场需求及发展。
优质的鲜山药表面呈黄白色或淡黄色，有纵沟、纵皱纹及须根痕，内部色白多粉，质地坚实、不易折断、细腻，味甘、性平、无毒，有健脾、补肺、固肾、益脑、益精养颜、抗肿瘤、抗疲劳、抗有害物质刺激，调节代谢、增强免疫机能、促进生长、调节内分泌、调节心肾功能、兴奋制血系统、调节神经系统的功能。
山药预处理优点：初步去除淀粉，既得到山药淀粉，同时提取的山药小分子肽纯度高。
山药渣参与提取的优点：利于后期过滤时形成滤层，提高滤液澄清度，同时又可提高小分子肽粉出成率。
酶解优点：酶解法提取山药中的小分子肽，酶解时加入中性蛋白酶(属于内切酶，用于蛋白质水解处理，将大分子蛋白质水解为小分子肽或氨基酸等产物，以利于蛋白质的有效吸收和利用，水解度高，风味佳，可应用于动植物蛋白的水解，反应条件温和，选择性高，在蛋白酶的作用下，蛋白质多肽链可水解为短肽链，更容易被人体消化、吸收。
采用活性炭吸附的优点：山药小分子肽产品在感官上易被接受。
采用双效节能真空浓缩的优点：真空度高、浓缩温度低，可降低液体沸点，使过滤液在低温下达到浓缩效果，避免高温下对小分子肽活性的影响。
山药作为高营养食品，含有丰富的蛋白质和氨基酸，能够提供人类所必需的营养物质，同时含有大量淀粉、B族维生素、维生素C、维生素E、葡萄糖、粗蛋白氨基酸、胆汁碱(choline)、尿囊素(allantoin)等。目前对山药化学成分的研究主要集中在多糖和尿囊素类成分，对皂苷和其他成分如蛋白质、氨基酸、微量元素的研究则相对较少。此技术则通过生物酶解技术，把山药蛋白通过生物酶水解后变成可溶于水的活性成分小分子肽，吸收完全而迅速。本发明适用于山药小分子肽的提取方法。
附图说明
以下结合附图及实施例，对本发明作进一步描述，
图1是本发明的一种山药小分子肽提取方法的工艺流程图
具体实施方式
由图1可见，一种山药小分子肽的提取方法，其工艺流程包括：山药预处理，微高压提取，酶解，吸附，过滤，浓缩，干燥，成品包装，其工艺步骤特征是：
(1)山药预处理：主要包括筛选、清洗、去皮、粉碎及浸泡、渣子分离、淀粉分离及烘干，此环节直接关系到山药小分子肽的纯度；
具体操作是：①筛选、清洗：去除不可用部分，选用可用部分并通过清洗机洗干净；②去皮：山药皮影响最终产品色泽、口感，需通过去皮机对山药去皮，去皮过程中把先去皮的山药及时放入水中，防止山药氧化，为提高产品纯度而不使用护色液；③粉碎及浸泡：去皮后的山药加入适量水用粉碎机粉碎，粉碎后补水至山药净重的8倍，浸泡2小时；④渣子分离：浸泡结束后用分离设备分离出浸泡液中的山药渣，分离出的渣子待提取；⑤淀粉分离及烘干：通过淀粉分离设备和烘干设备将已分离的浸泡液分别进行淀粉分离及烘干；
(2)微高压提取：在提取罐内，预处理过程中分离出的山药渣和去除淀粉后的液体，采用110℃，压力0.05MPa，恒温恒压提取20分钟，提取液和渣子排入汤储罐；
(3)酶解：提取液和渣子由汤储罐排进水解罐，升温灭菌后降温至53℃，加NaOH调PH＝7.0，再加入0.6％(以山药净重计)中性蛋白酶(属于内切酶，用于蛋白质水解处理，将大分子蛋白质水解为小分子肽或氨基酸等产物，以利于蛋白质的有效吸收和利用，水解度高，风味佳，可应用于动植物蛋白的水解)，酶解3.5小时，酶解过程中每隔0.5小时搅拌2分钟，使酶解均匀充分进行，同时严格控制酶解因素，提高肽含量、减少氨基酸的生成；
(4)脱色、吸附：酶解后酶解液微浑，产生的絮状物会影响产品的澄清度，需经活性炭进行脱色、吸附，故在酶解结束后加入1.5％(以山药净重计)的活性炭进行脱色、吸附，升温灭酶灭菌后降温至73℃，静置3小时；
(5)过滤：酶解液加活性炭静置分层正常后，经桶式过滤器初滤和板框保护过滤，过滤至清液储罐；
(6)浓缩：过滤液经双效节能真空浓缩设备浓缩，浓缩压力在-0.06MPa至-０.08MPa，浓缩温度控制在85℃-70℃，浓缩过程中测定波美度，浓缩液存入浓缩储罐；
(7)干燥：将浓缩液升温并保持在85度，达到灭菌效果，由喷雾干燥设备喷粉干燥；
(8)成品包装：进入集粉器，采用密封包装。

Claims (1)

1.一种山药小分子肽的提取方法，其特征在于，工艺流程包括：山药预处理、微高压提取，酶解，吸附，过滤，浓缩，干燥，成品包装，具体步骤是：
(1)山药预处理：包括筛选、清洗、去皮、粉碎及浸泡、渣子分离、淀粉分离及烘干；
(2)微高压提取：采用温度110℃，压力０.05MPa，恒温恒压提取20分钟；
(3)酶解：升温灭菌后降温至53℃，加NaOH调PH＝7.0，再加入山药净重的0.6％的中性蛋白酶，酶解3.5小时，酶解过程中每隔0.5小时搅拌2分钟；
(4)脱色、吸附：酶解后酶解液微浑，产生的絮状物会影响产品的澄清度，需经活性炭进行脱色、吸附，加入山药净重的1.5％的活性炭进行脱色、吸附，升温灭酶灭菌后降温至73℃，静置3小时；
(5)过滤：酶解液加活性炭静置分层后，经桶式过滤器初滤和板框保护过滤，过滤至清液储罐；
(6)浓缩：过滤液经双效节能真空浓缩设备浓缩，浓缩压力控制在-0.06MPa至-0.08MPa，浓缩温度控制在85℃-70℃，浓缩过程中测定波美度在10波美度，浓缩液存入浓缩储罐；
(7)干燥：将浓缩液升温并保持在85度，达到灭菌效果，由喷雾干燥设备喷粉干燥；
(8)成品包装：采用密封包装。
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