CN103652314A - 一种微囊化核桃肽及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种微囊化核桃肽及其制备方法，该微囊化核桃肽以冷榨核桃粕为原料，经酶解后包埋而得，所述的包埋壁材是质量比为1：0.1-5的羧甲基纤维素钠和β-环糊精。本发明制备的微囊化核桃肽蛋白质含量≥85%、肽含量≥80%、黄曲霉素B1≤4.0ug/kg。并且，本发明的制备方法操作简单，所生产的核桃肽具有溶解性好，稳定性高的特点，可以广泛应用于食品、保健食品等领域。

Description

一种微囊化核桃肽及其制备方法

技术领域

本发明属于多肽制备技术领域，具体而言，涉及一种稳定的微囊化核桃肽及其制备方法。

背景技术

核桃（Juglans regia L）又名胡桃，羌桃，属胡桃科胡桃属植物，营养价值丰富。《本草纲目》记载：核桃仁能补气益血、润燥化痰、温肺润肠，且味甘性平。《开宝木草》曰：核桃仁“食之令人强健、润肌、黑发须”。现代研究结果表明，核桃蛋白中含有18种氨基酸，其中8种为必须氨基酸，精氨酸和谷氨酸含量具有明显优势。医学研究证实，核桃对人体具有补气养血、温肠补肾、止咳润肺、乌发健脑作用。

核桃原产于亚洲西部，在我国栽培历史已有1700年。我国的核桃栽培面积及年产量居世界第一。国内外学者研究指出脱脂的核桃粕蛋白含量高于50%，具有极强的研究利用价值，以核桃粕为原料制备的核桃蛋白肽具有抗氧化、抗菌、ACE抑制等活性。小肽吸收理论的提出与证实更进一步的说明多肽比氨基酸更具有吸收、利用优势。活性肽在国内外已有较为广泛的应用。

目前我国市场核桃深加工产品少，大部分产品停留在初级加工阶段，特别是我国核桃油生产工艺中残留的核桃粕大部分被作为饲料或肥料处理，甚至直接被丢弃，造成核桃蛋白的资源浪费。而从核桃蛋白中获得具有功能活性的低聚肽是目前研究的热点之一。据资料显示，不同的蛋白原料使用不同的酶进行酶解，获得的正电荷肽的含量会有明显差别，正电荷肽含量与生理活性功能相关。核桃蛋白是酶解获得正电荷肽的优质来源，核桃肽中存在大量的正电荷肽。但由于核桃肽亲水性高，稳定性差，因此其存贮条件要求较高，也带来了核桃肽的生产成本过高。

微胶囊化技术又称包埋技术，在药物、香精、调料、蛋白酶及农用化学品等材料上有一定的应用研究。但由于其壁材材料和使用量限制了其在食品级肽类原料上的应用。

β-环糊精是环糊精的一种，是由7个β-吡喃葡萄糖的构造通过α-（1,4）糖苷键连接而成的环状低聚糖，在国外被广泛用于食品、药品、化妆品、农业和工业。β-环糊精的热稳定性较好，用于胶囊化的淀粉、蛋白质和其它大分子材料在加热时，其二级和三级结构发生变化，使聚合物分子失去包合物质的能力。而环糊精的结构在加热和冷却后不变，保持了形成包合物的能力，同时β-环糊精制成的包合物，还具有吸湿性低的特点，研究显示在相对湿度85%的环境中，其吸湿率不到14%，可以长期保存。β-环糊精是高度安全的物质，在人体内易水解为葡萄糖分子，肠道内的细菌作用能加速环糊精代谢的进行也不积累，因此对人体无任何毒害作用。但由于β-环糊精在C2、C3羟基之间形成分子内氢键，因此在水中的溶解度较低。

羧甲基纤维素（CMC）是一种阴离子、直链、水溶性纤维素醚，可使大多数常用水溶液制剂的粘度发生较大变化。在食品工业中具有实用价值的是羧甲基纤维素钠，因此通常CMC就是指羧甲基纤维素钠。目前不同纯度，不同级别和规格的羧甲基纤维素钠产品，在世界已有300多种。因CMC具有优良的增稠、分散、悬浮、粘合、成膜、保护胶体、保护水分、抗酶解以及代谢惰性等性能目前已被广泛应用于食品、医药、牙膏、洗涤剂、卷烟、造纸、建材、陶瓷、日化、纺织印染、石油钻井与选矿等的各个工业门类，有工业“味精”之称。在食品中CMC作为添加剂使用，即增稠、悬浮、乳化、稳定、保形、成膜、膨化、防腐保鲜、耐酸和保健等多种功能，在食品生产中可替代明胶、琼脂、海藻酸钠和果胶。精制的羧甲基纤维素钠，经联合国粮农组织和世界卫生组织认定为安全物质（允许摄取量为30mg/kg`d），且FDA《食品用化学品药典》确认精制的羧甲基纤维素钠可用于食品添加剂，已收入GRAS物质中。

β-环糊精结构为上宽下窄中空的环筒状，氢和葡萄糖苷酸上的氧原子朝向环状分子内部，形成高电子密度内层，形成疏水性空腔，能吸收一定大小和性状的疏水性小分子物质或基团。CMC是一种阴离子型多糖化合物，其分子链上含有大量的羧基官能团，能与某些带正电荷的物质发生静电相互作用，吸附在其表面，形成微囊。同时CMC可通过增加体系的粘度，减缓物质的沉降速度，有利于分子间的相互作用。目前并未见有关β-环糊精与CMC配合用于生物活性肽类物质微囊化处理的文献报道。

发明内容

本发明的目的在于采用微囊化技术与核桃肽制备工艺结合，从而获得一种稳定性好，易储存的核桃肽产品及其制备工艺。

为实现上述发明目的，本发明人通过大量实验研究和不懈探索，最终获得了如下技术方案：

一种微囊化核桃肽，它是以冷榨核桃粕为原料，经酶解后包埋而得，所述的包埋壁材是质量比为1：0.1-5的羧甲基纤维素钠和β-环糊精。

一种如上所述微囊化核桃肽的制备方法，该方法包括如下步骤：

（1）称取冷榨核桃粕，在料液比1：:10，温度110-120℃、压力0.5-0.8MPa的条件下处理0.5-2h，弃去上清液，水洗，收集沉淀；

（2）按料液比1：5-30（w/v)在步骤（1）所得沉淀中加水，恒温55℃，调节pH至9，加入核桃粕质量2%-7%（w/w）的复合酶A，搅拌均匀，酶解0.5-1h，调节pH6-8，恒温55℃酶解5-5.5h；所述的复合酶A是质量比为1：0.5-6的碱性蛋白酶和木瓜酶；

（3）升温灭酶，过滤收集滤液，冷却至室温，加入0.5%-10%（w/v)的包埋壁材，胶体研磨均质2-8h，40-50℃真空浓缩，喷雾干燥；所述的包埋壁材是质量比为1：0.1-5的羧甲基纤维素钠和β-环糊精。

优选地，如上所述微囊化核桃肽的制备方法，其中所述的复合酶A是质量比为1：0.5-2的碱性蛋白酶和木瓜酶。

优选地，如上所述微囊化核桃肽的制备方法，其中所述的包埋壁材是质量比为1：0.1-1的羧甲基纤维素钠和β-环糊精。

本发明使用的原料核桃粕经检测分析发现其疏水氨基酸含量高达14.67%，正电荷氨基酸含量为12.01%。经酶解工艺制备而成的核桃肽其疏水氨基酸含量高达18.23%，正电荷氨基酸含量为14.52%，核桃肽中既含有疏水性区间，也有带有正电荷的肽段，同时添加β-环糊精和CMC使其具有多种结合形式形成微囊化，使β-环糊精和CMC优势互补，最大限度包埋核桃肽，同时降低壁材的吸湿性，提高壁材的稳定性。

与现有技术相比，本发明涉及的微囊化核桃肽及其制备方法具有如下优点和显著的进步性：与专利号200810236514.1及专利号200810058439.4制备核桃肽的方法相比，本发明采用一次性添加蛋白酶，分时段调节酶解体系pH，充分发挥复合酶中各种蛋白酶的酶解作用，并且引入微囊化技术，使核桃肽产品更具稳定性。与专利号200510084227.X微囊化技术相比，本发明采用了GB2760-2011《食品添加剂使用标准》中允许添加的羧甲基纤维素钠和β-环糊精作为包埋壁材，且将包埋壁材按一定比例混合后一次性投入酶解液，均质、喷雾干燥。制备工艺中使用的均为《食品添加剂使用标准》中规定的物质，保证产品食用的安全性；一次性投料的喷雾干燥包埋法，操作简单，缩短了制备时间，易于生产操作。本发明制备的微囊化核桃肽蛋白质含量≥85%、肽含量≥80%、黄曲霉素B1≤4.0ug/kg。另外，本发明的微囊化核桃肽口感及稳定性都有极大的提升。再者，本发明的生产方法操作简单，所生产的核桃肽具有溶解性好，稳定性高的特点，可以广泛应用于食品、保健食品等领域。由此可见，本发明一种微囊化核桃肽制备工艺将蛋白酶解工艺与微囊化技术结合，使得核桃肽品质得到显著提升。

具体实施方式

以下通过实施例形式对本发明微囊化核桃肽及其制备工艺再作进一步的详细说明，但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本发明上述内容所实现的技术均属于本发明的保护范围。

实施例1微囊化核桃肽的制备

将冷榨核桃粕按照料液比1:10(w/v)配置成溶液，在温度110-120℃，压力0.5-0.8MPa条件下处理2h，弃去上清液，水洗，收集沉淀。按照料液比1:5(w/v)混匀，控制温度55℃，pH9.0，加入底物浓度4%复合酶A（碱性蛋白酶：木瓜蛋白酶=1:0.5）反应1h，调节pH6.5，反应时间5h，灭酶，过滤收集滤液，加入10%包埋壁材（羧甲基纤维素钠：β-环糊精=1:0.5），胶体研磨均质3h，真空浓缩，喷雾干燥，即得到微囊化核桃肽。此时微囊化核桃肽蛋白质含量为80.47%，肽含量为79.12%。

实施例2微囊化核桃肽的制备

将冷榨核桃粕按照料液比1:10(w/v)配置成溶液，在温度110-120℃，压力0.5-0.8MPa条件下处理0.5h，弃去上清液，水洗，收集沉淀。按照料液比1:15(w/v)混匀，控制温度55℃，pH9.0，加入底物浓度2%复合酶A（碱性蛋白酶：木瓜蛋白酶=1:1）反应1h，调节pH7.5，反应时间5h，灭酶，过滤收集滤液，加入5%包埋壁材（羧甲基纤维素钠：β-环糊精=1:1），胶体研磨均质5h，真空浓缩，喷雾干燥，即得到微囊化核桃肽。此时微囊化核桃肽蛋白质含量为83.94%，肽含量为82.23%。

实施例3微囊化核桃肽的制备

将冷榨核桃粕按照料液比1:10(w/v)配置成溶液，在温度110-120℃，压力0.5-0.8MPa条件下处理1h，弃去上清液，水洗，收集沉淀。按照料液比1:30(w/v)混匀，控制温度55℃，pH9.0，加入底物浓度2%复合酶A（碱性蛋白酶：木瓜蛋白酶=1:1.5）反应1h，调节pH6.5，反应时间5h，灭酶，过滤收集滤液，加入3%包埋壁材（羧甲基纤维素钠：β-环糊精=1:1.5），胶体研磨均质6h，真空浓缩，喷雾干燥，即得到微囊化核桃肽。此时微囊化核桃肽蛋白质含量为87.21%，肽含量为85.12%。

实施例4微囊化核桃肽的制备

将冷榨核桃粕按照料液比1:10(w/v)配置成溶液，在温度110-120℃，压力0.5-0.8MPa条件下处理0.5h，弃去上清液，水洗，收集沉淀。按照料液比1:10(w/v)混匀，控制温度55℃，pH9.0，加入底物浓度7%复合酶A（碱性蛋白酶：木瓜蛋白酶=1:4）反应1h，调节pH6.0，反应时间5h，灭酶，过滤收集滤液，加入1%包埋壁材（羧甲基纤维素钠：β-环糊精=1:0.5），胶体研磨均质4h，真空浓缩，喷雾干燥，即得到微囊化核桃肽。此时微囊化核桃肽蛋白质含量为90.04%，肽含量为88.72%。

实施例5微囊化核桃肽的制备

将冷榨核桃粕按照料液比1:10(w/v)配置成溶液，在温度110-120℃，压力0.5-0.8MPa条件下处理0.5h，弃去上清液，水洗，收集沉淀。按照料液比1:10(w/v)混匀，控制温度55℃，pH9.0，加入底物浓度7%复合酶A（碱性蛋白酶：木瓜蛋白酶=1:6）反应1h，调节pH6.0，反应时间5h，灭酶，过滤收集滤液，加入5%包埋壁材（羧甲基纤维素钠：β-环糊精=1:5），胶体研磨均质4h，真空浓缩，喷雾干燥，即得到微囊化核桃肽。此时微囊化核桃肽蛋白质含量为84.74%，肽含量为83.72%。

对比实施例核桃肽的制备

将冷榨核桃粕按照料液比1:10(w/v)配置成溶液，在温度110-120℃，压力0.5-0.8MPa条件下处理0.5h，弃去上清液，水洗，收集沉淀。按照料液比1:10(w/v)混匀，控制温度55℃，pH9.0，加入底物浓度7%复合酶A（碱性蛋白酶：木瓜蛋白酶=1:4）反应1h，调节pH6.0，反应时间5h，灭酶，过滤收集滤液，真空浓缩，喷雾干燥，即得到核桃肽。

实施例6微囊化核桃肽的毒性试验研究

取实施例4制备的微囊化核桃肽，按照《保健食品检验与评价技术规范》，以昆明小鼠为实验动物，雌雄各半，采用最大灌胃量法（MTD）进行实验，计量设计为10.0g/kg.bw，24h内灌胃3次，连续观察两周，小鼠均无死亡，毛色光泽，体重有所增长，与空白对照组比不具有显著性差异。故本发明微囊化核桃肽属于实际无毒物质。

实施例7微囊化核桃肽的稳定性研究

本发明实施例4制备微囊化核桃肽，按照《保健食品检验与评价技术规范实施手册》进行产品稳定性试验，抽选三个批次产品为受试样品，其批号为20130314-B、20130315-B、20130316-B；以相同制备工艺生产未进行微囊化处理的核桃肽（对比实施例制备）为对照，其批号为20130314、20130315、20130316。受试样品保存条件为温度38±1℃，湿度75%，并分别在开始保存后第零天、30天、60天、90天对受试样品进行检验分析。结果如表1-表5所示。微囊化核桃在0-60天加速稳定实验中蛋白质、多肽、水分、灰分以及卫生学指标无明显变化，第90天时水分略有增加，其余指标均无明显变化；90天加速稳定实验中微囊化核桃肽感官指标均无明显变化。核桃肽在90天加速稳定实验中蛋白质、多肽、灰分、大肠菌群、菌落总数、致病菌、霉菌、酵母菌等检测指标无明显变化，但水分含量明显增加。且核桃肽样品在90天实验过程中逐步出现颜色加深、结块等现象，产生令人不愉快的气味。可见本发明制备的微囊化核桃肽与核桃肽相比产品性质更加稳定，更易于存储。

表1保存第0天受试样品检测结果

表2保存第30天受试样品检测结果

表3保存第60天受试样品检测结果

表4保存第90天受试样品检测结果

表5受试样品感官指标检测结果

Claims (4)

1.一种微囊化核桃肽，其特征在于：以冷榨核桃粕为原料，经酶解后包埋而得，所述的包埋壁材是质量比为1：0.1-5的羧甲基纤维素钠和β-环糊精。

2.一种根据权利要求1所述微囊化核桃肽的制备方法，其特征在于该方法包括如下步骤：

（1）称取冷榨核桃粕，在料液比1:10(w/v)，温度110-120℃、压力0.5-0.8MPa的条件下处理0.5-2h，弃去上清液，水洗，收集沉淀；

（2）按料液比1：5-30（w/v）在步骤（1）所得沉淀中加水，恒温55℃，调节pH至9，加入核桃粕质量2%-7%（w/w）的复合酶A，搅拌均匀，酶解0.5-1h，调节pH6-8，恒温55℃酶解5-5.5h；所述的复合酶A是质量比为1：0.5-6的碱性蛋白酶和木瓜酶；

（3）升温灭酶，过滤收集滤液，冷却至室温，加入0.5%-10%（w/v）的包埋壁材，胶体研磨均质2-8h，40-50℃真空浓缩，喷雾干燥；所述的包埋壁材是质量比为1：0.1-5的羧甲基纤维素钠和β-环糊精。

3.根据权利要求2所述微囊化核桃肽的制备方法，其特征在于：所述的复合酶A是质量比为1：0.5-2的碱性蛋白酶和木瓜酶。

4.根据权利要求2所述微囊化核桃肽的制备方法，其特征在于：所述的包埋壁材是质量比为1：0.1-1的羧甲基纤维素钠和β-环糊精。