CN103757083B - 一种花生粕高f值低聚肽的生产方法 - Google Patents

Abstract

一种花生粕高F值低聚肽的生产方法，将提取花生油后的花生粕粉碎，加适量的水润料，在一定温度、压力下将物料加压挤出处理，提高其溶解度。将加压挤出处理过的原料粉碎调成一定浓度的溶液后，加入蛋白质二硫键断裂剂及纤维素分解酶处理原料，利用Alcalase蛋白酶在一定底物浓度、酶浓度、pH、时间等条件下对改性后的原料初次酶解；再用木瓜蛋白酶在一定底物底物浓度、酶浓度、pH、时间等条件下第二步水解。然后灭酶、分离、纯化、干燥、粉碎，获得F值大于25的高F值花生蛋白低聚肽。本发明原料来源广泛，对植物油厂花生粕进行了深加工，制造成本低，充分利用了原料，延长了花生制品产业链，提升了花生成品的附加值。

Description

一种花生粕高F值低聚肽的生产方法

技术领域：本发明涉及一种功能性低聚肽的生产方法，尤其是一种花生粕酶解技术制备高F值低聚肽的生产方法，属保健食品加工技术领域。

背景技术：高F值低聚肽（HighFischerratiooligopeptide）是一种重要的活性肽。是指一类由3～7个氨基酸残基所组成的低聚肽，其中支链氨基酸（Branchedchainaminoacids,BCAA）（主要指必需氨基酸亮氨酸、异亮氨酸和缬氨酸）的含量高于芳香族氨基酸（Aromaticaminoacids,AAA）（主要指苯丙氨酸、酪氨酸和色氨酸）。F值（Fischer值）是指支链氨基酸与芳香族氨基酸的摩尔浓度比值；而支链氨基酸的含量（mol）高于芳香族氨基酸含量(mol)的低聚肽，即称为高F值低聚肽。现代医学及营养学证明，高F值低聚肽,是蛋白酶作用于蛋白质后形成的一种低分子活性肽，具有良好的风味与丰富的营养并易被人体消化吸收，且具有防治肝性脑病、改善蛋白质营养状况和抗疲劳作用等功效，富含亮氨酸的肽，还可降低血清胆固醇浓度。由于高F值低聚肽的特殊生理功能以及广泛的来源，近年来备受食品、医药界的关注。

自八十年代中期首次报导以鱼蛋白和大豆分离蛋白为原料制得高F值低聚肽后，相继二十年来报导了以乳清蛋白、玉米醇溶蛋白、葵花浓缩蛋白等为原料，经酶解制得高F值低聚肽。1976年YamashitaM等首次利用胃蛋白酶和链霉蛋白酶从鱼蛋白和大豆分离蛋白中制取了低苯丙氨酸含量的低聚肽混合物，产率分别为69.3%和60.9%，苯丙氨酸含量分别为0.05%和0.23%。1982年NakhosZ等采用α一胰凝乳蛋白酶和梭酶A作用于大豆蛋白也得到类似的产物。1986年SoichiA等研究了胃蛋白酶、链霉蛋白酶、木瓜蛋白酶以及α一胰凝乳蛋白酶修饰乳清蛋白制取低苯丙氨酸的各种生产工艺和方法，结果表明，以胃蛋白酶一链霉蛋白酶两步水解法的产品得率较高，产品中苯丙氨酸含量也较低，产品得率为81.0%、苯丙氨酸含量为0.30%。1990年Shin-yaT等采用嗜碱蛋白酶和肌动蛋白酶降解玉米醇溶蛋白研制出无苦味高F值寡肽，产率为56%,F值为20.47,芳香族氨基酸含量为1.86%，并用其喂养有肝损伤的小白鼠，结果证实高F值寡肤可以对严重肝损伤有一定的治疗效果。1991年ShujiA等以牛乳酪蛋白为原料，采用嗜热菌蛋白酶和木瓜蛋白酶两步水解成功地制取了高F值寡肤混合物。1996年西班牙学者BautistaJ等人用肌动蛋白酶和Kerase中性蛋白酶酶解葵花浓缩蛋白，制取高F值寡肽，产率为24.8%,F值为20.47，芳香族氨基酸的含量为1.01%。

众所周知，作为原料，一般选择原则是资源丰富、蛋白含量高，可提高附加值等，作为高F值产品对原料蛋白氨基酸组成更有特殊要求。花生粕是植物油脂厂利用花生制取油脂后的一种下脚料，花生中的蛋白质含量达24％～36％，相当于牛奶的8～10倍、牛肉和猪肉的1～2倍、稻米的3～4倍，在所有农作物中，仅次于大豆，且其蛋白质消化率高于大豆。虽然花生中蛋白质的F值只是1.26左右，但是其蛋白质含量较高，这为酶解后提高其F值奠定了物质基础。目前我国在花生粕的利用方面仍然处于低层次的程度，只有少部分被利用生产粗蛋白（粉）、休闲小食品等，而大量的花生粕都作为动物饲料原料，如何利用、开发花生蛋白，提升其附加值是当前的研究热点和突破口，这些因素决定了花生蛋白是否能成为继大豆蛋白之后的又一个新的优质蛋白质资源。末端处理”转型向“就地解决”的路线更能够满足我国目前的需求。

发明内容：针对上述现有技术的缺点，本发明提供了一种原料来源广泛，制造成本低，产品性能优良，以植物油厂提花生油后的花生粕为原料制备花生蛋白高F值低聚肽的方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种花生粕高F值低聚肽的生产方法，首先将植物油厂提油后的花生粕，用粉碎机粉碎，使其成为粉状物料，其粒度控制在全部通过200目筛即可；再将此花生粕粉料加适量的水润料，使其水分含量控制在20～30%，将其投入到高压挤出机中进行挤出改性处理，挤出的温度为110～150℃之间，进料速度为20～30kg/hr,然后对挤出后的物料烘干，使其水分小于6%，利用粉碎机粉碎，使其粒度控制在全部物料通过100目筛。将此粉状物料加水配制成8～10%的溶液，投入反应罐中，用5mol/LNaOH溶液调其pH值在8.0～9.0之间，加入0.5%的二硫键断裂剂，在50～60℃温度下保温搅拌20min，加入1.5～2.0%的纤维素分解酶，继续保温搅拌1～2hr左右；然后利用蛋白酶对上述物料分两步酶解。第一步酶解选用Alcalase酶（碱性蛋白酶）。此酶可将蛋白质多肽链切成短肽链并且切割位置绝大多数在芳香氨基酸与支链氨基酸的连接处，使酶解后生成的短肽其末端为芳香族氨基酸，酶解的工艺条件为底物浓度为8.0～10.0%，Alcalase酶浓度为3.0～5.0%，温度50～60℃，pH在8.0～9.0，搅拌4～6hr，进行离心分离，取上清液；第二步酶解选用木瓜蛋白酶。此酶可将短肽末端的芳香族氨基酸切掉，调所得的上清液工艺条件为pH至7.5～8.0，温度45～50℃，加入3.0～5.0%的木瓜蛋白酶，底物浓度为8.0～10.0%，搅拌反应4～5hr；

为改善酶解液的风味，调酶解液pH至7.0，温度45～50℃，加入1%的风味蛋白酶，搅拌反应1hr，灭酶、离心分离、去残渣，在离心后的上清液中加入活性炭（活性炭与上清液的比例为1:5～8），调整温度为30～40℃，pH为5.0左右，保温1hr，过滤，将滤液经浓缩、干燥粉碎后，即得到粉状花生粕高F值低聚肽产品。

按本发明方法制取的花生粕蛋白低聚肽产品，风味较好，F值大于25，产品得率大于30%。

本发明采用植物油脂厂提油后的副产品大豆粕为原料，原料含油脂量少，省去了生产中脱脂的工序，利用纤维素分解酶和二硫键断裂剂预处理，提高了蛋白的溶出率，与碱法、酸法相比较具有高效、低能耗、无毒、无污染等优点，可生产实现连续化、自动化操作。本发明采用高压挤出处理原料，有限降低了其分子量并对分子加以修饰，破坏花生蛋白的坚硬组织，使其疏松，可溶性增强，增大了与酶的接触面积，改善了花生蛋白的酶解特性。本发明利用Alcalase酶和木瓜蛋白酶分步水解，添加风味蛋白酶改善口味，消除异味，经活性炭吸附、浓缩、干燥、粉碎等工序制成的花生蛋白高F值低聚肽，适合于药物和保健品及营养强化食品的生产加工。

具体实施方式

实施例1

1.原料预处理

将植物油厂提取花生油后的花生粕经粉碎机粉碎，过200目筛，加入饮用水润料，使其物料水分含量为20%，搅拌均匀，静置20min，使物料充分吸水；将高压挤出机预热，设定温度为110℃，投入润料后的物料，控制进料速度为20kg/hr，得到挤出物，然后热风干燥使其水分小于6%，粉碎，使其粒度为全部物料通过100目筛。

取一定量的上述物料，加入饮用水制成浓度为8%的溶液，投入反应罐中，调溶液的pH为8.0，加入0.5%的二硫键断裂剂，控制温度为50℃，搅拌反应20min，加入1.5%纤维素分解酶继续保温，搅拌反应2hr。

2.蛋白酶酶解

①Alcalase蛋白酶酶解：以上述经过预处理后的反应罐中的物料为酶解原料，加入Alcalase蛋白酶，使工艺条件为底物浓度8%，Alcalase蛋白酶浓度（E/S）3.0%，温度50℃，pH8.0，酶解时间为4hr，然后分离得到第一步酶解液。

②木瓜蛋白酶酶解：以①中得到的第一步酶解液为原料，调节pH为7.5,温度45℃，加入木瓜蛋白酶，使木瓜蛋白酶的浓度为3%（E/S），底物浓度8%，保温搅拌酶解4hr，然后调整pH为7.0，温度为45℃，加入1.0%（E/S）的风味蛋白酶，保温搅拌酶解1hr，然后灭酶，得到第二步酶解液。

3.分离、纯化、浓缩、干燥、粉碎

将②所得的第二步酶解液离心分离，去残渣，留上清液，在进行活性炭吸附纯化，温度为30℃，pH为5.0，加入活性炭（活性炭与底物比例为1:5），保温1hr，过滤，浓缩，干燥，使水分含量小于6%，再经粉碎过筛，使其粒度为物料通过200目筛，即得成品。

实施例2

1.原料预处理

将植物油厂提取花生油后的花生粕经粉碎机粉碎，过200目筛，加入饮用水润料，使其物料水分含量为25%，搅拌均匀，静置20min，使物料充分吸水；将高压挤出机预热，设定温度为120℃，投入润料后的物料，控制进料速度为25kg/hr，得到挤出物，然后热风干燥使其水分小于6%，粉碎，使其粒度为全部物料通过100目筛。

取一定量的上述物料，加入饮用水制成浓度为9%的溶液，投入反应罐中，调溶液的pH为8.5，加入0.5%的二硫键断裂剂，控制温度为55℃，搅拌反应20min，加入2.0%纤维素分解酶继续保温，搅拌反应1hr。

2.蛋白酶酶解

①Alcalase蛋白酶酶解：以上述经过预处理后的反应罐中的物料为酶解原料，加入Alcalase蛋白酶，使工艺条件为底物浓度9%，Alcalase蛋白酶浓度（E/S）3.5%，温度55℃，pH8.5，酶解时间为5hr，然后分离得到第一步酶解液。

②木瓜蛋白酶酶解：以①中得到的第一步酶解液为原料，调节pH为8.0,温度50℃，加入木瓜蛋白酶，使木瓜蛋白酶的浓度为4%（E/S），底物浓度9%，保温搅拌酶解4.5hr，然后调整pH为7.0，温度为50℃，加入1.0%（E/S）的风味蛋白酶，保温搅拌酶解1hr，然后灭酶，得到第二步酶解液。

3.分离、纯化、浓缩、干燥、粉碎

将②所得的第二步酶解液离心分离，去残渣，留上清液，在进行活性炭吸附纯化，温度为35℃，pH为5.0，加入活性炭（活性炭与底物比例为1:6），保温1hr，过滤，浓缩，干燥，使水分含量小于6%，再经粉碎过筛，使其粒度为物料通过200目筛，即得成品。

实施例3

1.原料预处理

将植物油厂提取花生油后的花生粕经粉碎机粉碎，过200目筛，加入饮用水润料，使其物料水分含量为30%，搅拌均匀，静置20min，使物料充分吸水；将高压挤出机预热，设定温度为130℃，投入润料后的物料，控制进料速度为30kg/hr，得到挤出物，然后热风干燥使其水分小于6%，粉碎，使其粒度为全部物料通过100目筛。

取一定量的上述物料，加入饮用水制成浓度为10%的溶液，投入反应罐中，调溶液的pH为9.0，加入0.5%的二硫键断裂剂，控制温度为60℃，搅拌反应20min，加入1.5%纤维素分解酶继续保温，搅拌反应2hr。

2.蛋白酶酶解

①Alcalase蛋白酶酶解：以上述经过预处理后的反应罐中的物料为酶解原料，加入Alcalase蛋白酶，使工艺条件为底物浓度10.0%，Alcalase蛋白酶浓度（E/S）4.0%，温度60℃，pH9.0，酶解时间为6hr，然后分离得到第一步酶解液。

②木瓜蛋白酶酶解：以①中得到的第一步酶解液为原料，调节pH为7.5,温度45℃，加入木瓜蛋白酶，使木瓜蛋白酶的浓度为5%（E/S），底物浓度10.0%，保温搅拌酶解5.0hr，然后调整pH为7.0，温度为45℃，加入1.0%（E/S）的风味蛋白酶，保温搅拌酶解1hr，然后灭酶，得到第二步酶解液。

3.分离、纯化、浓缩、干燥、粉碎

将②所得的第二步酶解液离心分离，去残渣，留上清液，在进行活性炭吸附纯化，温度为40℃，pH为5.0，加入活性炭（活性炭与底物比例为1:7），保温1hr，过滤，浓缩，干燥，使水分含量小于6%，再经粉碎过筛，使其粒度为物料通过200目筛，即得成品。

实施例4

1.原料预处理

将植物油厂提取花生油后的花生粕经粉碎机粉碎，过200目筛，加入饮用水润料，使其物料水分含量为20%，搅拌均匀，静置20min，使物料充分吸水；将高压挤出机预热，设定温度为140℃，投入润料后的物料，控制进料速度为20kg/hr，得到挤出物，然后热风干燥使其水分小于6%，粉碎，使其粒度为全部物料通过100目筛。

取一定量的上述物料，加入饮用水制成浓度为8%的溶液，投入反应罐中，调溶液的pH为8.0，加入0.5%的二硫键断裂剂，控制温度为50℃，搅拌反应20min，加入2.0%纤维素分解酶继续保温，搅拌反应1hr。

2.蛋白酶酶解

①Alcalase蛋白酶酶解：以上述经过预处理后的反应罐中的物料为酶解原料，加入Alcalase蛋白酶，使工艺条件为底物浓度8%，Alcalase蛋白酶浓度（E/S）4.5%，温度50℃，pH8.0，酶解时间为4hr，然后分离得到第一步酶解液。

②木瓜蛋白酶酶解：以①中得到的第一步酶解液为原料，调节pH为8.0,温度50℃，加入木瓜蛋白酶，使木瓜蛋白酶的浓度为3%（E/S），底物浓度9%，保温搅拌酶解4hr，然后调整pH为7.0，温度为50℃，加入1.0%（E/S）的风味蛋白酶，保温搅拌酶解1hr，然后灭酶，得到第二步酶解液。

3.分离、纯化、浓缩、干燥、粉碎

将②所得的第二步酶解液离心分离，去残渣，留上清液，在进行活性炭吸附纯化，温度为30℃，pH为5.0，加入活性炭（活性炭与底物比例为1:8），保温1hr，过滤，浓缩，干燥，使水分含量小于6%，再经粉碎过筛，使其粒度为物料通过200目筛，即得成品。

实施例5

1.原料预处理

将植物油厂提取花生油后的花生粕经粉碎机粉碎，过200目筛，加入饮用水润料，使其物料水分含量为25%，搅拌均匀，静置20min，使物料充分吸水；将高压挤出机预热，设定温度为150℃，投入润料后的物料，控制进料速度为25kg/hr，得到挤出物，然后热风干燥使其水分小于6%，粉碎，使其粒度为全部物料通过100目筛。

取一定量的上述物料，加入饮用水制成浓度为9%的溶液，投入反应罐中，调溶液的pH为8.5，加入0.5%的二硫键断裂剂，控制温度为55℃，搅拌反应20min，加入1.5%纤维素分解酶继续保温，搅拌反应2hr。

2.蛋白酶酶解

①Alcalase蛋白酶酶解：以上述经过预处理后的反应罐中的物料为酶解原料，加入Alcalase蛋白酶，使工艺条件为底物浓度9.0%，Alcalase蛋白酶浓度（E/S）5.0%，温度55℃，pH8.5，酶解时间为5hr，然后分离得到第一步酶解液。

②木瓜蛋白酶酶解：以①中得到的第一步酶解液为原料，调节pH为7.5,温度45℃，加入木瓜蛋白酶，使木瓜蛋白酶的浓度为4%（E/S），底物浓度9.0%，保温搅拌酶解4.5hr，然后调整pH为7.0，温度为45℃，加入1.0%（E/S）的风味蛋白酶，保温搅拌酶解1hr，然后灭酶，得到第二步酶解液。

3.分离、纯化、浓缩、干燥、粉碎

将②所得的第二步酶解液离心分离，去残渣，留上清液，在进行活性炭吸附纯化，温度为35℃，pH为5.0，加入活性炭（活性炭与底物比例为1:5），保温1hr，过滤，浓缩，干燥，使水分含量小于6%，再经粉碎过筛，使其粒度为物料通过200目筛，即得成品。

Claims (1)

1.一种花生粕高F值低聚肽的生产方法，其特征在于，首先将植物油厂提油后的花生粕，用粉碎机粉碎，使其成为粉状物料，其粒度控制在全部通过200目筛即可；再将此花生粕粉料加入水进行润料，使其水分含量控制在20～30％，将其投入到高压挤出机中进行挤出改性处理，挤出的温度为110～150℃之间，进料速度为20～30kg/hr,然后对挤出后的物料烘干，使其水分小于6％，利用粉碎机粉碎，使其粒度控制在全部物料通过100目筛；将此粉状物料加水配制成8～10％的溶液，投入反应罐中，用5mol/LNaOH溶液调其pH值在8.0～9.0之间，加入0.5％的二硫键断裂剂，在50～60℃温度下保温搅拌20min，加入1.5～2.0％的纤维素分解酶，继续保温搅拌1～2hr；然后利用蛋白酶对上述物料分两步酶解，第一步酶解选用Alcalase酶，酶解的工艺条件为：底物浓度为8.0～10.0％，Alcalase酶浓度为3.0～5.0％，温度50～60℃，pH值在8.0～9.0之间，搅拌4～6hr，进行离心分离，取上清液；第二步酶解选用木瓜蛋白酶，调所得的上清液工艺条件为：pH值至7.5～8.0，温度45～50℃，加入3.0～5.0％的木瓜蛋白酶，底物浓度为8.0～10.0％，搅拌反应4～5hr；调酶解液pH值至7.0，温度45～50℃，加入1％的风味蛋白酶，搅拌反应1hr，灭酶、离心分离、去残渣，在离心后的上清液中加入活性炭，所述活性炭与上清液的比例为1:5～8，调整温度为30～40℃，pH值为5.0，保温1hr，过滤，将滤液经浓缩、干燥粉碎后，即得到粉状花生粕高F值低聚肽产品。