CN103804466B - 一种蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽的脱色方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽的脱色方法，调节蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液的pH值为5~8，加入皂土、活性白土和碱性钙基膨润土混合物为脱色剂，脱色剂与蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液的质量体积比为5g/L~30g/L，在35~45℃下超声振荡脱色20~30？min后，离心分离，所得上清液为经脱色处理的蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽。本发明利用皂土、活性白土和碱性钙基膨润土混合物为脱色剂，使得在保证较高脱色率的同时，还有效保留了抗氧化抑制活性（DPPH抑制活性）。
Description
技术领域
本发明涉及食品脱色技术领域，具体地说是涉及蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽的脱色方法。
背景技术
蚕蛹(Silkworm pupa)为蚕蛾科昆虫家蚕蛾的蛹，是丝绸工业的大宗副产品。根据中华人民共和国商务部的统计，在2009年丝绸原料干蚕茧的产量达到78.21万吨。蚕茧干重的一半是蚕蛹。由于缺乏深加工技术，大量蚕蛹都作为饲料和肥料使用，资源利用率和附加值低。蚕蛹蛋白质量占干蚕蛹质量的45%-50%，经测定在蚕蛹蛋白中含有18种人体所需的氨基酸，是一种较为理想的优质纯天然全价蛋白质。从目前研究结果看，将蚕蛹蛋白酶解后产物具有较好的抗氧化抑制活性（DPPH抑制），可以作抗氧化活性肽来源应用到食品和医药行业。但是蚕蛹蛋白酶解液为棕褐色，如果直接应用到食品添加剂或药物在色泽上不易被消费者接受，因此需要对酶解液进行脱色处理。目前常用的脱色方法有，有活性炭法、离子交换树脂脱色法、有机溶剂脱色法等，但这些方法导致蛋白损失率高、造价高昂或造成二次污染等问题。
皂土也称膨润土，是一种含天然水硅酸铝的矿物石，是一种很有净化效果的天然黏土。皂土经酸处理后，称为酸性白土也称活性白土。它的主要成分是硅藻土，其本身就已有活性。白土为灰白色颗粒粉末，具有较大的比表面积和孔容，同时由于层间的金属离子被氢离子所置换，在层间形成了酸性中心，因而具有对碱性物质的吸附能力和离子交换性能，有较强的脱色能力和活性，且脱色后稳定性能好。
碱性钙基膨润土是天然膨润土经过酸活化、碱负载后得到的一种阴离子型层状黏土材料，与其它改性膨润土相比，其制备方法简单、材料环保安全、成本低廉，同时由于在膨润土层间形成羟基结构使其形成碱性中心对酸性物质吸附能力较强。中国专利ZL200510101332.X中公开了其制备方法。同传统的膨润土相比，碱性钙基膨润土具有性能良好的阴离子交换功能，可用于油脂、染料的等体系的脱色。
人类已知的很多严重疾病和衰老都与氧自由基对体内各组织细胞的破坏有关，通过外源性抗氧化肽特别是抗氧化肽食品的摄入，对预防和治疗心血管病、糖尿病、癌症和衰老等慢性病有极大帮助。随着人民生活水平的不断提高，膳食结构也在不断改变，利用含有生物活性肽的功能食品调节生理水平的观点已经被人民群众广泛接受。通过长期服用含有抗氧化活性抑制肽的功能食品可以达到减缓衰老、预防各类疾病的作用，对功能性食品的开发具有重要的理论意义和应用价值。
发明内容
本发明的目的在于提供一种蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽的脱色方法。本发明利用皂土、活性白土和碱性钙基膨润土混合物为脱色剂，使得在保证较高脱色率的同时，还有效保留了抗氧化抑制活性（DPPH抑制活性），并可广泛应用于蚕蛹多肽及其他活性肽生产过程中。
本发明的技术方案如下：
一种蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽的脱色方法，调节蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液的pH值为5～8，加入皂土：活性白土：碱性钙基膨润土重量比1:0.5-1.5:0.5-1.5的混合物为脱色剂，脱色剂与蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液的质量体积比为5g/L～30g/L，在35～45℃下超声振荡脱色20～30min后，离心分离，所得上清液为经脱色处理的蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽。
本发明中脱色剂的优选配比，皂土：活性白土：碱性钙基膨润土重量比为1:0.8～1.2:0.8～1.2，在这个配比，脱色剂的活性特别高，综合性能良好，脱色效果好，同时抗氧化抑制活性活性保留率好。
作为脱色剂的进一步优选，皂土：活性白土：碱性钙基膨润土重量比为1:1:1，此时蚕蛹蛋白酶解降血压肽的脱色效果达到最优值。
本发明中采用脱色剂与蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液的质量体积比为20g/L～25g/L，调节蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液的pH值为7.0～7.5时，得到的脱色处理后的蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽的脱色效果最好，脱色率可达到94%，氮保留率较高，（DPPH抑制活性）也达到了优值，原始蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液的DPPH抑制活性为52.50%，脱色后DPPH抑制活性为40%以上。
本发明中优选超声功率30W～60W。离心分离的转速3000～4000r·min-1离心20～30min时效果最好。
本发明蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液的制备方法为蚕蛹蛋白水溶液中加入中性蛋白酶作为水解酶，中性蛋白酶的加入量为蚕蛹蛋白质量的1～2%，控制在pH为7.0～7.5的环境下酶解4～5h，灭酶即可得到蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液。蚕蛹蛋白水溶液中蚕蛹蛋白与水的质量体积比为20g/L～30g/L。
本发明的蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽的脱色方法也可应用到采用其他方法制备得到的抗氧化肽液的脱色过程中。
本发明利用皂土、活性白土和碱性钙基膨润土混合物为脱色剂。皂土起传统物理吸附作用；活性白土由于在层间具有酸性中心，由于扩散作用能使蛋白酶解液中部分具有碱性的有机物（有色物质）被吸附而产生脱色效果；碱性钙基膨润土层间的氢氧根除了具有阴离子交换功能外，还能与水分子形成氢键，可针对蛋白酶解液选择性的吸附反应体系中的部分有机物（有色物质），而对蛋白质影响、破坏较小，将皂土、活性白土和碱性钙基膨润土混合使用使其同时具有物理吸附和化学吸附两种功效，并且由于活性白土的酸性中心和碱性钙基膨润土的碱性中心都在膨润土的层间相互之间无法发生酸碱中和反应，互不影响；在它们作用下，蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液的氮保留率较高，DPPH抑制活性也保留得较好，且脱色效果良好。
本发明与现有技术比较具有以下优点：
1）本发明的脱色方法简单、操作易行，处理过程温和，对设备要求不高。
2）本发明采用皂土、活性白土和碱性钙基膨润土混合物为脱色剂，在物理吸附和化学吸附双重作用下，蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液脱色率为90%以上，氮保留率为80%以上，DPPH抑制活性为40%以上，可广泛用于蚕蛹多肽及其他活性肽生产的保健食品行业。
具体实施例
下面通过具体实施例进一步说明本发明。应该理解的是，本发明的实施例仅仅是用于本发明，而不是对本发明的限制，在本发明的的构思前提下对本发明的制备方法的简单改进都属于本发明要求保护的范围。
实施例1
一、蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的制备：将40g蚕蛹蛋白粉溶入2L水中形成蚕蛹蛋白水溶，加入中性蛋白酶作为水解酶，中性蛋白酶的加入量为蚕蛹蛋白质量的1%，控制在pH为7.0的环境下酶解4h，用NaOH溶液维持pH值恒定，灭酶即可得到蚕蛹蛋白酶解降血压肽液。经测定：DPPH抑制活性为52.50%，其中酶解液蛋白含量为10mg·L-1，DPPH抑制活性蛋白检测量为200μg。
二、蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的脱色
将制备得到的蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的pH值调到6.0，脱色剂中皂土、活性白土和碱性钙基膨润土质量比为1:1.2:0.8，该脱色剂与蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的质量体积比为15g·L-1，在超声振荡中，调节超声起始温度至45℃，超声功率30W，脱色20min后；离心分离转速4000r·min-1离心20min，所得上清液为经脱色处理的蚕蛹蛋白酶解降血压肽液，经过检测最终脱色率为90.1%，氮保留率为86.4%，DPPH抑制活性保留率为44.15%。
实施例2
一、蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的制备同实施例1。
二、蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的脱色
将实施例1制备得到的蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的pH值调到6.5，脱色剂中皂土、活性白土和碱性钙基膨润土质量比为1:0.5:1，该脱色剂与蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的质量体积比为20g/L，在超声振荡中，调节超声起始温度至35℃，超声功率35W，脱色20min后；离心分离转速4000r·min-1离心20min，所得上清液为经脱色处理的蚕蛹蛋白酶解降血压肽液，经过检测最终脱色率为90.2%，氮保留率为84.7%，DPPH抑制活性保留率为41.5%。
实施例3
一、蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的制备同实施例1。
二、蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的脱色
将实施例1制备得到的蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的pH值调到7.0，脱色剂中皂土、活性白土和碱性钙基膨润土质量比为1:1:1，该脱色剂与蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的质量体积比为25g/L，在超声振荡中，调节超声起始温度至40℃，超声功率30W，脱色30min后；离心分离转速4000r·min-1离心20min，所得上清液为经脱色处理的蚕蛹蛋白酶解降血压肽液，经过检测最终脱色率为94.7%，氮保留率为83.7%，DPPH抑制活性保留率为45.3%。
实施例4
一、蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的制备同实施例1。
二、蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的脱色
将制备得到的蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的pH值调到7.5，脱色剂中皂土、活性白土和碱性钙基膨润土质量比为1:0.5:1.5，该脱色剂与蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的质量体积比为30g/L，在超声振荡中，调节超声起始温度至40℃，超声功率30W，脱色20min后；离心分离转速4000r·min-1离心20min，所得上清液为经脱色处理的蚕蛹蛋白酶解降血压肽液，经过检测最终脱色率为96.8%，氮保留率为81.2%，DPPH抑制活性保留率为40.3%。
实施例5
一、蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的制备同实施例1。
二、蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的脱色
将制备得到的蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的pH值调到7.0，脱色剂中皂土、活性白土和碱性钙基膨润土质量比为1:0.8:1.2，该脱色剂与蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的质量体积比为20g/L，在超声振荡中，调节超声起始温度至40℃，超声功率30W，脱色30min后；离心分离转速4000r·min-1离心20min，所得上清液为经脱色处理的蚕蛹蛋白酶解降血压肽液，经过检测最终脱色率为94.8%，氮保留率为83.2%，DPPH抑制活性保留率为44.9%。
实施例6
一、蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的制备：将60g蚕蛹蛋白粉溶入2L水中形成蚕蛹蛋白水溶，加入中性蛋白酶作为水解酶，中性蛋白酶的加入量为蚕蛹蛋白质量的2%，控制在pH为7.5的环境下酶解5h，用NaOH溶液维持pH值恒定，灭酶即可得到蚕蛹蛋白酶解降血压肽液。经测定：DPPH抑制活性为53.10%，其中酶解液蛋白含量为10mg·L-1，DPPH抑制活性蛋白检测量为300μg。
二、蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的脱色
将制备得到的蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的pH值调到8.0，脱色剂中皂土、活性白土和碱性钙基膨润土质量比为1:1.5:1.5，该脱色剂与蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的质量体积比为30g·L-1，在超声振荡中，调节超声起始温度至50℃，超声功率60W，脱色20min后；离心分离转速3000r·min-1离心30min，所得上清液为经脱色处理的蚕蛹蛋白酶解降血压肽液，经过检测最终脱色率为91.0%，氮保留率为82.6%，DPPH抑制活性保留率为44.9%。
实施例7
一、蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的制备：将60g蚕蛹蛋白粉溶入2L水中形成蚕蛹蛋白水溶，加入中性蛋白酶作为水解酶，中性蛋白酶的加入量为蚕蛹蛋白质量的2%，控制在pH为7.5的环境下酶解5h，用NaOH溶液维持pH值恒定，灭酶即可得到蚕蛹蛋白酶解降血压肽液。经测定：DPPH抑制活性为53.10%，其中酶解液蛋白含量为10mg·L-1，DPPH抑制活性蛋白检测量为300μg。
二、蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的脱色
将制备得到的蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的pH值调到5.0，脱色剂中皂土、活性白土和碱性钙基膨润土质量比为1:0.5:0.5，该脱色剂与蚕蛹蛋白酶解降血压肽液的质量体积比为5g·L-1，在超声振荡中，调节超声起始温度至50℃，超声功率40W，脱色25min后；离心分离转速3000r·min-1离心30min，所得上清液为经脱色处理的蚕蛹蛋白酶解降血压肽液，经过检测最终脱色率为89.8%，氮保留率为81.9%，DPPH抑制活性保留率为43.5%。
对蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液（SN1）、活性炭脱色处理后蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液（SN2）和皂土、活性白土和碱性钙基膨润土混合物（简称混合脱色剂）脱色处理后蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液（SN3）中的蛋白质损失率、脱色率和DPPH抑制活性进行分析（活性炭和混合脱色剂脱色条件相同），结果如表1所示。
表1SN1、SN2和SN3酶解液性能比较
| 氨基酸 | SN1 | SN2 | SN3 |
| 蛋白损失率/% | 0.0 | 82.9 | 16.3 |
| 脱色率/% | 0.0 | 91.3 | 94.7 |
| DPPH/% | 52.5 | 7.9 | 45.3 |
从表1可以看出，经活性炭处理后酶解液DPPH抑制率和蛋白损失量同色素脱色率成正比下降，说明活性炭对色素和蛋白的吸附是没有选择性的，而经混合脱色剂脱色处理的酶解液在色素脱色率下降的同时蛋白总量和DPPH抑制活性并没有显著下降，说明混合脱色剂对色素和蛋白的吸附具有良好的选择性。
Claims (9)
1.一种蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽的脱色方法，其特征在于：调节蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液的pH值为5~8，加入皂土：活性白土：碱性钙基膨润土重量比1:0.5-1.5:0.5-1.5的混合物为脱色剂，脱色剂与蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液的质量体积比为5g/L~30g/L，在35~45℃下超声振荡脱色20~30
min后，离心分离，所得上清液为经脱色处理的蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽。
2.根据权利要求1所述的蚕蛹蛋白酶解降血压肽的脱色方法，其特征在于：所述皂土：活性白土：碱性钙基膨润土重量比为1 :
0.8~1.2 : 0.8~1. 2。
3.根据权利要求1所述的蚕蛹蛋白酶解降血压肽的脱色方法，其特征在于：所述皂土：活性白土：碱性钙基膨润土重量比为1 : 1 : 1。
4.根据权利要求1~3任一所述的蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽的脱色方法，其特征在于：所述脱色剂与蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液的质量体积比为20g/L~25g/L。
5.根据权利要求4所述的蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽的脱色方法，其特征在于：所述调节蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液的pH值为7.0~7.5。
6.根据权利要求1~3任一所述的蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽的脱色方法，其特征在于：所述超声功率30W~60W。
7.根据权利要求6所述的蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽的脱色方法，其特征在于：所述离心分离为转速3000~4000 r·min−1离心20~30 min。
8.根据权利要求1所述的蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽的脱色方法，其特征在于：所述蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液的制备方法为蚕蛹蛋白水溶液中加入中性蛋白酶作为水解酶，中性蛋白酶的加入量为蚕蛹蛋白质量的1~2%，控制在pH为7.0~7.5的环境下酶解4~5h，灭酶即可得到蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽液。
9.根据权利要求8所述的蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽的脱色方法，其特征在于：所述蚕蛹蛋白水溶液中蚕蛹蛋白与水的质量体积比为20 g/L~30g/L。
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