CN105154486A - 一种竹笋复合氨基酸的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种竹笋复合氨基酸的制备方法，它是以竹笋和/或其加工下脚料作为原料，具体操作步骤是：（1）预处理；（2）酶解及超声处理；（3）脱色；（4）除杂；（5）纯化；（6）溶解晶体，加入活性炭，搅拌过滤，放入冰箱中过滤，析出氨基酸晶体，烘干，得复合氨基酸晶体。本发明的有益效果是，通过复合酶和超声波共同作用于竹笋，从竹笋中提取复合氨基酸，酶作用条件温和，而且还起到破壁的作用，使竹笋中的氨基酸彻底的溶出的作用；超声波提取过程是一个物理过程，提取过程中无化学变化，被浸提的生物活性物质在短时间内保持不变，缩短了破碎时间。
Description
技术领域
本发明涉及提取竹笋和/或其加工下脚料中营养物质的方法，特别是一种竹笋复合氨基酸的制备方法。
背景技术
竹笋中含有丰富的营养元素，有“寒土山珍”之称。竹笋加工下脚料指的是在竹笋加工过程中，废弃的笋头、笋壳等副产物。其中笋头的营养价值与笋尖极为相似，但因为木素含量较高，适口性较差，在生产中不得不舍弃。
研究表明，笋头中含有约20％的蛋白质，30％-40％的多糖，其他如矿物质、微量元素、黄酮、植物甾醇等活性成分的含量也与笋类接近，营养价值较高。
我国竹笋产量巨大，每年产生的竹笋加工下脚料在100万吨以上。合理开发利用具有巨大的经济价值和社会效益。
已经公开的有关竹笋的专利文献较多，内容涵盖竹笋保鲜、笋干加工、黄酮及植物甾醇提取利用等方面。在竹笋加工下脚料综合利用方面，也公开了膳食纤维、竹笋汁相关的多项发明专利。
张英等在专利“竹笋氨基酸肽类提取物提取及其制备方法和用途(CN100595191)”中，记载了一种从竹笋加工废液中提取得到氨基酸的方法。煮笋液中的活性成分含量较低，不能完全体现竹笋的营养价值。目前尚未发现有联合利用酶解和超声处理竹笋或其加工下脚料制备氨基酸的专利。
发明内容
本发明的目的是提供一种竹笋复合氨基酸的制备方法，该方法应用酶及超声技术处理竹笋或其加工下脚料，显著提高原料中的游离氨基酸和低聚肽类物质含量，提高了收率和提取效率。为实现上述目的，本发明的技术方案是：
一种竹笋复合氨基酸的制备方法，其特征在于：它是以竹笋和/或其加工下脚料作为原料，具体操作步骤是：
（1）预处理：将原料风干，在60-80℃温度下烘干，采用超微粉碎，将干原料粉碎至粒度为200-600目粉碎，得原料粉末；
（2）提取：
酶处理：取步骤（1）中的原料粉末，按原料粉末与水1：6-10的比例加入水，调节其温度至30-55℃，pH至5.5-6.5，加入纤维素酶、果胶酶、酸性蛋白酶三者的复合酶，所述的纤维素酶、果胶酶和酸性蛋白酶的重量比例为：1-4：1-4：1；所述的复合酶的总重占原料粉末的1-3%；
超声处理：取步骤（1）所得原料粉末按料液比为1g:10-20mL的比例加入水或有机溶剂，250W的功率下超声波处理40-50min；
（3）脱色：向步骤（2）所得溶液中加入活性炭脱色，活性炭与溶液的质量体积比为1g:100-150mL，70-80℃条件下100rpm处理30-40min，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（4）除杂：向步骤（3）所得溶液中加入无水乙醇，溶液与无水乙醇体积比为1:2-4，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（5）纯化：取步骤（4）所得溶液加入阳离子交换树脂，吸附1-2h后用蒸馏水洗脱至溶液对茚三酮呈阳性，再用氨水洗脱至洗脱液对茚三酮呈阴性，收集洗脱液，减压浓缩至有晶体析出时放入冰箱过夜，析出晶体，倾出上清液继续浓缩析出晶体，合并两次晶体；
（6）用水溶解晶体，加入活性炭，活性炭与溶液的质量体积比为1g:200-300mL，搅拌过滤，放入冰箱中过滤，析出氨基酸晶体，40℃烘干，得复合氨基酸晶体。
竹笋加工下脚料是竹笋加工过程中产生的笋头、笋壳或笋节。
预处理步骤中，采用超微粉碎，将原料粉碎至粒度为200-600目。
优选的，有机溶剂为无水乙醇。
一种竹笋复合氨基酸的制备方法，包括下述的步骤：
（1）预处理：采摘新鲜原料，风干，70℃温度下烘干，采用超微粉碎，将干原料粉碎至粒度为200-600目，得原料粉末；
（2）提取：
a.酶处理：取步骤（1）中的原料粉末，按原料粉末与水1：6-10的比例加入水，调节其温度至30-55℃，pH至5.5-6.5，加入纤维素酶、果胶酶、酸性蛋白酶三者的复合酶，所述的纤维素酶、果胶酶和酸性蛋白酶的重量比例为：1-4：1-4：1；所述的复合酶的总重占原料粉末的1-3%；
b.超声处理：取步骤a所得原料粉末按料液比为1g:10-20mL的比例加入水或有机溶剂，250W的功率下超声波处理40-50min，上述的有机溶剂可以是无水乙醇；
（3）脱色：向步骤b所得溶液中加入活性炭脱色，活性炭与溶液的质量体积比为1g:100-150mL，70-80℃条件下100rpm处理30-40min，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（4）除杂：向步骤c所得溶液中加入无水乙醇，溶液与无水乙醇体积比为1:2-4，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（5）纯化：取步骤d所得溶液加入阳离子交换树脂，吸附1-2h后用蒸馏水洗脱至溶液对茚三酮呈阳性，再用氨水洗脱至洗脱液对茚三酮呈阴性，收集洗脱液，减压浓缩至有晶体析出时放入冰箱过夜，析出晶体，倾出上清液继续浓缩析出晶体，合并两次晶体；
（6）用水溶解晶体，加入活性炭，活性炭与溶液的质量体积比为1g:200-300mL，搅拌过滤，放入冰箱中过滤，析出氨基酸晶体，40℃烘干，得复合氨基酸晶体。
优选的，上述的步骤（2）中：酶处理的具体条件为，取步骤（1）中的原料粉末，按原料粉末与水1：6-10的比例加入水，调节其温度至40℃，pH至6，加入纤维素酶、果胶酶、酸性蛋白酶三者的复合酶，纤维素酶、果胶酶和酸性蛋白酶的重量比例为：2：2：1；所述的复合酶的总重占原料粉末的2%。
先采用超微粉碎的方式将原料粉碎至易于水解的细度，再加入复合酶系对原料粉末进行水解，使氨基酸更好的溶出；再采用超声波的方法使原料分子剧烈运动，增加其扩散速度，且由于前期酶解为后期的超声波提供了有利条件，酶解后超声波给予了原料中各分子水解时各种化学键例如肽键等断裂所需要的能量，故超微粉碎、复合酶水解和超声波三者相结合的方法有利于氨基酸的溶出，提高了氨基酸的提取率。
步骤（2）中，超声处理的具体条件为，取步骤（1）所得原料粉末按料液比为1g:15mL的比例加入水或有机溶剂，250W的功率下超声波处理45min。
步骤（3）中，脱色条件具体为，向步骤（2）所得溶液中加入活性炭脱色，活性炭与溶液的质量体积比为1g:120mL，75℃条件下100rpm处理35min，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5。采用酶处理和超声处理相结合的方法对原料粉末进行处理，提取其中的氨基酸。
本发明的有益效果为：
（1）通过复合酶和超声波共同作用于原料，从原料中提取复合氨基酸，酶作用条件温和，而且还起到破壁的作用，使原料中的氨基酸彻底的溶出的作用；超声波提取过程是一个物理过程，提取过程中无化学变化，被浸提的生物活性物质在短时间内保持不变，缩短了破碎时间；
（2）利用超声波产生的强烈振动、高的加速度、搅拌作用等可加速植物有效成分的溶出，从而提高了提取率，节约了溶剂。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作更进一步的说明，以便本领域的技术人员更了解本发明，但并不因此限制本发明。
实施例1
一种竹笋复合氨基酸的制备方法，包括下述的步骤：
（1）预处理：采摘新鲜原料，风干，70℃温度下烘干，粉碎，过20目筛，得原料粉末；
（2）超声处理：取步骤（1）所得原料粉末按料液比为1g:15mL的比例加入水或有机溶剂，250W的功率下超声波处理45min；
（3）脱色：向步骤（2）所得溶液中加入活性炭脱色，活性炭与溶液的质量体积比为1g:120mL，75℃条件下100rpm处理35min，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（4）除杂：向步骤（3）所得溶液中加入无水乙醇，溶液与无水乙醇体积比为1:3，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（5）纯化：取步骤（4）所得溶液加入阳离子交换树脂，吸附1.5h后用蒸馏水洗脱至溶液对茚三酮呈阳性，再用氨水洗脱至洗脱液对茚三酮呈阴性，收集洗脱液，减压浓缩至有晶体析出时放入冰箱过夜，析出晶体，倾出上清液继续浓缩析出晶体，合并两次晶体；
（6）用水溶解晶体，加入活性炭，活性炭与溶液的质量体积比为1g:250mL，搅拌过滤，放入冰箱中过滤，析出氨基酸晶体，40℃烘干，得复合氨基酸晶体。
按照茚三酮显色分光光度法测定氨基酸含量，计算产品提取率；以下实施例的计算方法均同。
复合氨基酸的提取率为23.67%。
实施例2
一种竹笋复合氨基酸的制备方法，包括下述的步骤：
（1）预处理：采摘新鲜原料，风干，70℃温度下烘干，粉碎，过20目筛，得原料粉末；
（2）超声处理：取步骤（1）所得原料粉末按料液比为1g:10mL的比例加入水或有机溶剂，250W的功率下超声波处理40min；
（3）脱色：向步骤（2）所得溶液中加入活性炭脱色，活性炭与溶液的质量体积比为1g:100mL，70℃条件下100rpm处理30min，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（4）除杂：向步骤（3）所得溶液中加入无水乙醇，溶液与无水乙醇体积比为1:2，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（5）纯化：取步骤（4）所得溶液加入阳离子交换树脂，吸附1h后用蒸馏水洗脱至溶液对茚三酮呈阳性，再用氨水洗脱至洗脱液对茚三酮呈阴性，收集洗脱液，减压浓缩至有晶体析出时放入冰箱过夜，析出晶体，倾出上清液继续浓缩析出晶体，合并两次晶体；
（6）用水溶解晶体，加入活性炭，活性炭与溶液的质量体积比为1g:200mL，搅拌过滤，放入冰箱中过滤，析出氨基酸晶体，40℃烘干，得复合氨基酸晶体。
复合氨基酸的提取率为24.51%。
实施例3
一种竹笋复合氨基酸的制备方法，包括下述的步骤：
（1）预处理：采摘新鲜原料，风干，70℃温度下烘干，粉碎，过10目筛，得原料粉末；
（2）超声处理：取步骤（1）所得原料粉末按料液比为1g:20mL的比例加入水或有机溶剂，250W的功率下超声波处理50min；
（3）脱色：向步骤（2）所得溶液中加入活性炭脱色，活性炭与溶液的质量体积比为1g:150mL，80℃条件下100rpm处理40min，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（4）除杂：向步骤（3）所得溶液中加入无水乙醇，溶液与无水乙醇体积比为1:4，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（5）纯化：取步骤（4）所得溶液加入阳离子交换树脂，吸附1h后用蒸馏水洗脱至溶液对茚三酮呈阳性，再用氨水洗脱至洗脱液对茚三酮呈阴性，收集洗脱液，减压浓缩至有晶体析出时放入冰箱过夜，析出晶体，倾出上清液继续浓缩析出晶体，合并两次晶体；
（6）用水溶解晶体，加入活性炭，活性炭与溶液的质量体积比为1g:300mL，搅拌过滤，放入冰箱中过滤，析出氨基酸晶体，40℃烘干，得复合氨基酸晶体。
复合氨基酸的提取率为24.59%。
实施例4
一种竹笋复合氨基酸的制备方法，包括下述的步骤：
（1）预处理：采摘新鲜原料，风干，70℃温度下烘干，采用超微粉碎，将原料粉碎至粒度为400目，得原料粉末；
（2）提取：
酶处理：取步骤（1）中的原料粉末，按原料粉末与水1：8的比例加入水，调节其温度至40℃，pH至6，加入纤维素酶、果胶酶、酸性蛋白酶三者的复合酶，所述的纤维素酶、果胶酶和酸性蛋白酶的重量比例为：2：2：1；所述的复合酶的总重占原料粉末的2%；
超声处理：取步骤（1）所得原料粉末按料液比为1g:15mL的比例加入水或有机溶剂，250W的功率下超声波处理45min；
（3）脱色：向步骤（2）所得溶液中加入活性炭脱色，活性炭与溶液的质量体积比为1g:120mL，75℃条件下100rpm处理35min，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（4）除杂：向步骤（3）所得溶液中加入无水乙醇，溶液与无水乙醇体积比为1:3，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（5）纯化：取步骤（4）所得溶液加入阳离子交换树脂，吸附1.5h后用蒸馏水洗脱至溶液对茚三酮呈阳性，再用氨水洗脱至洗脱液对茚三酮呈阴性，收集洗脱液，减压浓缩至有晶体析出时放入冰箱过夜，析出晶体，倾出上清液继续浓缩析出晶体，合并两次晶体；
（6）用水溶解晶体，加入活性炭，活性炭与溶液的质量体积比为1g:250mL，搅拌过滤，放入冰箱中过滤，析出氨基酸晶体，40℃烘干，得复合氨基酸晶体。
复合氨基酸的提取率为33.64%。
实施例4中，采用复合酶系对原料粉末进行水解，其余条件与实施例1完全相同。
实施例4与实施例1相比较，其氨基酸提取率更高，这是因为酶解为超声提取提供了有利条件，使原料中的氨基酸彻底的溶出，从而提高氨基酸的提取效率。
对比例1
一种竹笋复合氨基酸的制备方法，包括下述的步骤：
（1）预处理：采摘新鲜原料，风干，70℃温度下烘干，将原料粉碎至粒度为400目，得原料粉末；
（2）提取：
酶处理：取步骤（1）中的原料粉末，按原料粉末与水1：8的比例加入水，调节其温度至40℃，pH至6，加入果胶酶、酸性蛋白酶两者的复合酶，果胶酶和酸性蛋白酶的重量比例为：4：1；所述的复合酶的总重占原料粉末的2%；
超声处理：取步骤（1）所得原料粉末按料液比为1g:15mL的比例加入水或有机溶剂，250W的功率下超声波处理45min；
（3）脱色：向步骤（2）所得溶液中加入活性炭脱色，活性炭与溶液的质量体积比为1g:120mL，75℃条件下100rpm处理35min，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（4）除杂：向步骤（3）所得溶液中加入无水乙醇，溶液与无水乙醇体积比为1:3，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（5）纯化：取步骤（4）得溶液加入阳离子交换树脂，吸附1.5h后用蒸馏水洗脱至溶液对茚三酮呈阳性，再用氨水洗脱至洗脱液对茚三酮呈阴性，收集洗脱液，减压浓缩至有晶体析出时放入冰箱过夜，析出晶体，倾出上清液继续浓缩析出晶体，合并两次晶体；
（6）用水溶解晶体，加入活性炭，活性炭与溶液的质量体积比为1g:250mL，搅拌过滤，放入冰箱中过滤，析出氨基酸晶体，40℃烘干，得复合氨基酸晶体。
复合氨基酸的提取率为26.07%。
对比例2
一种竹笋复合氨基酸的制备方法，包括下述的步骤：
（1）预处理：采摘新鲜原料，风干，70℃温度下烘干，将原料粉碎至粒度为400目，得原料粉末；
（2）提取：
酶处理：取步骤（1）中的原料粉末，按原料粉末与水1：8的比例加入水，调节其温度至40℃，pH至6，加入纤维素酶、果胶酶两者的复合酶，纤维素酶、果胶酶的重量比例为：4：1；所述的复合酶的总重占原料粉末的2%；
超声处理：取步骤（1）所得原料粉末按料液比为1g:15mL的比例加入水或有机溶剂，250W的功率下超声波处理45min；
（3）脱色：向步骤（2）所得溶液中加入活性炭脱色，活性炭与溶液的质量体积比为1g:120mL，75℃条件下100rpm处理35min，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（4）除杂：向步骤（3）所得溶液中加入无水乙醇，溶液与无水乙醇体积比为1:3，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（5）纯化：取步骤（4）所得溶液加入阳离子交换树脂，吸附1.5h后用蒸馏水洗脱至溶液对茚三酮呈阳性，再用氨水洗脱至洗脱液对茚三酮呈阴性，收集洗脱液，减压浓缩至有晶体析出时放入冰箱过夜，析出晶体，倾出上清液继续浓缩析出晶体，合并两次晶体；
（6）用水溶解晶体，加入活性炭，活性炭与溶液的质量体积比为1g:250mL，搅拌过滤，放入冰箱中过滤，析出氨基酸晶体，40℃烘干，得复合氨基酸晶体。
复合氨基酸的提取率为27.08%。
从以上的结果对比看，实施例4的效果要优于对比例1和对比例2的效果，纤维素酶、果胶酶和酸性蛋白酶复合酶系处理时氨基酸的提取效率更高。
Claims (6)
1.一种竹笋复合氨基酸的制备方法，其特征在于：它是以竹笋和/或其加工下脚料作为原料，具体操作步骤是：
（1）预处理：将原料风干，在60-80℃温度下烘干，采用超微粉碎，将干原料粉碎至粒度为200-600目粉碎，得原料粉末；
（2）提取：
酶处理：取步骤（1）中的原料粉末，按原料粉末与水1：6-10的比例加入水，调节其温度至30-55℃，pH至5.5-6.5，加入纤维素酶、果胶酶、酸性蛋白酶三者的复合酶，所述的纤维素酶、果胶酶和酸性蛋白酶的重量比例为：1-4：1-4：1；所述的复合酶的总重占原料粉末的1-3%；
超声处理：取步骤（1）所得原料粉末按料液比为1g:10-20mL的比例加入水或有机溶剂，250W的功率下超声波处理40-50min；
（3）脱色：向步骤（2）所得溶液中加入活性炭脱色，活性炭与溶液的质量体积比为1g:100-150mL，70-80℃条件下100rpm处理30-40min，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（4）除杂：向步骤（3）所得溶液中加入无水乙醇，溶液与无水乙醇体积比为1:2-4，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5；
（5）纯化：取步骤（4）所得溶液加入阳离子交换树脂，吸附1-2h后用蒸馏水洗脱至溶液对茚三酮呈阳性，再用氨水洗脱至洗脱液对茚三酮呈阴性，收集洗脱液，减压浓缩至有晶体析出时放入冰箱过夜，析出晶体，倾出上清液继续浓缩析出晶体，合并两次晶体；
（6）用水溶解晶体，加入活性炭，活性炭与溶液的质量体积比为1g:200-300mL，搅拌过滤，放入冰箱中过滤，析出氨基酸晶体，40℃烘干，得复合氨基酸晶体。
2.如权利要求1所述的一种竹笋复合氨基酸的制备方法，其特征在于：所述的竹笋加工下脚
料是竹笋加工过程中产生的笋头、笋壳或笋节。
3.如权利要求1所述的一种竹笋复合氨基酸的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中：酶处理的具体条件为，取步骤（1）中的原料粉末，按原料粉末与水1：6-10的比例加入水，调节其温度至40℃，pH至6，加入纤维素酶、果胶酶、酸性蛋白酶三者的复合酶，所述的纤维素酶、果胶酶和酸性蛋白酶的重量比例为：2：2：1；所述的复合酶的总重占原料粉末的2%。
4.如权利要求1所述的一种竹笋复合氨基酸的制备方法，其特征在于，所述的步骤（2）中，超声处理的具体条件为，取步骤（1）所得原料粉末按料液比为1g:15mL的比例加入水或有机溶剂，250W的功率下超声波处理45min。
5.如权利要求3所述的一种竹笋复合氨基酸的制备方法，其特征在于，所述的有机溶剂为无水乙醇。
6.如权利要求1所述的一种竹笋复合氨基酸的制备方法，其特征在于，所述的步骤（3）中，脱色条件具体为，向步骤（2）所得溶液中加入活性炭脱色，活性炭与溶液的质量体积比为1g:120mL，75℃条件下100rpm处理35min，过滤，滤液减压浓缩至原体积的1/5。
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| CN106615601A (zh) * | 2017-01-25 | 2017-05-10 | 彝良山益宝生物科技有限公司 | 一种超声波萃取竹笋活性多肽的制备技术 |
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| CN106615601A (zh) * | 2017-01-25 | 2017-05-10 | 彝良山益宝生物科技有限公司 | 一种超声波萃取竹笋活性多肽的制备技术 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20151216 |
|
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |