CN105341314A - 一种荞麦麸皮活性蛋白提取分离工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种荞麦麸皮活性蛋白提取分离工艺,包括以下步骤:(1)原料处理:将荞麦麸皮干制粉用旋风磨磨粉,过筛,烘干,储存;(2)生物酶解:取荞麦麸皮干制粉置于容器中,加蒸馏水,用酸或碱调pH至6.0或9.0,加入酶,放置于恒温振荡器上震荡酶解,得荞麦麸皮酶解液;(3)碱提取酸沉淀:用碱将荞麦麸皮酶解液的pH调节至9.0-13.0,置于恒温振荡器上震荡,离心取上清液;用酸调节该上清液的pH至3.0-5.0,静置,离心取沉淀即为蛋白质提取物;(4)冷冻干燥:将蛋白质提取物置于冷冻干燥器中冷冻干燥成粉,4℃储存。本发明的荞麦麸皮活性蛋白提取分离工艺,不仅能提高荞麦麸皮蛋白质的提取率而且制备的荞麦麸皮酶解液具有较强的抗氧化和降血糖活性。
Description
技术领域
本发明涉及农副产品精加工技术领域,特别涉及一种荞麦麸皮活性蛋白提取分离工艺。
背景技术
荞麦属于蓼科(Polygonaceae)荞麦属(Fagopyrium),一年生草本,双子叶植物。荞麦又名三角麦、乌麦,生育期短、耐冷冻瘠薄,是粮食作物中比较理想的填闲补种作物。荞麦在我国山西、陕西、贵州、云南、四川等省都有种植,荞麦作为产区的传统食物和主要经济作物,在维持农业食品安全、农业增收等都有重要的作用。荞麦不仅含有丰富的蛋白质、脂肪、淀粉、维生素等基本营养成分,而且富含黄酮、多酚、手型肌醇D-CI、芦丁等功能成分,是具有高抗氧化活性的天然保健食品。
荞麦在加工过程中产生大量的麸皮,国外学者研究发现甜荞麸皮中蛋白含量(21.6%)约为甜荞粉的蛋白含量2倍(11.7%),苦荞麸皮中蛋白质含量(25.3%)同样远远高于其粉中含量(11.1%),因此利用荞麦麸皮为原料提取荞麦蛋白。一方面因其蛋白质含量较高,另一方面可将荞麦加工副产物麸皮进一步综合利用,增加其附加值和经济效益。国内研究发现荞麦蛋白的氨基酸组成均衡,配比合理,符合或超过联合国粮食及农业组织和世界卫生组织对食物蛋白中必须氨基酸含量规定的指标。经酶解后得到的小分子荞麦多肽其抗氧化活性、ACE抑制率均明显高于未经水解的荞麦蛋白。荞麦蛋白中因含有丰富的支链氨基酸而具有较好的抗疲劳活性。此外国内研究发现荞麦蛋白还具有降血糖、抗肿瘤等活性。国外研究者同样发现荞麦蛋白提取物在一些慢性病中具有很好的治疗作用,例如糖尿病,高血压,高胆固醇和其他一些心脑血管疾病。另外国外学者研究发现荞麦蛋白提取物具有通过降低小鼠体内雌二醇而延缓乳腺癌的作用。国内外在荞麦蛋白提取分离方法研究进展较多。荞麦蛋白的提取主要以碱提酸沉等电点提取法为主,日本学者在pH8.0氢氧化钠碱性溶液下提取,再经pH等电点沉淀,沉淀物经水洗、中和、消毒及喷雾干燥最终得到荞麦蛋白提取物,其蛋白质含量为52.5%。我国研究者利用碱性蛋白酶法水解提取荞麦蛋白再经酸性条件沉淀最终得到荞麦蛋白提取物,其提取率为76%,蛋白质含量达68%。国内研究发现利用枯草杆菌蛋白酶水解得到的荞麦水解蛋白其营养效价较高且加工特性得到改善。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种荞麦麸皮活性蛋白提取分离工艺,其不仅提高了荞麦麸皮蛋白质的提取率,而且制备的荞麦麸皮酶解液具有较强的抗氧化和降血糖活性。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的:
一种荞麦麸皮活性蛋白提取分离工艺,包括以下步骤:
(1)原料处理:将荞麦麸皮干制粉用旋风磨磨粉,过60-100目筛,烘干,4℃储存备用;
(2)生物酶解:取上述荞麦麸皮干制粉置于容器中,加入适量蒸馏水,用酸溶液或碱溶液调pH至6.0或9.0后,再加入适量的酶,放置于恒温振荡器上震荡酶解,得荞麦麸皮酶解液;
(3)碱提取酸沉淀:用碱溶液将上述荞麦麸皮酶解液的pH调节至9.0-13.0,置于恒温振荡器上震荡,离心取上清液;再用酸溶液调节该上清液的pH至3.0-5.0,静置,离心取沉淀,该沉淀即为蛋白质提取物;
(4)冷冻干燥:将上述蛋白质提取物置于冷冻干燥器中冷冻干燥成粉,即荞麦麸皮蛋白质粉,将该粉4℃储存备用。
优选地,步骤(2)所述的酶为果胶酶、纤维酶或碱性蛋白质酶的一种或几种组合。
优选地,所述果胶酶、所述纤维酶以及所述碱性蛋白质酶的酶用量均为25-100UI。
优选地,步骤(2)的震荡的条件为:40℃-60℃恒温震荡3-6h。果胶酶、纤维素酶使糖苷键断裂,细胞壁破碎,使大分子的蛋白质从细胞中流出。
优选地,本发明的上述技术方案中,步骤(3)的震荡的条件为:40℃-60℃恒温震荡1-3h。
优选地,步骤(3)的离心的条件为:转速4000r/min-5000r/min,时间为30min。
优选地,所述酸溶液为1NHCl,所述碱溶液为1NNaOH。
优选地,所述步骤(1)的烘干温度为50℃。
本发明上述技术方案,具有如下有益效果:
本发明提供的一种荞麦麸皮活性蛋白质分离提取工艺,利用此工艺技术不仅能提高荞麦麸皮蛋白质的提取率而且制备的荞麦麸皮酶解液具有较强的抗氧化和降血糖活性,该酶解液作为功能食品及其添加剂(用于加工营养蛋白粉、高蛋白面条、蛋白多肽饮料等功能食品)具有潜在的保护人体组织细胞、心血管系统、延缓细胞衰老等保健活性。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式进行详细描述,以便于进一步理解本发明。
实施例1
(1)原料处理:将除去杂质的荞麦麸皮干制粉用旋风磨磨粉,过60-100目筛,50℃烘干,4℃储存备用。
(2)生物酶解:精确称取0.5g荞麦麸皮干制粉,将其置于容器中,按照固液比1:10-1:50加入蒸馏水,漩涡振荡器混匀后,用1NNaOH调节溶液PH至5.0-6.5(优选PH6.0),再分别加入25-100UI的果胶酶和25-100UI的纤维素酶,放置于水浴恒温振荡器中,在40℃-60℃条件下震荡酶解3-6h。
(3)碱提取酸沉淀:用1NNaOH调节荞麦麸皮的酶解液的pH至9.0-13.0,在恒温振荡器上振荡,振荡条件为:40℃-60℃震荡1-3h;震荡结束后,在4000r/min-5000r/min转速下离心30min,取上清液用1NHCl调节pH至3.0-5.0,静置沉淀,然后在4000r/min-5000r/min转速下离心30min,取沉淀,该沉淀即蛋白质提取物。
(4)冷冻干燥:将蛋白质提取物置于冷冻干燥器中冷冻干燥成粉,4℃条件下储存备用。
实施例2
1)原料处理:将除去杂质的荞麦麸皮干制粉用旋风磨磨粉,过60-100目筛,50℃烘干,4℃储存备用。
2)生物酶解:精确称取0.5g荞麦麸皮干制粉,将其置于容器中,按照固液比1:10-1:50加入蒸馏水,漩涡振荡器混匀,用1NNaOH调节溶液PH至9.0-11.0(优选PH9.0),添加25-100UI碱性蛋白酶,放置于水浴恒温振荡器中,在40℃-60℃条件下振荡酶解3-6h。
3)碱提取酸沉淀:用1NNaOH调节荞麦麸皮的酶解液pH至9.0-13.0,在恒温振荡器上40℃-60℃振荡1-3h;震荡结束后,在4000r/min-5000r/min转速下离心30min,取上清液用1NHCl调节pH至3.0-5.0,静置沉淀,然后在4000r/min-5000r/min转速下离心30min,取沉淀,该沉淀即蛋白质提取物。
4)冷冻干燥:将蛋白质提取物置于冷冻干燥器中冷冻干燥成粉,4℃条件下储存备用。
实施例3
1)原料处理:将除去杂质的荞麦麸皮干制粉用旋风磨磨粉,过60-100目筛,50℃烘干,4℃储存备用。
2)生物酶解:精确称取0.5g荞麦麸皮干制粉置于容器中,按照固液比1:10-1:50加入蒸馏水,漩涡振荡器混匀,用1NNaOH调节溶液PH至5.0-6.5(优选PH6.0),再分别加入25-100UI的果胶酶和纤维素酶,放置于水浴恒温振荡器中,在40℃-60℃条件下震荡酶解1.5-3h;用1NNaOH调节溶液PH至9.0-11.0(优选PH9.0),添加25-100UI碱性蛋白酶,置于水浴恒温振荡器,在40℃-60℃条件下振荡酶解1.5-3h。
3)碱提取酸沉淀:用1NNaOH调节荞麦麸皮的酶解液pH至9-13,在恒温振荡器上40℃-60℃震荡1-3h。然后在4000r/min-5000r/min转速下离心30min,取上清液用1NHCl调节pH至3.0-5.0,静置沉淀,然后在4000r/min-5000r/min转速下离心30min,取沉淀,该沉淀即蛋白质提取物。
4)冷冻干燥:将沉淀蛋白质置于冷冻干燥器中冷冻干燥成粉,4℃储存备用。
对比例
本发明涉及一种荞麦麸皮活性蛋白提取分离工艺,主要步骤如下:
1)原料处理:将除去杂质的荞麦麸皮干制粉用旋风磨磨粉,过60-100目筛,50℃烘干,4℃储存备用。
2)生物酶解:精确称取0.5g荞麦麸皮干制粉置于容器中,按照固液比1:10-1:50加入蒸馏水,漩涡振荡器混匀,不添加任何酶,用1NNaOH调节溶液pH至9.0-13.0,放置于水浴恒温振荡器上,在40℃-60℃条件下震荡酶解3-6h。
3)碱提取酸沉淀:用1NNaOH调节荞麦麸皮的酶解液pH至9-13,在恒温振荡器上40℃-60℃条件下震荡1-3h。然后在4000r/min-5000r/min转速下离心30min,取上清液用1NHCl调节pH至3.0-5.0,静置沉淀,然后在4000r/min-5000r/min转速下离心30min,取沉淀,该沉淀即蛋白质提取物。
4)冷冻干燥:将蛋白质提取物置于冷冻干燥器中冷冻干燥成粉,4℃储存备用。
测定上述不同处理后荞麦麸皮蛋白的提取率,并测定其体外抗氧化活性(DPPH自由基清除率)和降血糖活性(α-葡萄糖苷酶抑制率),结果见表1。由表1可见,经生物酶解处理后,荞麦麸皮蛋白的提取率大大提高,特别是经果胶酶、纤维素酶、碱性蛋白酶综合酶解后,荞麦蛋白提取率由对比例(空白对照)的71.26%显著提高到87.65%(p<0.05);与空白对照相比,三种酶解处理能显著提高其提取物的DPPH自由基清除活性和α-葡萄糖苷酶抑制活性(p<0.05),果胶酶、纤维素酶、碱性蛋白酶综合酶解提取物的DPPH自由基清除活性和α-葡萄糖苷酶抑制活性最强,分别为70.26%和63.74%,较空白对照(依次为54.16%、23.48%)显著提高(p<0.05)。
表1不同酶处理后荞麦麸皮蛋白提取率及其抗氧化和降血糖活性
注:上述实验重复三次测定,结果表示为平均值±标准偏差,数据后面不同字母表示结果差异显著(p<0.05)。
综上所述,本发明实施例提供的一种荞麦麸皮活性蛋白质分离提取工艺(果胶酶、纤维素酶、碱性蛋白酶综合酶解工艺),利用此工艺不仅能提高荞麦麸皮蛋白质的提取率,而且制备的荞麦麸皮酶解液具有较强的抗氧化和降血糖活性,该酶解液作为功能食品及其添加剂具有潜在的保护人体组织细胞、心血管系统、延缓细胞衰老等保健活性。
以上所述仅为本发明优选的实施例,然其并非用于限定本发明,任何本领域技术人员,在不脱离本发明的精神和范围内,均可作各种不同的选择和修改,因此本发明的保护范围由权利要求书及其等同形式所限定。
Claims (9)
1.一种荞麦麸皮活性蛋白提取分离工艺,包括以下步骤:
(1)原料处理:将荞麦麸皮干制粉用旋风磨磨粉,过60-100目筛,烘干,4℃储存备用;
(2)生物酶解:取上述荞麦麸皮干制粉置于容器中,加入适量蒸馏水,用酸溶液或碱溶液调pH至6.0或9.0后,再加入适量的酶,放置于恒温振荡器上震荡酶解,得荞麦麸皮酶解液;
(3)碱提取酸沉淀:用碱溶液将上述荞麦麸皮酶解液的pH调节至9.0-13.0,置于恒温振荡器上震荡,离心取上清液;再用酸溶液调节该上清液的pH至3.0-5.0,静置,离心取沉淀,该沉淀即为蛋白质提取物;
(4)冷冻干燥:将上述蛋白质提取物置于冷冻干燥器中冷冻干燥成粉,即荞麦麸皮活性蛋白质粉。
2.根据权利要求1所述的荞麦麸皮活性蛋白提取分离工艺,其中,步骤(2)所述的酶为果胶酶、纤维酶或碱性蛋白质酶的一种或几种组合。
3.根据权利要求2所述的荞麦麸皮活性蛋白提取分离工艺,其中,所述果胶酶、所述纤维酶以及所述碱性蛋白质酶的酶用量均为25-100UI。
4.根据权利要求1所述的荞麦麸皮活性蛋白提取分离工艺,其中,步骤(2)的震荡的条件为:40℃-60℃恒温震荡3-6h。
5.根据权利要求1所述的荞麦麸皮活性蛋白提取分离工艺,其中,步骤(3)的震荡的条件为:40℃-60℃恒温震荡1-3h。
6.根据权利要求1所述的荞麦麸皮活性蛋白提取分离工艺,其中,步骤(3)的离心的条件为:转速4000r/min-5000r/min,时间为30min。
7.根据权利要求1所述的荞麦麸皮活性蛋白提取分离工艺,其中,所述酸溶液为1NHCl。
8.根据权利要求1所述的荞麦麸皮活性蛋白提取分离工艺,其中,所述碱溶液为1NNaOH。
9.根据权利要求1所述的荞麦麸皮活性蛋白提取分离工艺,其中,所述步骤(1)的烘干温度为50℃。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20160224 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |