CN107298703A - 一种亚临界水改性提高玉米醇溶蛋白溶解性的方法 - Google Patents

一种亚临界水改性提高玉米醇溶蛋白溶解性的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN107298703A
CN107298703A CN201710605156.6A CN201710605156A CN107298703A CN 107298703 A CN107298703 A CN 107298703A CN 201710605156 A CN201710605156 A CN 201710605156A CN 107298703 A CN107298703 A CN 107298703A
Authority
CN
China
Prior art keywords
zeins
subcritical
modified
improves
subcritical water
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710605156.6A
Other languages
English (en)
Inventor
段玉清
张继贤
张海晖
文超婷
罗孝平
张迪
何远清
马海乐
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Jiangsu University
Original Assignee
Jiangsu University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Jiangsu University filed Critical Jiangsu University
Priority to CN201710605156.6A priority Critical patent/CN107298703A/zh
Publication of CN107298703A publication Critical patent/CN107298703A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07K—PEPTIDES
    • C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/415—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from plants
    • C07K14/425—Zeins

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Gastroenterology & Hepatology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
  • Botany (AREA)
  • Peptides Or Proteins (AREA)

Abstract

本发明公开了一种亚临界水改性提高玉米醇溶蛋白溶解性的方法，属于食品/农产品及其副产物的加工技术领域。具体步骤如下：亚临界水改性、过滤、减压浓缩和冷冻干燥步骤，所得玉米醇溶蛋白的溶解特性优于未经处理玉米醇溶蛋白的溶解特性。本发明利用亚临界水处理这种绿色、安全、环保的技术手段进行水不溶性蛋白质的处理，使水不溶性蛋白质向可溶性蛋白转化，是一种环保友好的蛋白质修饰技术手段。本方法适用于所有原料中提高蛋白质的溶解性的研究。

Description

一种亚临界水改性提高玉米醇溶蛋白溶解性的方法
技术领域
本发明属于食品/农产品及其副产物的加工技术领域，涉及一种提高水不溶性蛋白质溶解性质的方法，具体地说是一种亚临界水改性提高玉米醇溶蛋白溶解性的方法。
背景技术
玉米是世界上的三大粮食作物之一，其具备单产量高，增产潜力巨大等优点，在我国农业生产当中占据着重要的地位。而我国玉米总产量位居世界第二位，占世界玉米总产量的20%左右。但与产量巨大相对应的加工业发展却极度缓慢，玉米主要用来制备淀粉，玉米原料的40-50%没有被充分利用。
在玉米干重中，除了淀粉外，其实还含有6-12%（干重）的玉米蛋白粉，长期以来，玉米蛋白粉（CGM）作为玉米淀粉加工的副产品，大部分被用作来做动物饲料，造成了很大的资源浪费。如何提高玉米蛋白粉的综合利用率，一直是国内外一直关心的问题。
玉米淀粉加工的副产品的主要成分为醇溶蛋白，约占总蛋白的50%左右。但是蛋白质中含有大量的非极性氨基酸，所以很难溶于水。而且玉米醇溶蛋白中还缺乏人体中所必须的氨基酸色氨酸和赖氨酸，营养价值极低，很难被生物体吸收利用。所以对玉米醇溶蛋白进行改性进行精细加工和二次开发是发展食品产业和蛋白质产业的需求。随着科学技术的不断深入发展，国内外研究发现将玉米醇溶蛋白在适宜的条件下进行改性，可以将水不溶性蛋白质转化为可溶性蛋白，比如利用微生物转化方法，如微生物固态发酵、微生物液态发酵等。一系列研究报道表明，不溶性蛋白进行转化是可行的，而物理加工方法为这一领域也提供了新的手段，是其中一个非常有前景的研究方向。
亚临界水与常温常压水相比更类似于有机溶剂，具有低相对介电常数、高离子浓度、低粘度和低表面张力及高扩散能力等特点，能显著提高溶质的溶出率；又因其无毒、环保、经济等优点，已在医药、农业、能源等领域备受关注。因此，如何借助亚临界水的手段，提高玉米醇溶蛋白的水溶性，进而提高玉米醇溶蛋白的吸收消化水平，提高玉米醇溶蛋白加工利用的深度，不仅是玉米加工行业目前急需解决的重大理论问题，也是事关我国“三农”的重大战略性问题。
发明内容
本发明的目的是在玉米醇溶蛋白原有溶解性的基础上，提供一种亚临界水对玉米醇溶蛋白的改性方法，从而进一步提高玉米醇溶蛋白的溶解性。该方法是利用亚临界水对玉米醇溶蛋白进行改性，利用其所具有的较强的渗透和溶解能力，使亚临界水与玉米醇溶蛋白大分子充分接触并作用于玉米醇溶蛋白，对其进行分子改性。同时，亚临界水具有超高的温度，使蛋白质发生一系列的非定向变性，这些变性可能就是造成玉米醇溶蛋白溶解性提高的原因。使用亚临界水对玉米醇溶蛋白进行分子改性，不但是绿色、节能的一种新方法，而且有助于玉米醇溶蛋白溶解性的提高，使亚临界水的工艺、设备、经济和效率都能够满足工业化生产的要求。
本发明的技术方案为：一种亚临界水改性提高玉米醇溶蛋白溶解性的方法，按照以下步骤进行：
（1）将玉米醇溶蛋白粉碎后过100目筛，将其投入亚临界反应釜中，按照料液比为1:60-100（g/ml）泵入去离子水，控制釜压4-20MPa，处理时间20-120min，处理温度110-170℃，得到玉米醇溶蛋白亚临界水液。
（2）将步骤（1）得到的亚临界水液冷却，过滤，残渣按照步骤（1）重复处理1次，过滤后，合并两次亚临界水液。
（3）将两次亚临界水液减压浓缩至小体积后，得到浓缩液，将其与萃取后不溶性玉米醇溶蛋白混合。
（4）将步骤（3）得到的混合蛋白真空冷冻干燥，即为具有较高溶解性的玉米醇溶蛋白成品。
本发明的有益效果：
（1）该方法利用亚临界水对玉米醇溶蛋白进行改性处理，充分利用了亚临界水的渗透和溶解能力，使亚临界水与玉米醇溶蛋白充分接触并对其内部大分子进行改性。同时利用亚临界水所具备的高热能，提高去离子水的浸透温度，进而增大亚临界水对玉米醇溶蛋白的改性效率。
（2）本发明利用较低的料液比在亚临界水的环境下对玉米醇溶蛋白进行改性处理，充分利用了亚临界反应釜的空间利用率，并且亚临界反应釜的容积设计不需要太大，这使亚临界水的用量和耗能都大大降低，设备造价和运行成本都很低。
（3）本发明在不添加任何化学试剂的条件下即可对玉米醇溶蛋白进行修饰改性并达到所需要的理想效果。是真正意义上的绿色、无污染、低耗能的蛋白质修饰改性方法。
（4）本发明不仅提高了亚临界反应釜的空间利用率，大大降低亚临界水的用量和耗能，而且所得处理过的玉米醇溶蛋白的溶解性优于未经处理的玉米醇溶蛋白的溶解性，使得亚临界水改性玉米醇溶蛋白的工艺、设备、经济和效率都能够符合工业化加工的需求。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面对本发明的具体实施方式做详细的说明。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
本发明中溶解性的测定采用福林酚法进行测定，利用牛血清蛋白（BSA）作标准曲线。
实施例1
取玉米醇溶蛋白1g，泵入30ml去离子水于亚临界反应釜中，控制亚临界反应釜内的压力为4MPa，反应温度为110℃，在亚临界水下反应20min，倒出反应液，冷却。然后加入同等体积的去离子水，相同亚临界水的条件下反应20min，倒出反应液与第一次倾出的反应液混匀，将混合液在旋转蒸发仪中进行减压浓缩，将浓缩液与不溶性蛋白混合，于冷冻干燥机中将样品冻干为粉末，备用。取0.5g玉米粉在30ml去离子水中进行溶解，5000r/min离心10min取上清液，利用福林酚法测得其溶解度为366.56 μg/mL。
实施例2
取玉米醇溶蛋白1g，泵入30ml去离子水于亚临界反应釜中，控制亚临界反应釜内的压力为20MPa，反应温度为170℃，在亚临界水下反应120min，倒出反应液，冷却。然后加入同等体积的去离子水，相同亚临界水的条件下反应120min，倒出反应液与第一次倾出的反应液混匀，将混合液在旋转蒸发仪中进行减压浓缩，将浓缩液与不溶性蛋白混合，于冷冻干燥机中将样品冻干为粉末，备用。取0.5g玉米粉在40ml去离子水中进行溶解，5000r/min离心10min取上清液，利用福林酚法测得其溶解度为666.23 μg/mL。
实施例3
取玉米醇溶蛋白1g，泵入50ml去离子水于亚临界反应釜中，控制亚临界反应釜内的压力为8MPa，反应温度为120℃，在亚临界水下反应20min，倒出反应液，冷却。然后加入同等体积的去离子水，相同亚临界水的条件下反应20min，倒出反应液与第一次倾出的反应液混匀，将混合液在旋转蒸发仪中进行减压浓缩，将浓缩液与不溶性蛋白混合，于冷冻干燥机中将样品冻干为粉末，备用。取0.5g玉米粉在30ml去离子水中进行溶解，5000r/min离心10min取上清液，利用福林酚法测得其溶解度为 408.76μg/mL。
实施例4
取玉米醇溶蛋白1g，注入60ml去离子水于亚临界反应釜中，控制亚临界反应釜内的压力为5MPa，反应温度为130℃，在亚临界水下反应20min，倒出反应液，冷却。然后加入同等体积的去离子水，相同亚临界水的条件下反应20min，倒出反应液与第一次倾出的反应液混匀，将混合液在旋转蒸发仪中进行减压浓缩，将浓缩液与不溶性蛋白混合，于冷冻干燥机中将样品冻干为粉末，备用。取0.5g玉米粉在30ml去离子水中进行溶解，5000r/min离心10min取上清液，利用福林酚法测得其溶解度为325.17 μg/mL。
实施例5
取玉米醇溶蛋白1g，注入60ml去离子水于亚临界反应釜中，控制亚临界反应釜内的压力为5MPa，反应温度为120℃，在亚临界水下反应30min，倒出反应液，冷却。然后加入同等体积的去离子水，相同亚临界水的条件下反应30min，倒出反应液与第一次倾出的反应液混匀，将混合液在旋转蒸发仪中进行减压浓缩，将浓缩液与不溶性蛋白混合，于冷冻干燥机中将样品冻干为粉末，备用。取0.5g玉米粉在30ml去离子水中进行溶解，5000r/min离心10min取上清液，利用福林酚法测得其溶解度为393.05 μg/mL。
取玉米醇溶蛋白1g，注入60ml去离子水于亚临界反应釜中，控制亚临界反应釜内的压力为5MPa，反应温度为120℃，在亚临界水下反应70min，倒出反应液，冷却。然后加入同等体积的去离子水，相同亚临界水的条件下反应70min，倒出反应液与第一次倾出的反应液混匀，将混合液在旋转蒸发仪中进行减压浓缩，将浓缩液与不溶性蛋白混合，于冷冻干燥机中将样品冻干为粉末，备用。取0.5g玉米粉在30ml去离子水中进行溶解，5000r/min离心10min取上清液，利用福林酚法测得其溶解度为480.79 μg/mL。
对比例
未经亚临界水处理的原蛋白，取0.5g泵入去离子水30ml进行溶解，5000r/min离心10min取上清液，利用福林酚法测得其溶解度为288.74μg/mL。
本发明通过目前被认为是最优选和最实际的实施例描述，应当能被理解的是，本发明不限于公开的实施例。相反，其目的是涵盖随附权利要求精神和范围内的各种修改和等效安排，其范围是给予最广泛的解释，以包含在法律下允许的所有这样的修改和同等结构。

Claims (5)

1.一种亚临界水改性提高玉米醇溶蛋白溶解性的方法，其特征在于按照以下步骤进行：
（1）将玉米醇溶蛋白粉碎后过100目筛，将其投入亚临界反应釜中，按照一定料液比泵入去离子水，控制一定釜压和一定处理时间，保持一定处理温度，得到玉米醇溶蛋白亚临界水液；
（2）将步骤（1）得到的亚临界水液冷却，过滤，残渣按照步骤（1）重复处理1次，过滤后，合并两次亚临界水液；
（3）将两次亚临界水液减压浓缩至小体积后，得到浓缩液，将其与萃取后不溶性玉米醇溶蛋白混合；
（4）将步骤（3）得到的混合蛋白真空冷冻干燥，即为具有较高溶解性的玉米醇溶蛋白成品。
2.根据权利要求1所述的一种亚临界水改性提高玉米醇溶蛋白溶解性的方法，其特征在于料液比为1:60-100（g/ml）。
3.根据权利要求1所述的一种亚临界水改性提高玉米醇溶蛋白溶解性的方法，其特征在于控制釜压4-20MPa。
4.根据权利要求1所述的一种亚临界水改性提高玉米醇溶蛋白溶解性的方法，其特征在于处理时间为20-120min。
5.根据权利要求1所述的一种亚临界水改性提高玉米醇溶蛋白溶解性的方法，其特征在于处理温度为110-170℃。
CN201710605156.6A 2017-07-24 2017-07-24 一种亚临界水改性提高玉米醇溶蛋白溶解性的方法 Pending CN107298703A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710605156.6A CN107298703A (zh) 2017-07-24 2017-07-24 一种亚临界水改性提高玉米醇溶蛋白溶解性的方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710605156.6A CN107298703A (zh) 2017-07-24 2017-07-24 一种亚临界水改性提高玉米醇溶蛋白溶解性的方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN107298703A true CN107298703A (zh) 2017-10-27

Family

ID=60133467

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710605156.6A Pending CN107298703A (zh) 2017-07-24 2017-07-24 一种亚临界水改性提高玉米醇溶蛋白溶解性的方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN107298703A (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109295139A (zh) * 2018-10-09 2019-02-01 江苏大学 一种提高麦胚蛋白消化效率的亚临界水热处理方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102516375A (zh) * 2011-12-16 2012-06-27 黑龙江省北大荒米业集团有限公司 高变性米糠蛋白的亚临界水提取方法
CN102960534A (zh) * 2012-11-14 2013-03-13 南昌大学 一种高溶解性大豆分离蛋白的二步改性制备方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102516375A (zh) * 2011-12-16 2012-06-27 黑龙江省北大荒米业集团有限公司 高变性米糠蛋白的亚临界水提取方法
CN102960534A (zh) * 2012-11-14 2013-03-13 南昌大学 一种高溶解性大豆分离蛋白的二步改性制备方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109295139A (zh) * 2018-10-09 2019-02-01 江苏大学 一种提高麦胚蛋白消化效率的亚临界水热处理方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104082520B (zh) 一种低值海洋鱼肽粉及其制备方法与应用
CN101787382B (zh) 回收玉米蛋白糖糟及其制备蛋白氮源和含氮糖浆的方法
CN1919876A (zh) 一种海藻农用产品及岩藻多糖的生产方法
CN103931878A (zh) 利用废弃木薯酒糟液制备高蛋白饲料的方法
CN110627829A (zh) 一种玉米浸泡水资源化处理方法
CN107557414A (zh) 一种贝壳活性物质的提取方法
CN108265091A (zh) 一种利用大米制备果葡糖浆的工艺
CN104872372A (zh) 甘露聚糖接枝改性的花生蛋白及其制备方法
CN107298703A (zh) 一种亚临界水改性提高玉米醇溶蛋白溶解性的方法
CN107557018A (zh) 一种土壤改良剂的制备方法
CN103952458A (zh) 微波辅助酶解制备鸭血活性肽的方法
CN103789359B (zh) 一种利用小麦麸皮水解糖发酵产苹果酸的方法
CN103555800A (zh) 一种以红松籽粕为原料制备免疫活性肽的方法
CN105385748A (zh) 利用海参下脚料发酵生产海洋肽菌素的制备方法
CN110563308B (zh) 一种基于荚膜多糖软晶格热重排的蓝藻泥深度脱水方法
CN107244667A (zh) 一种两亲性气凝胶及制备方法
CN106578442A (zh) 一种加快牦牛幼崽生长速度的诱食饲料及其制备方法
CN102726592A (zh) 一种牦牛乳酪蛋白的制备方法
CN103695571B (zh) 利用亚临界水处理酒糟制备木糖及水解蛋白的方法
CN105394335A (zh) 一种补钙型防腹泻仔猪饲料及其制备方法
CN104803731A (zh) 一种固态发酵制备海洋复合肽生物肥的方法
CN108782942A (zh) 一种速溶型大豆蛋白粉的生产方法
CN109295139A (zh) 一种提高麦胚蛋白消化效率的亚临界水热处理方法
CN104788533B (zh) 一种利用亚临界水从高温饼粕中生产寡肽与氨基酸的方法
CN108393335A (zh) 一种发酵类药渣减量化处理方法及其应用

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20171027