CN107699597A - 一种大豆小分子肽镧螯合物的制备方法 - Google Patents

一种大豆小分子肽镧螯合物的制备方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种大豆小分子肽镧螯合物的制备方法，主要步骤包括大豆蛋白液制备、酶解、超滤、纳滤、螯合反应、喷雾干燥得大豆小分子肽镧螯合物。本发明的方法以来源广泛的大豆蛋白为肽源，以稀土镧盐为镧源，将镧元素与小肽螯合，工艺流程简单，成本低，适合规模化的工业生产。本发明所制备的产品中小分子肽含量高，螯合率高，是一种新型的高效绿色饲料添加剂。

Description

一种大豆小分子肽镧螯合物的制备方法
技术领域
本发明涉及一种有机微量元素的制备方法，尤其涉及一种大豆小分子肽镧螯合物的制备方法。
背景技术
小分子肽通常是指相对分子量介于180～1000Da之间的二肽、三肽和四肽。在动物体内存在小肽吸收机制，小肽能完整地通过肠黏膜细胞进入体内循环，小肽相较于氨基酸更容易吸收，耗能低，不易饱和。动物营养研究成果表明，无机盐形式的微量元素，其利用率受Ph值、脂类、蛋白质、纤维素、草酸、维生素、磷酸盐、植酸盐等影响，因而在动物体内的吸收差，生物利用率低，而小肽螯合物的吸收是借助小肽的吸收途径，具有吸收利用率高、向体外排泄率低、在消化道内稳定性好、无刺激、无毒害等特点。因此，小肽微量元素螯合物已成为近年来国内外发展较快的第三代新型微量元素饲料添加剂，在养殖业中有着广泛的应用前景。
镧是一种非常重要的稀土元素，其化学活性极强，在工业、农业等领域得到广泛应用。有研究结果表明，镧离子通过吸收进入机体后，可保护细胞膜类脂不被氧化，延长生物膜寿命，抗击各种应激环境对细胞的伤害，提高机体细胞抗氧化、抗应激能力，增强机体免疫力和抗病力，提高畜禽生产性能和改善畜禽产品品质等具有重要作用，是一种新型的饲料添加剂。因此，近年来镧螯合物在微量元素营养研究中受到较大的关注。但是，目前国内外对蛋白肽镧螯合物的研究和开发很少，有关大豆小分子肽镧螯合物的制备方法尚未见到研究报道。
发明内容
本发明的目的正是基于上述状况而提出的一种大豆小分子肽镧螯合物的制备方法，该方法以大豆蛋白为主要原料，工艺简单，成本低，易于实施。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案来实现的：一种大豆小分子肽镧螯合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）大豆蛋白液制备：取大豆分离蛋白粉加水搅拌混匀，配制成蛋白浓度为8-15%（w/w）的大豆蛋白溶液；
（2）酶解：调节大豆蛋白溶液PH值至8.0-8.5，加入蛋白酶，在50-55℃温度下酶解5-8h后，将酶解液升温至85℃灭酶10分钟，即得到酶解液；
（3）超滤：将步骤（2）得到的酶解液经截留分子量为3000Da的超滤膜装置进行超滤，收集透过液，得到超滤透过液；
（4） 纳滤：将收集的超滤透过液，用截留分子量为200Da的纳滤膜进行纳滤浓缩，收集浓缩液，得到大豆小分子肽溶液；
（5）螯合反应：向步骤（4）得到的大豆小分子肽溶液中加入稀土镧盐，稀土镧盐的添加量为大豆小分子肽溶液中蛋白肽量（以蛋白质含量计）的15-30%，将溶液的pH值调整到5.5～6.0，在90-95℃下搅拌螯合反应2-3小时，得到大豆小分子肽镧螯合反应液；
（6）喷雾干燥：将步骤（5）得到的大豆小分子肽镧螯合反应液进行喷雾干燥，即得到大豆小分子肽镧螯合物。
步骤（1）所述的大豆分离蛋白粉为蛋白质含量≥90%的大豆分离蛋白。
步骤（2）所述的蛋白酶为碱性蛋白酶，酶活力为280000-320000U/ ml，蛋白酶的添加量为大豆蛋白溶液中蛋白质量的0.8-1.2%。
步骤（5）所述的稀土镧盐为硝酸镧、氯化镧、醋酸镧或硫酸镧中的任一种。
步骤（6）所述喷雾干燥时进风口温度为200-240℃，出风口温度为80-100℃。
通过实施上述技术方案，本发明具有如下的有益效果：
(1)本发明的方法综合应用定向酶解、超滤、分子螯合和喷雾干燥等现代生物工程技术和现代加工技术，具有工艺流程简单，生产效率高，成本低，适合工业化规模生产的特点。
（2）本发明的方法以来源广泛、易取的大豆蛋白为肽源，以稀土镧盐为镧源，将稀土元素镧与小肽螯合，制成大豆小分子肽镧螯合物，所得产品中小分子肽（相对分子量介于180～1000Da之间）含量高达80%以上，螯合态镧元素含量在3%以上，螯合率达到90%以上，是一种新型的高效绿色饲料添加剂。
具体实施方式
下面结合具体实施例，对本发明作进一步详细的说明，但是本发明的实施方式并不局限于此实施例表示的范围。
实施例1
（1）大豆蛋白液制备：称取100公斤大豆分离蛋白粉（粗蛋白含量为92%），加水900公斤水，搅拌均匀，得到大豆蛋白溶液；
（2）酶解：调节大豆蛋白溶液PH值至8.0，加入1.1公斤蛋白酶，在52℃温度下酶解5小时后，将酶解液升温至85℃灭酶10分钟，得到酶解液；
（3）超滤：将酶解液经截留分子量为3000Da的超滤膜装置进行超滤，收集透过液，得到超滤透过液；
（4） 纳滤：将收集的超滤透过液，用截留分子量为200Da的纳滤膜进行纳滤浓缩，收集浓缩液，得到大豆小分子肽溶液；
（5）螯合反应：向大豆小分子肽溶液中加入硝酸镧13.8公斤，不断搅拌下调整溶液的pH值至5.5，升温至90℃，保温反应2小时，得到大豆小分子肽镧螯合反应液；
（6）喷雾干燥：将步骤（5）得到的大豆小分子肽镧螯合反应液进行喷雾干燥，即得到大豆小分子肽镧螯合物。
实施例2
（1）大豆蛋白液制备：称取100公斤大豆分离蛋白粉（粗蛋白含量为90.6%），加水655公斤水，搅拌均匀，得到大豆蛋白溶液；
（2）酶解：调节大豆蛋白溶液PH值至8.5，加入0.9公斤蛋白酶，在50℃温度下酶解7小时后，将酶解液升温至85℃灭酶10分钟，得到酶解液；
（3）超滤：将酶解液经截留分子量为3000Da的超滤膜装置进行超滤，收集透过液，得到超滤透过液；
（4） 纳滤：将收集的超滤透过液，用截留分子量为200Da的纳滤膜进行纳滤浓缩，收集浓缩液，得到大豆小分子肽溶液；
（5）螯合反应：向大豆小分子肽溶液中加入硝酸镧21.0公斤，不断搅拌下调整溶液的pH值至5.8，升温至95℃，保温反应2.5小时，得到大豆小分子肽镧螯合反应液；
（6）喷雾干燥：将所得到的大豆小分子肽镧螯合反应液进行喷雾干燥，即得到大豆小分子肽镧螯合物。
实施例3
（1）大豆蛋白液制备：称取100公斤大豆分离蛋白粉（粗蛋白含量为91.5%），加水510公斤水，搅拌均匀，得到大豆蛋白溶液；
（2）酶解：调节大豆蛋白溶液PH值至8.3，加入0.85公斤蛋白酶，在55℃温度下酶解8小时后，将酶解液升温至85℃灭酶10分钟，得到酶解液；
（3）超滤：将酶解液经截留分子量为3000Da的超滤膜装置进行超滤，收集透过液，得到超滤透过液；
（4） 纳滤：将收集的超滤透过液，用截留分子量为200Da的纳滤膜进行纳滤浓缩，收集浓缩液，得到大豆小分子肽溶液；
（5）螯合反应：向大豆小分子肽溶液中加入硝酸镧27.3公斤，不断搅拌下调整溶液的pH值至6.0，升温至92℃，保温反应3小时，得到大豆小分子肽镧螯合反应液；
（6）喷雾干燥：将所得到的大豆小分子肽镧螯合反应液进行喷雾干燥，即得到大豆小分子肽镧螯合物。
对上述实施例得到的成品进行蛋白肽分子量大小、镧元素总含量、螯合态镧含量以及螯合率的检测。
肽分子量大小检测：采用高效凝胶过滤色谱（HPLC）法测定，以已知分子量蛋白质做参照。
镧元素含量检测：采用原子吸收分光光度计分别测定大豆小分子肽镧螯合物中镧元素的总含量与螯合态镧的含量，并据此计算大豆小分子肽镧螯合物的螯合率。
结果见表1，表2：
从表1可以看出，实施例所得的成品中相对分子量在180-1000Da之间的小分子肽占总蛋白的比例达到82%以上。
从表2可以看出，实施例所得的成品中镧螯合率达到90%以上。

Claims (5)

1.一种大豆小分子肽镧螯合物的制备方法，包括以下步骤：
（1）大豆蛋白液制备：取大豆分离蛋白粉加水搅拌混匀，配制成蛋白浓度为8-15%（w/w）的大豆蛋白溶液；
（2）酶解：调节大豆蛋白溶液PH值至8.0-8.5，加入蛋白酶，在50-55℃温度下酶解5-8h后，将酶解液升温至85℃灭酶10分钟，即得到酶解液；
（3）超滤：将步骤（2）得到的酶解液经截留分子量为3000Da的超滤膜装置进行超滤，收集透过液，得到超滤透过液；
（4） 纳滤：将收集的超滤透过液，用截留分子量为200Da的纳滤膜进行纳滤浓缩，收集浓缩液，得到大豆小分子肽溶液；
（5）螯合反应：向步骤（4）得到的大豆小分子肽溶液中加入稀土镧盐，稀土镧盐的添加量为大豆小分子肽溶液中蛋白肽量（以蛋白质含量计）的5-10%，将溶液的pH值调整到5.5～6.0，在90-95℃下搅拌螯合反应2-3小时，得到大豆小分子肽镧螯合反应液；
（6）喷雾干燥：将步骤（5）得到的大豆小分子肽镧螯合反应液进行喷雾干燥，即得到大豆小分子肽镧螯合物。
2.根据权利要求1所述的一种大豆小分子肽镧螯合物的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的大豆分离蛋白粉为蛋白质含量≥90%的大豆分离蛋白。
3.根据权利要求1所述的一种大豆小分子肽镧螯合物的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的蛋白酶为碱性蛋白酶，酶活力为280000-320000U/ ml，蛋白酶的添加量为大豆蛋白溶液中蛋白质量的0.8-1.2%。
4.根据权利要求1所述的一种大豆小分子肽镧螯合物的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的稀土镧盐为硝酸镧、氯化镧、醋酸镧或硫酸镧中的任一种。
5.根据权利要求1所述的一种大豆小分子肽镧螯合物的制备方法，其特征在于：步骤（6）所述喷雾干燥时进风口温度为200-240℃，出风口温度为80-100℃。
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CN110343148A (zh) * 2019-07-18 2019-10-18 易子越 高效结合镧系元素的人工合成肽链及其应用

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