CN109355342A - 一种小分子莲子肽的提取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种小分子莲子肽的提取方法，其是将莲子脱糖后用胰蛋白酶和木瓜蛋白酶复合进行酶解，再经分离纯化后得到分子量为180‑500道尔顿的小分子莲子肽。本发明方法能提高酶解产物中小分子肽的含量，避免过度水解产生过多的氨基酸，制备的莲子肽产品能完全溶于水，口感好，无异味，可广泛应用于食品、保健品、药品等领域，具有广阔的应用前景。

Description

一种小分子莲子肽的提取方法
技术领域
本发明涉及生物肽制备领域，具体涉及一种小分子莲子肽的提取方法。
背景技术
莲子营养丰富，富含多种人体所需的营养物质，具有养心安神、健脑益智、消除疲劳等药用价值。莲子所含营养物质中，除淀粉外以蛋白质含量最为丰富，每100克莲子含蛋白质17.2g，是一种优质的植物蛋白。但千百年来人们对莲子的利用水平仍然较低，以莲子粉、莲子羹或煮粥等方式为主，莲子的有益功效没有得到充分的发挥。
目前科学研究已发现，将莲子蛋白用蛋白酶进行酶解转化为莲子多肽，使莲子多肽呈现出了莲子蛋白所不具备的多种特殊性，如吸收快、易消化、低抗原性、良好的理化和加工特性等。但目前的酶解方法得到的莲子多肽分子量仍较大，这是因为蛋白质过度水解后易产生苦味，目前有报道使用端肽酶可去除苦味，但易产生大量的游离氨基酸，从而使小分子肽的提取率大为降低。
发明内容
针对现有莲子多肽提取工艺中小分子多肽提取率较低的问题，本发明提供一种小分子莲子肽的提取方法。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
(1)将干燥的莲子粉碎，脱糖，得脱糖莲子粉；
(2)将所述脱糖莲子粉加水加热至45～50℃，加入胰蛋白酶和木瓜蛋白酶进行酶解，得酶解液；
(3)将所述酶解液加热升温进行酶灭活，分离纯化，得小分子莲子肽。
本发明采用胰蛋白酶和木瓜蛋白酶进行复合酶解，胰蛋白酶为内切酶，能将莲子蛋白分子从内部切开，使其分解成多肽，由于胰蛋白酶的特异性很强，只作用于多肽链中的赖氨酸和精氨酸之间肽键的羧基侧，作用位点较少，因此经胰蛋白酶酶切后的多肽分子量较大。而木瓜蛋白酶具有较宽的底物特异性，酶切位点较多，可将大分子多肽进一步分解成小分子肽，并可将带有苦味的疏水性氨基酸切除。酶解温度为45～50℃，胰蛋白酶活性较高，能充分从蛋白分子内部进行酶切，而木瓜蛋白酶的最适酶解温度为55～65℃，在本发明的酶解温度下活性相对较低，在充分酶解大分子肽为小分子肽的同时，又能避免过度水解产生大量的氨基酸而使小分子肽的收率降低。
优选地，步骤(1)中所述脱糖的方法为：将干燥的莲子粉碎，水煮得浆液，将所述浆液降温至55～58℃，加入淀粉酶和糖化酶进行酶解脱糖，固液分离后得脱糖莲子粉。进一步优选地，加水量为莲子重量的7-8倍，在90℃-95℃条件下水煮20-25min。进一步优选地，淀粉酶的用量为莲子质量的1～1.5％，糖化酶的用量为莲子质量的0.5～0.8％，酶解时间2～3h。
本发明采用生物酶解脱糖法代替酸碱脱糖提取蛋白法，酶解产生的低聚糖可以作为食品添加剂和保健食品原料，提高了莲子的附加价值。
优选地，步骤(2)中，加水量为原料莲子质量的3～4倍，胰蛋白酶的用量为莲子质量的1～1.5％，木瓜蛋白酶的用量为莲子质量的0.5～0.8％，酶解时间3～4h。
优选的酶用量和酶解时间能进一步提高小分子肽的得率。
步骤(3)中，将所述酶解液加热升温至90-95℃，保温10-15分钟进行酶灭活。
步骤(3)中分离纯化的步骤具体为：将灭活后的酶解液经三相离心机离心，分离除去固体和轻相液体，得小分子莲子肽溶液，经纳滤浓缩后喷雾干燥，得到所述小分子莲子肽。
所述三相离心机转速18000～20000rpm，离心10～15min。
先用孔径0.5nm的纳滤膜过滤，取滤过液，再将滤过液用孔径0.2nm的纳滤膜过滤，取截留液进行后续操作。
酶解液经三相离心机离心后，酶和其他一些不溶物沉淀在底层，少量的油脂与肽溶液形成分层，去除底部沉淀和油相后，即得澄清的肽溶液，将肽溶液经不同分子量的组膜分离，去除分子量较大的肽和小分子的盐及游离氨基酸，得到分子量180～500道尔顿的二肽～五肽，具有高生物活性，极易被人体吸收。
本发明还提供一种小分子莲子肽，由上述的提取方法制得。
相对于现有技术，本发明显著提高了小分子肽的提取率，酶解产物中肽含量达90％以上，氨基酸含量低于10％，肽产物中80％以上是180～500道尔顿的小分子肽，经过纳滤除去少量大分子物质及小分子的盐和氨基酸后，产物中小分子肽的含量可高达98％以上，可完全溶于水，且产品口感好，无异味，无苦味，可广泛应用于食品、保健品、药品等领域。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
选取干莲子1000g，通过粉碎机粉碎至100目以下，加入7000ml纯化水搅拌均匀，在90℃条件下，蒸煮20min；然后降温至55℃，分别加入10g淀粉酶和5g糖化酶，温度保持在55℃，搅拌酶解2.0h；酶解完后用卧螺离心机离心脱糖，液相进一步处理得到莲子低聚糖，留取固相脱糖莲子粉；将脱糖莲子粉加入3000ml纯化水，升温至50℃，再分别加入10g胰蛋白酶和5g的木瓜蛋白酶，搅拌酶解3.0h，然后升温至90℃，保持10min灭酶；灭酶后用三相离心机18000rpm下离心15min，弃去沉淀和油相取离心液，检测其中肽含量约为135.5g，游离氨基酸含量约12.3g。由于前处理步骤中会有部分蛋白质损失，肽提取率(肽质量/总蛋白质量)约为78.5％，但是被分解的蛋白质的产物中，肽含量(肽质量/肽和氨基酸总质量)为91.7％。将上述离心液先用纳滤膜为0.5nm的纳滤机过滤，再用纳滤膜为0.2nm的纳滤机脱盐并浓缩；滤液用双效浓缩器进一步浓缩，浓缩液喷雾干燥后，得到产品112.1g，其中分子量为180-500道尔顿的高活性小分子莲子肽含量为98.9％，即离心液中135.5g肽中，81.8％均为180-500道尔顿的小分子肽。
实施例2
选取干莲子10kg，通过粉碎机粉碎至100目以下，加入75L纯化水搅拌均匀，在92℃条件下，蒸煮22min；然后降温至56℃，分别加入120g淀粉酶和70g糖化酶，温度保持在56℃，搅拌酶解2.5h；酶解完后用卧螺离心机离心脱糖，液相进一步处理得到莲子低聚糖，留取固相脱糖莲子粉；将脱糖莲子粉加入35Ll纯化水，升温至45℃，再分别加入120g胰蛋白酶和70g的木瓜蛋白酶，搅拌酶解3.5h，然后升温至92℃，保持12min灭酶；灭酶后用三相离心机18000rpm下离心15min，弃去沉淀和油相，取离心液，检测其中肽含量约为1201g，游离氨基酸含量约118g，肽提取率69.8％，被分解的蛋白质的产物中，肽含量(肽质量/肽和氨基酸总质量)为91.1％。将上述离心液先用纳滤膜为0.5nm的纳滤机过滤，再用纳滤膜为0.2nm的纳滤机脱盐并浓缩；滤液用双效浓缩器进一步浓缩，浓缩液喷雾干燥后，得到产品1022g，其中分子量为180-500道尔顿的高活性小分子莲子肽含量为99.1％，即离心液中1201g肽中，84.3％均为180-500道尔顿的小分子肽。
实施例3
选取干莲子100kg，通过粉碎机粉碎至100目以下，加入800L纯化水搅拌均匀，在95℃条件下，蒸煮25min；然后降温至58℃，分别加入1.5kg淀粉酶和800g糖化酶，温度保持在58℃，搅拌酶解3.0h；酶解完后用卧螺离心机离心脱糖，液相进一步处理得到莲子低聚糖，留取固相脱糖莲子粉；将脱糖莲子粉加入400L纯化水，升温至50℃，再分别加入1.5kg胰蛋白酶和800g的木瓜蛋白酶，搅拌酶解4.0h，然后升温至95℃，保持15min灭酶；灭酶后用三相离心机20000rpm下离心10min，弃去沉淀和油相取离心液，检测其中肽含量约为11.5kg，游离氨基酸含量约1kg，肽提取率(肽质量/总蛋白质量)约为66.9％，被分解的蛋白质的产物中，肽含量(肽质量/肽和氨基酸总质量)为92.0％。将上述离心液先用纳滤膜为0.5nm的纳滤机过滤，再用纳滤膜为0.2nm的纳滤机脱盐并浓缩；滤液用双效浓缩器进一步浓缩，浓缩液喷雾干燥后，得到产品9.5kg，其中分子量为180-500道尔顿的高活性小分子莲子肽含量为99.5％，即离心液中11.5kg肽中，82.2％均为180-500道尔顿的小分子肽。
对比例1
用胃蛋白酶替换实施例1中的胰蛋白酶，并调酶解蛋白的条件为酸性，其余条件与实施例1相同，三相离心机离心所得离心液中肽含量为115g，氨基酸含量31g，纳滤浓缩干燥后最终得到180-500道尔顿的小分子肽约92g，占总肽质量的80％左右。可见用胃蛋白酶替换胰蛋白酶后，虽然肽产品中小分子肽含量相当，但是酶解蛋白质产物中氨基酸含量明显高于实施例1。
对比例2
用菠萝蛋白酶替换实施例1中的木瓜蛋白酶，其余条件与实施例1相同，三相离心机离心所得离心液中肽含量为126g，氨基酸含量18g，纳滤浓缩干燥后最终得到180-500道尔顿的小分子肽约83g，占总肽质量的66％左右。可见用菠萝蛋白酶替换木瓜蛋白酶后，酶解产物中大分子肽含量较高，从而使纳滤后小分子肽得率降低。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换或改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种小分子莲子肽的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)将干燥的莲子粉碎，脱糖，得脱糖莲子粉；
(2)将所述脱糖莲子粉加水加热至45～50℃，加入胰蛋白酶和木瓜蛋白酶进行酶解，得酶解液；
(3)将所述酶解液加热升温进行酶灭活，分离纯化，得小分子莲子肽。
2.如权利要求1所述的小分子莲子肽的提取方法，其特征在于，步骤(1)中所述脱糖的方法为：将干燥的莲子粉碎，水煮得浆液，将所述浆液降温至55～58℃，加入淀粉酶和糖化酶进行酶解脱糖，固液分离后得脱糖莲子粉。
3.如权利要求2所述的小分子莲子肽的提取方法，其特征在于，脱糖步骤中，加水量为莲子重量的7-8倍，在90℃-95℃条件下水煮20-25min。
4.如权利要求2所述的小分子莲子肽的提取方法，其特征在于，脱糖步骤中，淀粉酶的用量为莲子质量的1～1.5％，糖化酶的用量为莲子质量的0.5～0.8％，酶解时间2～3h。
5.如权利要求1所述的小分子莲子肽的提取方法，其特征在于，步骤(2)中，加水量为原料莲子质量的3～4倍，胰蛋白酶的用量为莲子质量的1～1.5％，木瓜蛋白酶的用量为莲子质量的0.5～0.8％，酶解时间3～4h。
6.如权利要求1所述的小分子莲子肽的提取方法，其特征在于，步骤(3)中，将所述酶解液加热升温至90-95℃，保温10-15分钟进行酶灭活。
7.如权利要求1所述的小分子莲子肽的提取方法，其特征在于，步骤(3)中分离纯化的步骤具体为：将灭活后的酶解液经三相离心机离心，分离除去固体和轻相液体，得小分子莲子肽溶液，经纳滤浓缩后喷雾干燥，得到所述小分子莲子肽。
8.如权利要求7所述的小分子莲子肽的提取方法，其特征在于，所述三相离心机转速18000～20000rpm，离心10～15min。
9.如权利要求7所述的小分子莲子肽的提取方法，其特征在于，所述纳滤为：先用孔径0.5nm的纳滤膜过滤，取滤过液，再将滤过液用孔径0.2nm的纳滤膜过滤，取截留液进行后续操作。
10.一种小分子莲子肽，其特征在于，所述小分子莲子肽由权利要求1-9任一项所述的提取方法制得。
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