CN109402207A - 一种利用碱性蛋白酶酶解海带渣蛋白制取抗氧化活性水解液的方法 - Google Patents

一种利用碱性蛋白酶酶解海带渣蛋白制取抗氧化活性水解液的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种利用碱性蛋白酶酶解海带渣蛋白制取抗氧化活性水解液的方法，涉及海带渣的回收利用。所述方法包括以下步骤：1)将海带渣加至盐酸溶液中，23‑27℃下搅拌，过滤，水洗至中性，干燥，得脱酸溶性灰分海带渣；2)加水和碱性蛋白酶，调节pH＝7.5‑9.5，50‑60℃下搅拌进行水解反应，抽滤，收集滤液，即具有抗氧化活性水解液。该方法以农产品深加工废弃物海带渣为原料，利用碱性裂解酶制备水解液，为海带渣的综合利用开辟了新的途径。

Description

一种利用碱性蛋白酶酶解海带渣蛋白制取抗氧化活性水解液 的方法
技术领域
本发明涉及海带渣的回收利用，尤其是一种利用碱性蛋白酶酶解海带渣蛋白制取抗氧化活性水解液的方法。
背景技术
海带渣是在海藻酸钠生产过程中，浸泡后的海带经过碱液消化、粗过滤得到的不溶性组分及胶液经稀释、发泡、漂浮后得到的悬浮性固体组分。海带渣是海带工业中占最大比例的固体杂质。我国人工栽培的海带年产量占世界第一位。除把一部分海带作为食品外，相当一部分用来制造海藻酸盐。目前，我国海藻酸钠产量占世界总产量的40％，位居世界首位。海带根和海带提胶后的海带渣占海带总产量的三分之一，数量巨大。海带渣除一部分被用作饲料外，往往都是采用填埋的处理方法，这个方法不仅占用了大量的土地，而且浪费了大量的资源，所以探究海带渣的利用是很重要的。
海带渣的利用研究主要有以下几种：油污吸附降解剂；饲料添加剂；堆肥原料生产有机肥；膳食纤维原料；提取其中的某些组分，如岩藻黄素、二十碳五烯酸等。
海带渣中蛋白质含量约为23％，对其中珍贵的蛋白质成分加以利用，不但原材料廉价，而且也有利于农产品的深加工以及废弃物的处理，使之变废为宝，减少环境污染，同时也为海带渣的综合利用开辟新的途径。
发明内容
本发明旨在提供一种利用碱性蛋白酶酶解海带渣蛋白制取抗氧化活性水解液的方法，该方法以农产品深加工废弃物海带渣为原料，利用碱性裂解酶制备水解液，为海带渣的综合利用开辟了新的途径。
为了实现上述目的，本发明提供的技术方案是：一种利用碱性蛋白酶酶解海带渣蛋白制取抗氧化活性水解液的方法，包括以下步骤：
1)将海带渣加至盐酸溶液中，搅拌，过滤，水洗至中性，干燥，得酸溶性灰分海带渣；
2)加水和碱性蛋白酶，调节pH＝7.5-9.5，搅拌进行水解反应，抽滤，收集滤液，即具有抗氧化活性水解液。
步骤2)所述水解反应的温度优选为50-60℃。
步骤1)所述海带渣和盐酸溶液的料液比优选为1-3:3-7。
步骤1)所述盐酸溶液的浓度优选为1-1.5mol/L。
步骤2)所述水与脱酸溶性灰分海带渣的液料比优选为8-12:1-3。
步骤2)所述碱性蛋白酶的用量优选为脱酸溶性灰分海带渣质量的2-8％。
步骤2)所述搅拌的转速优选为18-24rpm，搅拌时间优选为3-7h。
步骤1)所述搅拌的时间优选为1-3min。
步骤1)所述搅拌的温度优选为23-27℃。
步骤1)所述海带渣优选为30-50目。
本发明的有益效果是：
1.本发明以农产品深加工废弃物海带渣为原料，利用碱性裂解酶制备水解液。该水解液DPPH、羟自由基的清除能力强，具有良好的抗氧化功效。
2.本发明进一步优化了碱性蛋白酶的用量、水解时间、水解温度、pH值、底物浓度等条件，使得水解液产率最大化。
3.以农产品深加工废弃物海带渣为原料，利用碱性裂解酶制备水解液，为海带渣的综合利用开辟了新的途径。
附图说明
图1为实施例3所得抗氧化活性水解液在200-300nm的紫外图谱；
图2为抗氧化活性水解液的制备及分析、测试流程图；
图3为碱性蛋白酶的用量对酶解物得率的影响分析图；
图4为水解时间对酶解物得率的影响分析图；
图5为水解温度对酶解物得率的影响分析图；
图6为水解反应中pH值对酶解物得率的影响分析图；
图7为底物浓度对酶解物得率的影响分析图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，对本发明的权利要求做进一步的详细说明，但不构成对本发明的任何限制，任何在本发明权利要求保护范围内所做的修改，仍在本发明的权利要求保护范围内。
实施例1
1)将30目海带渣按料液比3:3加至浓度为1.5mol/L的盐酸溶液中，23℃下搅拌3min，过滤，水洗至中性，干燥，得脱酸溶性灰分海带渣；
2)按液料比为8:3向脱酸溶性灰分海带渣加水，以及加脱酸溶性灰分海带渣质量6％的碱性蛋白酶，调节pH＝7.5，在50℃水浴中以24rpm磁力搅拌反应下搅拌反应3h，抽滤，收集滤液，即具有抗氧化活性水解液。
实施例2
1)将50目海带渣按料液比2:7加至浓度为1mol/L的盐酸溶液中，27℃下搅拌1min，过滤，水洗至中性，干燥，得脱酸溶性灰分海带渣；
2)按液料比为12:2向脱酸溶性灰分海带渣加水，以及加脱酸溶性灰分海带渣质量8％的碱性蛋白酶，调节pH＝8，在60℃水浴中以18rpm磁力搅拌反应下搅拌反应6h，抽滤，收集滤液，即具有抗氧化活性水解液。
实施例3
1)将40目海带渣按料液比1:5加至浓度为1.2mol/L的盐酸溶液中，25℃下搅拌2min，过滤，水洗至中性，干燥，得脱酸溶性灰分海带渣；
2)按液料比为10:1向脱酸溶性灰分海带渣加水，以及加脱酸溶性灰分海带渣质量4％的碱性蛋白酶，调节pH＝9，在55℃水浴中以20rpm磁力搅拌反应下搅拌反应5h，抽滤，收集滤液，即具有抗氧化活性水解液。得率为：每1g海带渣制得的具有抗氧化活性的水解液，经冷冻干燥可得到0.056g干物质。
将本实施例制备所得具有抗氧化活性水解液在200-300nm进行紫外光谱分析，结果详见图1：抗氧化活性水解液在210-240nm之间存在有肽键吸收峰；在280nm左右存在有蛋白质的吸收峰，该吸收峰主要是由于水解液中含有酪氨酸、色氨酸以及少部分二硫化物的原因。
按照本实施例的制备方法，其他因素不变，做单一变量实验，分别分析碱性蛋白酶的用量、水解时间、水解温度、水解反应以及底物(脱酸溶性灰分海带渣)浓度对酶解物得率的影响，详见图3-7。
实验例1
以DPPH为底物，测定本发明的抗氧化活性水解液对DPPH自由基清除能力：
取2mL抗氧化活性水解液和2mL浓度为0.04mg/mL的DPPH溶液(溶剂为无水乙醇)混合均匀，并立即在517nm波长处测吸光值Ai；在25℃避光静置30min，测吸光值Aj。设置只加DPPH的乙醇溶液为对照试验，其吸光值记为Ac。
按下式计算DPPH自由基清除率(K)：K(％)＝[1-(Ai-Aj)/Ac]*100％。
结果显示：水解液的DPPH自由基清除率为66％。
实验例2
测定本发明的抗氧化活性水解液对羟自由基(HO·)清除能力：
取2mL抗氧化活性水解液，依次加入2mL 6mmol/L的FeSO4和2mL 6mmol/L的H2O2，混匀后静置10min，再加入2mL 6mmol/L水杨酸，混匀，静置30min后，在510nm处测吸光值记为Ai；用双蒸水代替水杨酸，其他不变，测得的吸光值记为Aj。空白对照组以双蒸水代替样品，其吸光值记为A0。
按下式计算HO·清除率(E)：E(％)＝[1-(Ai-Aj)/A0]*100％。
结果显示：水解液的HO·清除率为47.3％。

Claims (10)

1.一种利用碱性蛋白酶酶解海带渣蛋白制取抗氧化活性水解液的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将海带渣加至盐酸溶液中，搅拌，过滤，水洗至中性，干燥，得脱酸溶性灰分海带渣；
2)加水和碱性蛋白酶，调节pH＝7.5-9.5，搅拌进行水解反应，抽滤，收集滤液，即具有抗氧化活性水解液。
2.根据权利要求1所述利用碱性蛋白酶酶解海带渣蛋白制取抗氧化活性水解液的方法，其特征在于，步骤2)所述水解反应的温度为50-60℃。
3.根据权利要求1所述利用碱性蛋白酶酶解海带渣蛋白制取抗氧化活性水解液的方法，其特征在于，步骤1)所述海带渣和盐酸溶液的料液比为1-3:3-7。
4.根据权利要求1所述利用碱性蛋白酶酶解海带渣蛋白制取抗氧化活性水解液的方法，其特征在于，步骤1)所述盐酸溶液的浓度为1-1.5mol/L。
5.根据权利要求1所述利用碱性蛋白酶酶解海带渣蛋白制取抗氧化活性水解液的方法，其特征在于，步骤2)所述水与脱酸溶性灰分海带渣的液料比为8-12:1-3。
6.根据权利要求1所述利用碱性蛋白酶酶解海带渣蛋白制取抗氧化活性水解液的方法，其特征在于，步骤2)所述碱性蛋白酶的用量为脱酸溶性灰分海带渣质量的2-8％。
7.根据权利要求1所述利用碱性蛋白酶酶解海带渣蛋白制取抗氧化活性水解液的方法，其特征在于，步骤2)所述搅拌的转速为18-24rpm，搅拌时间为3-7h。
8.根据权利要求1所述利用碱性蛋白酶酶解海带渣蛋白制取抗氧化活性水解液的方法，其特征在于，步骤1)所述搅拌的时间为1-3min。
9.根据权利要求1所述利用碱性蛋白酶酶解海带渣蛋白制取抗氧化活性水解液的方法，其特征在于，步骤1)所述搅拌的温度为23-27℃。
10.根据权利要求1-9任一所述利用碱性蛋白酶酶解海带渣蛋白制取抗氧化活性水解液的方法，其特征在于，步骤1)所述海带渣为30-50目。
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