CN109457008B - 一种人参螯合肽的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及人参深加工技术领域，具体公开一种人参螯合肽的制备方法。所述制备方法至少包括以下步骤：步骤a、将人参切片，加水煎煮，降温至55‑58℃，然后加入淀粉酶和糖化酶进行脱糖酶解；步骤b、在步骤a得到的酶解液中加入枯草芽孢杆菌中性蛋白酶和菠萝蛋白酶，进行酶解，酶解结束进行灭酶，得到水解液，其中酶解条件为：酶解温度为55‑58℃，酶解时间为3‑4h；步骤c、将所述水解液分离、纯化，然后加入大豆肽，在45‑50℃条件下进行螯合得到螯合液；步骤d、将所述螯合液浓缩、干燥，得到所述人参螯合肽。本发明制备的人参肽的提取率达高，得到的人参肽的分子量小，且分布窄，且与微量元素、维生素和多糖的螯合得率高。
Description
技术领域
本发明涉及人参深加工技术领域，尤其涉及一种人参螯合肽的制备方法。
背景技术
人参自古誉为“百草之王”“滋阴补生，扶正固本”之极品，含有人参皂甙、多糖、挥发油、脂肪酸、甾醇、维生素、蛋白质、多肽等多种有效成分，具有抗衰老、抗炎、抗血小板释放、抗氧化、增强机体免疫能力和降血糖等多方面的作用，因此人参多肽可作为功能性食品或食品添加剂乃至药品应用到人们日常生活中。目前人们对人参化学成分的研究主要集中于人参中皂甙及挥发性成分，而对人参蛋白及其多肽的研究相对较少，同时还存在一些问题。一方面采取传统的提取方法用煎煮、有机溶剂浸出和醇提等，提取温度高，提取率低，成本高，不安全；另一方面采用酶解法制备人参肽，人参肽的提取率和纯度低、分子量无法控制，大大限制了人参肽在食品、保健食品或医药领域中的应用。
随着现代社会的发展，人们生活节奏不断加快，在各种生活压力和工作压力的作用下，人们往往更容易处于疲劳状态，对身体造成不同程度的慢性损伤。与此同时，社会经济水平的提高促使了人们健康觉悟的提高，越来越多的保健食品得到提倡和发展，如蛋白质、维生素类、多糖类或微量元素等营养物质，但是这些营养物质在人体内的吸收代谢受种种因素的限制，吸收率低。因此，研究一种人体更容易吸收利用、能广泛的使用在营养配方食品、保健品、特医食品、药品等方面的小分子人参螯合肽具有重要意义。
发明内容
针对现有酶解法制备的人参肽的纯度低、分子量不容易控制且提取率低的问题，本发明提供一种人参螯合肽的制备方法。
为达到上述发明目的，本发明实施例采用了如下的技术方案：
一种人参螯合肽的制备方法，所述制备方法至少包括以下步骤：
步骤a、将人参切片，加水煎煮，降温至55-58℃，然后加入淀粉酶和糖化酶进行脱糖酶解；
步骤b、在步骤a得到的酶解液中加入枯草芽孢杆菌中性蛋白酶和菠萝蛋白酶，进行酶解，酶解结束进行灭酶，得到水解液，其中酶解条件为：酶解温度为55-58℃，酶解时间为3-4h；
步骤c、将所述水解液分离、纯化，然后加入大豆肽，在45-50℃条件下进行螯合得到螯合液；
步骤d、将所述螯合液浓缩、干燥，得到所述人参螯合肽。
相对于现有技术，本发明提供的制备方法具有以下优势：
(1)本发明采取淀粉酶和糖化酶结合进行双酶脱糖酶解，人参多糖转化为低聚糖、糖化酶使糖液进一步液化不粘稠，使酶解液更容易过滤，减少过滤时间，为蛋白质酶解提高收率创造条件。
(2)本发明采用枯草芽孢杆菌中性蛋白酶和菠萝蛋白酶复配的双酶对人参蛋白进行酶解，以枯草芽孢杆菌中性蛋白酶为内切酶，使蛋白质可以水解成肽片段，并从肽链内部将多肽水解成小片段，以菠萝蛋白酶为外切酶，作用于肽链末端的肽键，减小肽链的长度，降低酶解液中疏水氨基酸的比率，进一步提高水解度和改善风味，发挥不同酶的水解特性，优势互补，实现对人参蛋白多位点进行分解，降低体系中大分子蛋白质的相对聚合度，催化蛋白质部分肽段发生断裂，提高人参蛋白的转化率和人参肽的提取率，并能控制人参肽的分子量，使人参肽分子量小，且分布窄，有利于提高人参肽的生物利用度。双酶酶解还能缩短水解时间，减少由于单酶水解不彻底，造成疏水氨基酸含量较高而易引起的酶解液苦味较重，酶解液风味不足、腥味较重的情况。
(3)多肽的水解度、肽段的氨基酸的组成以及相对分子质量等因素都会对螯合作用产生影响，因此在人参肽、大豆肽与水解液中的微量元素、糖类和维生素进行螯合过程中，通过控制人参多肽的分子量以及酶解后多肽的氨基酸组成，与含有大量酸性氨基酸的大豆肽相结合，有利于提高人参肽与微量元素、糖类和维生素的螯合率。
(4)本发明提供的提取方法生产周期短、成本低、不产生任何有毒有害物质，安全，无毒副作用，其产品口感好，无异味，无苦味，可广泛应用于食品、保健品、药品等领域；同时反应条件温和，操作简便，进一步提高了产品的安全性和利用价值。
本发明立足于上述制备方法使人参肽和大豆肽与微量元素、糖类或维生素螯合，能够与其形成稳定的化合物，且多肽与微量元素、糖类或维生素之间具有独特的螯合机制和转运机制，使其易被吸收，可同时补充氨基酸、微量元素和维生素等。本发明以来自于人参的人参蛋白为原材料，通过枯草芽孢杆菌中性蛋白酶及菠萝蛋白酶的切割条件控制，并与大豆肽组合制备具有高螯合活性的肽，从而使多肽与微量元素、糖类或维生素螯合得以高效地实现。
具体的，优选的，步骤a中，所述淀粉酶的加入量为所述人参质量的1-1.5％。
优选的，步骤a中，所述糖化酶的加入量为所述人参质量的0.5-0.8％。
优选的，步骤a中，所述脱糖酶解条件为：酶解温度为：55-58℃，酶解时间为20-40min。
优选的，步骤a中，将人参切片，加入所述人参质量7-8倍纯化水，在90℃-95℃条件下，煎煮4-5h。
步骤b中，所述枯草芽孢杆菌中性蛋白酶的加入量为所述人参质量的1-1.5％。
优选的，步骤b中，所述菠萝蛋白酶的加入量为所述人参质量的0.5-0.8％。
优选的，步骤c中，所述大豆肽的添加量为所述人参质量的15-20％。
优选的，步骤c中，所述螯合条件为：搅拌速度为36-45rpm，搅拌时间为30-45min。
优选的，步骤c中，将所述水解液采用卧螺离心机过滤，所得过滤液再采用三相离心机离心纯化，所得离心液用纳滤膜为1.0nm的纳滤机过滤，向所得纳滤液中加入大豆肽。
本发明采用的卧锣离心机的转速为3600rpm，除去水解液中固形物，采用的三相离心机的转速为18000rpm，将过滤液进行提纯。
本发明采取离心和纳滤分离技术相结合，工艺简单，均在常温下操作、无相态变化、并且生产过程中不产生污染；不但能更好的脱除单个氨基酸和盐分，还能脱除大于1000道尔顿的肽，使人参蛋白肽能保持更好的纯度，而且更好使滤液浓缩、节省后续工序浓缩时间、降低能耗，更能满足药品及保健食品针对不同病症的特殊要求。
优选的，步骤d中，所述螯合液采用双效浓缩器浓缩，所得浓缩液采用喷雾干燥，得到所述人参螯合肽；和/或
优选的，步骤b中，所述灭酶的条件为：灭酶温度为90-95℃，灭酶时间为10-15min。
高温热处理可以充分灭掉酶的残存活性和实现适度的美拉德反应改善风味，且在热处理后具有微生物极低，储存性增强的性能。
进一步，本发明还提供一种人参螯合肽，采用上所述方法制备得到。
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
本发明实施例提供了一种人参螯合肽的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、将人参100g切片，加入700mL的纯化水搅拌均匀，在90℃条件下煎煮4h，然后降温至55℃，分别加入1g淀粉酶和0.5g糖化酶进行脱糖酶解，酶解时间为30min；
步骤b、在步骤a得到的酶解液中加入1g枯草芽孢杆菌中性蛋白酶和0.5g菠萝蛋白酶，进行酶解，酶解结束升温至90℃保持10min进行灭酶，得到水解液，其中酶解条件为：酶解温度为55℃，酶解时间为3h；
步骤c、将上述水解液采用转速为3600rpm的卧螺离心机过滤，所得过滤液再采用转速为18000rpm的三相离心机离心纯化，所得离心液用纳滤膜为1.0nm的纳滤机过滤，向所得纳滤液中加入15g大豆肽，在45℃条件下，以36rpm的速度搅拌30min得到螯合液；
步骤d、将上述螯合液浓缩采用双效浓缩器浓缩，然后喷雾干燥，得到所述人参螯合肽。
实施例2
本发明实施例提供了一种人参螯合肽的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、将人参10Kg切片，加入75L的纯化水搅拌均匀，在92℃条件下煎煮4.5h，然后降温至56℃，分别加入120g淀粉酶和60g糖化酶进行脱糖酶解，酶解时间为35min；
步骤b、在步骤a得到的酶解液中加入120g枯草芽孢杆菌中性蛋白酶和60g菠萝蛋白酶，进行酶解，酶解结束升温至92℃保持12min进行灭酶，得到水解液，其中酶解条件为：酶解温度为56℃，酶解时间为3.5h；
步骤c、将上述水解液采用转速为3600rpm的卧螺离心机过滤，所得过滤液再采用转速为18000rpm的三相离心机离心纯化，所得离心液用纳滤膜为1.0nm的纳滤机过滤，向所得纳滤液中加入1.6Kg大豆肽，在46℃条件下，以36rpm的速度搅拌35min得到螯合液；
步骤d、将上述螯合液浓缩采用双效浓缩器浓缩，然后喷雾干燥，得到所述人参螯合肽。
实施例3
本发明实施例提供了一种人参螯合肽的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、将人参100Kg切片，加入800L的纯化水搅拌均匀，在95℃条件下煎煮5h，然后降温至58℃，分别加入1.5Kg淀粉酶和800g糖化酶进行脱糖酶解，酶解时间为30min；
步骤b、在步骤a得到的酶解液中加入1.5Kg枯草芽孢杆菌中性蛋白酶和800g菠萝蛋白酶，进行酶解，酶解结束升温至95℃保持15min进行灭酶，得到水解液，其中酶解条件为：酶解温度为58℃，酶解时间为4h；
步骤c、将上述水解液采用转速为3600rpm的卧螺离心机过滤，所得过滤液再采用转速为18000rpm的三相离心机离心纯化，所得离心液用纳滤膜为1.0nm的纳滤机过滤，向所得纳滤液中加入20Kg大豆肽，在50℃条件下，以36rpm的速度搅拌45min得到螯合液；
步骤d、将上述螯合液浓缩采用双效浓缩器浓缩，然后喷雾干燥，得到所述人参螯合肽。
对比例1
本发明实施例提供了一种人参螯合肽的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、将人参100g切片，加入700mL的纯化水搅拌均匀，在90℃条件下煎煮4h，然后降温至55℃，分别加入1g淀粉酶和0.5g糖化酶进行脱糖酶解，酶解时间为30min；
步骤b、在步骤a得到的酶解液中加入1g碱性蛋白酶和0.5g菠萝蛋白酶，进行酶解，酶解结束升温至90℃保持10min进行灭酶，得到水解液，其中酶解条件为：酶解温度为55℃，酶解时间为3h；
步骤c、将上述水解液采用转速为3600rpm的卧螺离心过滤，所得过滤液再采用转速为18000rpm的三相离心机离心纯化，所得离心液用纳滤膜为1.0nm的纳滤机过滤，向所得纳滤液中加入15g胶原蛋白肽，在45℃条件下，以36rpm的速度搅拌30min得到螯合液；
步骤d、将上述螯合液浓缩采用双效浓缩器浓缩，然后喷雾干燥，得到所述人参螯合肽。
对比例2
本发明实施例提供了一种人参螯合肽的制备方法，包括以下步骤：
步骤a、将人参100g切片，加入700mL的纯化水搅拌均匀，在90℃条件下煎煮4h，然后降温至55℃，分别加入1g淀粉酶和0.5g糖化酶进行脱糖酶解，酶解时间为30min；
步骤b、在步骤a得到的酶解液中加入1g胃蛋白酶和0.5g木瓜蛋白酶，进行酶解，酶解结束升温至90℃保持10min进行灭酶，得到水解液，其中酶解条件为：酶解温度为55℃，酶解时间为3h；
步骤c、将上述水解液采用转速为3600rpm的卧螺离心过滤，所得过滤液再采用转速为18000rpm的三相离心机离心纯化，所得离心液用纳滤膜为1.0nm的纳滤机过滤，向所得纳滤液中加入15g山药肽，在45℃条件下，以36rpm的速度搅拌30min得到螯合液；
步骤d、将上述螯合液浓缩采用双效浓缩器浓缩，然后喷雾干燥，得到所述人参螯合肽。
为了更好的说明本发明实施例提供的人参螯合肽的特性，下面将实施例1-3以及对比例1-2制备过程中步骤c得到的纳滤液中人参肽的提取率以及分子量分布如下表1所示。
表1
注：提取率＝人参肽的质量/人参蛋白的质量
从表1中可以看出，本发明制备的人参肽的的提取率达到66.1％以上，得到的人参肽的分子量小，且分布窄，在肽分子量为小于等于1000道尔顿的肽含量达到78％以上。而对比例所制备的人参肽提取率低，且分子量分布宽。
将实施例1-3和对比例1-2制备过程中步骤c得到的螯合液中，营养物质的螯合率列表如下，其中微量元素以Ca2+和Zn2+进行计算，糖类为单糖进行计算。
表2螯合物得率
注：钙螯合率＝螯合态钙的质量/(人参中总钙的质量)
锌螯合率＝螯合态锌的质量/(人参中总锌的质量)
单糖螯合率＝螯合态单糖的质量/(水解液中总单糖的质量)
从表2中可以看出，本发明实施例1-3制备的人参螯合肽与微量元素的螯合物得率高达78％，与多糖的螯合物得率高66％，与或维生素的螯合物得率高达75％，均高于对比例1-2制备的人参螯合肽的螯合物得率。
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 (7)
1.一种人参螯合肽的制备方法，其特征在于：所述制备方法至少包括以下步骤：
步骤a、将人参切片，加水煎煮，降温至55-58℃，然后加入淀粉酶和糖化酶进行脱糖酶解；
步骤b、在步骤a得到的酶解液中加入枯草芽孢杆菌中性蛋白酶和菠萝蛋白酶，进行酶解，酶解结束进行灭酶，得到水解液，其中酶解条件为：酶解温度为55-58℃，酶解时间为3-4h；所述枯草芽孢杆菌中性蛋白酶的加入量为所述人参质量的1-1.5％；所述菠萝蛋白酶的加入量为所述人参质量的0.5-0.8％；
步骤c、将所述水解液分离、纯化，然后加入大豆肽，在45-50℃条件下进行螯合得到螯合液；
步骤d、将所述螯合液浓缩、干燥，得到所述人参螯合肽。
2.如权利要求1所述的人参螯合肽的制备方法，其特征在于：步骤a中，所述淀粉酶的加入量为所述人参质量的1-1.5％；和/或
步骤a中，所述糖化酶的加入量为所述人参质量的0.5-0.8％；和/或
步骤a中，所述脱糖酶解条件为：酶解温度为：55-58℃，酶解时间为20-40min。
3.如权利要求1所述的人参螯合肽的制备方法，其特征在于：步骤a中，将人参切片，加入所述人参质量7-8倍纯化水，在90℃-95℃条件下，煎煮4-5h。
4.如权利要求1所述的人参螯合肽的制备方法，其特征在于：步骤c中，所述大豆肽的添加量为所述人参质量的15-20％；和/或
步骤c中，所述螯合条件为：搅拌速度为36-45rpm，搅拌时间为30-45min。
5.如权利要求1所述的人参螯合肽的制备方法，其特征在于：步骤c中，将所述水解液采用卧螺离心机过滤，所得过滤液再采用三相离心机离心纯化，所得离心液用纳滤膜为1.0nm的纳滤机过滤，向所得纳滤液中加入大豆肽。
6.如权利要求1所述的人参螯合肽的制备方法，其特征在于：步骤d中，所述螯合液采用双效浓缩器浓缩，所得浓缩液采用喷雾干燥，得到所述人参螯合肽；和/或
步骤b中，所述灭酶的条件为：灭酶温度为90-95℃，灭酶时间为10-15min。
7.一种人参螯合肽，其特征在于：采用如权利要求1～6任一项所述方法制备得到。
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