CN109468358A - 一种肉苁蓉螯合肽的提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及肉苁蓉深加工技术领域，具体公开一种肉苁蓉螯合肽的提取方法。所述肉苁蓉螯合肽的提取方法，包括以下工艺步骤：a、肉苁蓉干燥粉碎，加入纯化水进行煎煮；b、加入淀粉酶、糖化酶和木聚糖酶；c、加入菠萝蛋白酶和组织蛋白酶B；d、升温灭酶；e、离心纯化；f、加入大豆肽，搅拌30‑45min；g、反应液浓缩和干燥。本发明的肉苁蓉螯合肽的提取方法利用靶向酶解、定向酶切降解蛋白手段及纳滤过滤技术，生产周期短、成本低、对环境无污染，而且所得产品安全性高、纯度高以及生物活性高，产品分子量小，可广泛应用于食品、药品等领域。
Description
技术领域
本发明涉及肉苁蓉深加工技术领域，尤其涉及一种肉苁蓉螯合肽的提取方法。
背景技术
肉苁蓉，主产于新疆、内蒙古阿拉善盟，甘肃、宁夏也有分布，喜生于轻度盐渍化的松软沙地上，一般生长在沙地或半固定沙丘、干涸老河床、湖盆低地等，生长条件很差。适宜生长区的气候干旱，降雨量少，蒸发量大，日照时数长，昼夜温差大。土壤以灰棕漠土、棕漠土为主。寄主梭梭为强旱生植物，肉苁蓉多寄生在其30-100厘米深的侧根上，生于海拔225-1150m的荒漠中，素有沙漠人参之美誉，具有极高的药用价值，是中国传统的名贵中药材。
研究发现肉苁蓉中的蛋白质经水解后可得到一些具有较高活性的小分子肽，如抗氧化肽和免疫促进肽等，这些生物活性肽为研究蛋白质资源的利用提供了新的机遇，也为新功能性食品的开发剔红了新的途径，是当前食品科学领域引人注目的研究方向之一。
目前已有的从肉苁蓉中提取小分子活性肽的方法，大多收率不高，且小分子活性肽的纯度低，提取过程中复杂，提取成本高，经济效益低，且用到多种有机溶剂，导致提取产物无法满足食品级要求。
发明内容
针对现有的从肉苁蓉中提取多肽的方法存在提取工艺复杂、收率低、小分子活性肽的纯度以及营养价值低等问题，本发明提供一种肉苁蓉螯合肽的提取方法。
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：
一种肉苁蓉螯合肽的提取方法，包括以下工艺步骤：
a、将肉苁蓉干燥粉碎后，加纯化水进行煎煮；
b、降温至55-58℃，加入淀粉酶、糖化酶和木聚糖酶，搅拌反应20-30min；
c、加入菠萝蛋白酶和组织蛋白酶B，搅拌反应3.0-4.0h；
d、升温灭酶；
e、离心纯化；
f、加入大豆肽，升温至45-50℃，搅拌30-45min；
g、将反应液浓缩、干燥。
相对于现有技术，本发明的肉苁蓉螯合肽的提取方法中，通过淀粉酶和糖化酶将肉苁蓉中的多糖水解为低聚糖和单糖，降低反应液的粘度，再通过蛋白酶将肉苁蓉中的蛋白质水解成高活性小分子多肽，本发明使用的蛋白酶为菠萝蛋白酶和组织蛋白酶B，菠萝蛋白酶是一种中性蛋白内切酶，可以将蛋白质水解成小分子肽，但当蛋白质水解成小分子肽的过程中，部分疏水氨基酸就会暴露出来，形成苦肽，而组织蛋白酶B是一种水解能力较强的端肽酶，可以将苦肽水解成氨基酸，提高产品的风味。
菠萝蛋白酶在水解蛋白的过程中，稳定性较差，活性下降快，使肉苁蓉螯合肽产品的得率较低，本发明通过在多糖水解过程中加入木聚糖酶，木聚糖酶不但可以水解细胞壁中的异质多糖，提高多糖的水解程度，促进细胞中蛋白质的释放，提高多肽产品的得率，同时，木聚糖酶的加入可以有效增加菠萝蛋白酶的稳定性，使菠萝蛋白酶的半衰期延长5倍以上，缩短肉苁蓉螯合肽的提取周期，增加肉苁蓉螯合肽产品中高活性小分子多肽的得率，提高肉苁蓉螯合肽的纯度。
肉苁蓉中含有丰富的微量元素和低聚糖等有益活性成分，酶解得到的肉苁蓉活性肽可以与肉苁蓉中的微量元素和低聚糖结合，增加提取的小分子活性肽的营养成分和功效。木聚糖分解肉苁蓉中的异质多糖的过程中，会大大增加低聚糖的种类和含量，但从肉苁蓉中提取的活性肽的含量不足以完全螯合其中的微量元素和低聚糖，造成活性物质的流失和浪费，因此本发明在活性肽提取液中加入了大豆肽，大豆肽可以尽可能的与肉苁蓉中的低聚糖以及钙、铁、硒等微量元素螯合，大大增加肉苁蓉多肽的活性成分和功效，同时大豆肽的加入可以促进低聚糖更好的融合，融合的低聚糖可迅速与小分子活性肽螯合，提高活性肽中低聚糖的含量，解决了糖类物质易粘塔、干燥难的问题；另一方面，添加大豆肽可以弥补得到的肉苁蓉螯合肽中肽含量低的缺点。
优选地，所述步骤a中，纯化水的加入质量为原料质量的7-8倍；加入纯化水后，煎煮4-5h。
优选地，所述步骤b中的淀粉酶的加入质量占肉苁蓉质量的1-1.5％；糖化酶的加入质量占肉苁蓉质量的0.5-0.8％；木聚糖酶由木霉菌发酵提取得到，加入质量占肉苁蓉质量的1-1.5％，可降解细胞壁中存在半纤维素类多糖。
优选地，菠萝蛋白酶由菠萝果实及茎经压榨提取得到，加入质量占肉苁蓉质量的1-1.5％，菠萝蛋白酶可使蛋白质或大分子多肽类水解为低分子量的小肽。
优选地，组织蛋白酶B从鲤鱼中提取得到，加入质量占肉苁蓉质量的0.5-0.8％，兼具内切酶和端肽酶的作用，其水解能力较强，可有效识别苦肽，并将苦肽彻底水解，提高肽产品的风味。
优选地，所述步骤e中的离心纯化过程中，先采用卧螺离心机进行离心过滤，离心转速为3600-4000r/min；再用三相离心机进行离心分离，离心转速为18000r/min；将得到的离心液用1nm的纳滤膜进行纳滤。该过程解决了纳滤过滤难问题，提高反应液中肽的纯度，使获得的多肽分子量在1000道尔顿以内。
优选地，所述步骤f中大豆肽的加入质量占肉苁蓉质量的15-20％，大豆肽的纯度大于88％，大豆肽中1000道尔顿以下的肽分子占其中肽总量的93％以上，大豆肽可以更好的与肉苁蓉中的低聚糖、钙离子等微量元素螯合，能使低聚糖更好的融合，解决了糖类物质易粘塔干燥难的问题，同时添加大豆肽可以弥补得到的肉苁蓉螯合肽中肽含量低的缺点。
优选地，所述步骤g中反应液用双效浓缩器浓缩至原体积的1/4-1/2。
优选地，所述步骤g中对浓缩液进行喷雾干燥。
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
一种肉苁蓉螯合肽的提取方法，包括以下工艺步骤：
a、将1000g肉苁蓉干燥处理后，进行粉碎，加入7000g的纯化水，90℃条件下，煎煮4h；
b、降温至55℃，加入10g的20U/mg的淀粉酶、5g的20U/mg的糖化酶和10g的20U/mg的木聚糖酶，搅拌反应20min；其中木聚糖酶由木霉菌发酵提取得到，可降解细胞壁中存在半纤维素类多糖。
c、加入原料质量的10g的20U/mg的菠萝蛋白酶和5g的20U/mg的组织蛋白酶B，温度保持在55℃，搅拌反应3h；其中，菠萝蛋白酶由菠萝果实及茎经压榨提取得到，菠萝蛋白酶可使蛋白质或大分子多肽类水解为低分子量的小肽；组织蛋白酶B从鲤鱼中提取得到，兼具内切酶和端肽酶的作用，其水解能力较强，可有效识别苦肽，并将苦肽彻底水解，提高肽产品的风味。
d、升温至90℃，保持10min，使酶失活，停止水解反应。
e、采用卧螺离心机进行离心过滤，离心转速为3600r/min；再经过三相离心机离心分离，离心机的转速为18000r/min；该过程解决了纳滤过滤难问题，提高反应液中肽的纯度。纯化后的液体采用1.0nm的纳滤膜进行过滤，使得到的多肽分子量在1000道尔顿以下。
f、纳滤液中加入原料重量200g的大豆肽，然后升温至45℃，35r/min搅拌30min；其中大豆肽的纯度大于88％，其中1000道尔顿以下的肽分子含量大于93％，大豆肽可以更好的与肉苁蓉中的低聚糖、钙离子等微量元素螯合，能使低聚糖更好的融合，解决了糖类物质易粘塔干燥难的问题，同时添加大豆肽可以弥补得到的肉苁蓉螯合肽中肽含量低的缺点。
g、用双效浓缩器将反应液浓缩至原体积的1/2，对浓缩液进行喷雾干燥，得到肉苁蓉螯合肽。
实施例2
一种肉苁蓉螯合肽的提取方法，包括以下工艺步骤：
a、将1000g的肉苁蓉干燥处理后，进行粉碎，加入8000g的纯化水，95℃条件下，煎煮4.5h；
b、降温至56℃，加入12g的20U/mg的淀粉酶、6g的20U/mg的糖化酶和12的20U/mg的木聚糖酶，搅拌反应25min；其中木聚糖酶由木霉菌发酵提取得到，可降解细胞壁中存在半纤维素类多糖。
c、加入13g的20U/mg的菠萝蛋白酶和7g的20U/mg的组织蛋白酶B，温度保持在56℃，搅拌反应3h；其中，菠萝蛋白酶由菠萝果实及茎经压榨提取得到，菠萝蛋白酶可使蛋白质或大分子多肽类水解为低分子量的小肽；组织蛋白酶B从鲤鱼中提取得到，兼具内切酶和端肽酶的作用，其水解能力较强，可有效识别苦肽，并将苦肽彻底水解，提高肽产品的风味。
d、升温至95℃，保持10min，使酶失活，停止水解反应。
e、采用卧螺离心机进行离心过滤，离心转速为3800r/min；再经过三相离心机离心分离，离心机的转速为18000r/min；该过程解决了纳滤过滤难问题，提高反应液中肽的纯度。纯化后的液体采用1.0nm的纳滤膜进行过滤，使得到的多肽分子量在1000道尔顿以下。
f、纳滤液中加入原料重量200g的大豆肽，然后升温至50℃，40r/min搅拌40min；其中大豆肽的纯度大于88％，其中1000道尔顿以下的肽分子含量大于93％，大豆肽可以更好的与肉苁蓉中的低聚糖、钙离子等微量元素螯合，能使低聚糖更好的融合，解决了糖类物质易粘塔干燥难的问题，同时添加大豆肽可以弥补得到的肉苁蓉螯合肽中肽含量低的缺点。
g、用双效浓缩器将反应液浓缩至原体积的1/3，对浓缩液进行喷雾干燥，得到肉苁蓉螯合肽。
实施例3
一种肉苁蓉螯合肽的提取方法，包括以下工艺步骤：
a、将1000g肉苁蓉干燥处理后，进行粉碎，加入8000g的纯化水，95℃条件下，煎煮5h；
b、降温至58℃，加入15g的20U/mg的淀粉酶、8g的20U/mg的糖化酶和15g的20U/mg的木聚糖酶，搅拌反应30min；其中木聚糖酶由木霉菌发酵提取得到，可降解细胞壁中存在半纤维素类多糖。
c、加入15g的20U/mg的菠萝蛋白酶和8g的20U/mg的组织蛋白酶B，温度保持在58℃，搅拌反应4h；其中，菠萝蛋白酶由菠萝果实及茎经压榨提取得到，菠萝蛋白酶可使蛋白质或大分子多肽类水解为低分子量的小肽；组织蛋白酶B从鲤鱼中提取得到，兼具内切酶和端肽酶的作用，其水解能力较强，可有效识别苦肽，并将苦肽彻底水解，提高肽产品的风味。
d、升温至95℃，保持15min，使酶失活，停止水解反应。
e、采用卧螺离心机进行离心过滤，离心转速为4000r/min；再经过三相离心机离心分离，离心机的转速为18000r/min；该过程解决了纳滤过滤难问题，提高反应液中肽的纯度。纯化后的液体采用1.0nm的纳滤膜进行过滤，使得到的多肽分子量在1000道尔顿以下。
f、纳滤液中加入原料重量200g的大豆肽，然后升温至50℃，45r/min搅拌45min；其中大豆肽的纯度大于88％，其中1000道尔顿以下的肽分子含量大于93％，大豆肽可以更好的与肉苁蓉中的低聚糖、钙离子等微量元素螯合，能使低聚糖更好的融合，解决了糖类物质易粘塔干燥难的问题，同时添加大豆肽可以弥补得到的肉苁蓉螯合肽中肽含量低的缺点。
g、用双效浓缩器将反应液浓缩至原体积的1/4，对浓缩液进行喷雾干燥，得到肉苁蓉螯合肽。
为了更好的说明本发明的技术方案，下面还通过对比例和本发明的实施例做进一步的对比。
对比例1
将实施例1步骤b中的木聚糖酶用果胶酶代替，其他工艺步骤与实施例1相同。其中果胶酶可以水解细胞壁成分，将细胞壁的果胶水解成β-半乳糖醛酸。
对比例2
将实施例1步骤f中的大豆肽用猪肝肽代替，其他工艺步骤与实施例1相同。
对实施例1-3和对比例1-2中得到的肉苁蓉螯合肽的质量和纯度进行检测，同时，分别对实施例1-3和对比例1-2中经过步骤c后反应液中的菠萝蛋白酶的活性检测，检测结果如下表所示：
检测结果如上表所示，通过实施例1-3的肉苁蓉螯合肽的提取方法，得到的肉苁蓉螯合肽质量在225g以上，纯度在98.5％以上，通过对蛋白水解过程结束后反应液中菠萝蛋白酶的活性进行检测，实施例1-3中的菠萝蛋白酶的活性反应前和反应后稍有降低；对比例1得到的肉苁蓉螯合肽的质量、纯度以及菠萝蛋白酶反应前和反应后的活性都大幅度降低；对比例2得到的肉苁蓉螯合肽的质量和纯度都明显降低
对实施例1-3和对比例1-2中得到的肉苁蓉螯合肽成品中游离糖的含量进行检测，检测方法为：取5g的肉苁蓉螯合肽成品，用10ml水溶解，加入30ml丙酮，离心沉淀，去除螯合低聚糖的多肽；使用蒽酮法检测离心液中游离糖的含量，
检测结果如下表所示：
检测结果如上表所示，通过实施例1-3的肉苁蓉螯合肽的提取方法，得到的肉苁蓉螯合肽成品中未螯合的游离糖含量较低，对比例1-2得到的肉苁蓉螯合肽成品中未螯合的游离糖的含量较高，说明，实施例1-3得到的肉苁蓉螯合肽成品中糖的螯合程度较高，因此，木聚糖酶与大豆肽结合使用，可以大大增加肉苁蓉螯合肽中低聚糖的含量。
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 (9)
1.一种肉苁蓉螯合肽的提取方法，其特征在于：包括以下工艺步骤：
a、将肉苁蓉干燥粉碎后，加纯化水进行煎煮；
b、降温至55-58℃，加入淀粉酶、糖化酶和木聚糖酶，搅拌反应20-30min；
c、加入菠萝蛋白酶和组织蛋白酶B，搅拌反应3.0-4.0h；
d、升温灭酶；
e、离心纯化；
f、加入大豆肽，升温至45-50℃，搅拌30-45min；
g、将反应液浓缩、干燥。
2.如权利要求1所述的一种肉苁蓉螯合肽的提取方法，其特征在于：所述步骤a中，纯化水的加入质量为原料质量的7-8倍；加入纯化水后，煎煮4-5h。
3.如权利要求1所述的一种肉苁蓉螯合肽的提取方法，其特征在于：所述步骤b中的淀粉酶的加入质量占肉苁蓉质量的1-1.5％；糖化酶的加入质量占肉苁蓉质量的0.5-0.8％；木聚糖酶由木霉菌发酵提取得到，加入质量占肉苁蓉质量的1-1.5％。
4.如权利要求1所述的一种肉苁蓉螯合肽的提取方法，其特征在于：所述步骤c中的菠萝蛋白酶由菠萝果实及茎经压榨提取得到，加入质量占肉苁蓉质量的1-1.5％。
5.如权利要求1所述的一种肉苁蓉螯合肽的提取方法，其特征在于：所述步骤c中的组织蛋白酶B从鲤鱼中提取得到，加入质量占肉苁蓉质量的0.5-0.8％。
6.如权利要求1所述的一种肉苁蓉螯合肽的提取方法，其特征在于：所述步骤e中的离心纯化过程中，先采用卧螺离心机进行离心过滤，离心转速为3600-4000r/min；再用三相离心机进行离心分离，离心转速为18000r/min；将得到的离心液用1nm的纳滤膜进行纳滤。
7.如权利要求1所述的一种肉苁蓉螯合肽的提取方法，其特征在于：所述步骤f中大豆肽的加入质量占肉苁蓉质量的15-20％，大豆肽的纯度大于88％，大豆肽中1000道尔顿以下的肽分子占其中肽总量的93％以上。
8.如权利要求1所述的一种肉苁蓉螯合肽的提取方法，其特征在于：所述步骤g中反应液用双效浓缩器浓缩至原体积的1/4-1/2。
9.如权利要求1所述的一种肉苁蓉螯合肽的提取方法，其特征在于：所述步骤g中对浓缩液进行喷雾干燥。
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