CN109868302A - 一种大豆蛋白肽铁螯合物的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种大豆蛋白肽铁螯合物的制备方法，主要步骤包括大豆蛋白液制备、酶解、超滤、螯合、喷雾干燥得大豆蛋白肽铁螯合物。本发明的方法以来源广泛的大豆蛋白为蛋白肽源，以无机铁盐为铁源，将铁元素与蛋白肽螯合，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，螯合态铁离子含量高，是一种新型的高效的饲料用补铁剂。
Description
技术领域
本发明涉及一种有机微量元素的制备方法，尤其涉及一种大豆蛋白肽铁螯合物的制备方法。
背景技术
铁是动物机体需要量最多的微量元素，大部分以血红蛋白的形式存在于红细胞里面，是机体肌肉和含铁酶的构成成分之一。铁也是超氧化物歧化酶的辅助因子，铁参与细胞的抗氧化作用。在畜禽生产过程中，缺铁性贫血是动物最为常见的营养缺乏症，铁微量元素的缺乏直接导致生长缓慢和饲料转化效率下降。目前，市场上常见的补铁剂有无机铁和有机铁两大类，无机铁离子易与部分营养物质发生拮抗作用，在消化吸收过程中易受Ph值、脂类、蛋白质、纤维素、草酸、维生素、磷酸盐、植酸盐等影响，导致吸收利用率低。许多研究证明，有机铁比无机铁有更高的生物利用率，且对动物的生长、生殖、健康及饲料转化率等有明显的促进作用。有机铁主要有有机酸态铁、氨基酸螯合铁和蛋白肽螯合铁，蛋白肽螯合铁是近年来在国内外发展较快的第三代新型铁源补充剂，是铁离子与小分子肽或短肽物质发生配位反应生成的具有环状结构的化合物。由于蛋白肽铁螯合物是接近于动物体内天然形态的铁元素存在形式，有良好的化学稳定性、较高的生物学效价、易消化吸收、抗干扰、无刺激、无毒害作用，比相应的有机酸态铁、氨基酸螯合铁更为优越，目前被认为是一种较理想的新型的高效的饲料用补铁剂。因此，开发一类吸收利用率高、生化稳定性好、营养价值高、副作用小的蛋白肽螯合铁具有十分重要的市场意义。但是，目前国内对蛋白肽铁螯合物的研究和开发不多，有关大豆蛋白肽铁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蛋白肽铁螯合物的制备方法，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：一种大豆蛋白肽铁螯合物的制备方法，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10-15%（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，得到大豆蛋白肽溶液；
（4）螯合反应：向步骤（3）得到的大豆蛋白肽溶液中加入水溶性铁盐，水溶性铁盐的添加量为大豆蛋白肽溶液中蛋白肽量（以蛋白质含量计）的30-50%，将溶液的pH值调整到5.5～6.0，在55-60℃下搅拌螯合反应2-3小时，得到大豆蛋白肽铁螯合反应液；
（5）喷雾干燥：将步骤（4）得到的大豆蛋白肽铁螯合反应液进行喷雾干燥，即得到大豆蛋白肽铁螯合物。
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250000-300000U/ ml，蛋白酶的添加量为大豆蛋白溶液中蛋白质量的1.5-2.0%。
步骤（4）所述的水溶性铁盐为富马酸亚铁、硫酸亚铁、柠檬酸亚铁、乳酸亚铁、氯化亚铁、碳酸亚铁中的任一种。
步骤（5）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生物酶解、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，以无机铁盐为铁源，将铁离子与蛋白肽螯合，制成血球蛋白肽铁螯合物，所得产品中小分子肽（相对分子量介于180～1000Da之间）含量高达70%以上，螯合态铁离子含量在7%以上，螯合率达到91%以上。
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800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1.5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，得到大豆蛋白肽溶液；
（4）螯合反应：向大豆蛋白肽溶液中加入硫酸亚铁25公斤，不断搅拌下调整溶液的pH值至5.5，升温至55℃，保温反应2小时，得到大豆蛋白肽铁螯合反应液；
（5）喷雾干燥：将步骤（4）得到的大豆蛋白肽铁螯合反应液进行喷雾干燥，即得到大豆蛋白肽铁螯合物。
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%），加水550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1.8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，得到大豆蛋白肽溶液；
（4）螯合反应：向大豆蛋白肽溶液中加入硫酸亚铁30公斤，不断搅拌下调整溶液的pH值至5.8，升温至60℃，保温反应3小时，得到大豆蛋白肽铁螯合反应液；
（6）喷雾干燥：将所得到的大豆蛋白肽铁螯合反应液进行喷雾干燥，即得到大豆蛋白肽铁螯合物。
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%），加水600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8.2，加入1.62公斤蛋白酶，在50℃温度下酶解6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）螯合反应：向大豆蛋白肽溶液中加入硫酸亚铁38公斤，不断搅拌下调整溶液的pH值至6.0，升温至58℃，保温反应2.5小时，得到大豆蛋白肽铁螯合反应液；
（6）喷雾干燥：将所得到的大豆蛋白肽铁螯合反应液进行喷雾干燥，即得到大豆蛋白肽铁螯合物。
对上述实施例得到的成品进行蛋白肽分子量大小、铁元素总含量、螯合态铁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。
铁元素含量检测：采用原子吸收分光光度计分别测定大豆蛋白肽铁螯合物中铁元素的总含量与螯合态铁的含量，并据此计算大豆蛋白肽铁螯合物的螯合率。
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70%以上。从表2可以看出，实施例所得的成品中铁螯合率达到91%以上。
Claims (5)
1.一种大豆蛋白肽铁螯合物的制备方法，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10-15%（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，得到大豆蛋白肽溶液；
（4）螯合反应：向步骤（3）得到的大豆蛋白肽溶液中加入水溶性铁盐，水溶性铁盐的添加量为大豆蛋白肽溶液中蛋白肽量（以蛋白质含量计）的30-50%，将溶液的pH值调整到5.5～6.0，在55-60℃下搅拌螯合反应2-3小时，得到大豆蛋白肽铁螯合反应液；
（5）喷雾干燥：将步骤（4）得到的大豆蛋白肽铁螯合反应液进行喷雾干燥，即得到大豆蛋白肽铁螯合物。
2.根据权利要求1所述的一种大豆蛋白肽铁螯合物的制备方法，其特征在于：步骤（1）所述的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所述的一种血球蛋白肽铁螯合物的制备方法，其特征在于：步骤（2）所述的蛋白酶为碱性蛋白酶，酶活力为250000-300000U/ ml，蛋白酶的添加量为大豆蛋白溶液中蛋白质量的1.5-2.0%。
4.根据权利要求1所述的一种血球蛋白肽铁螯合物的制备方法，其特征在于：步骤（4）所述的水溶性铁盐为富马酸亚铁、硫酸亚铁、柠檬酸亚铁、乳酸亚铁、氯化亚铁、碳酸亚铁中的任一种。
5.根据权利要求1所述的一种血球蛋白肽铁螯合物的制备方法，其特征在于：步骤（5）所述的喷雾干燥的进风口温度为200-240℃，出风口温度为80-100℃。
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|---|---|---|---|---|
| CN111264828A (zh) * | 2019-12-12 | 2020-06-12 | 浙江海洋大学 | 一种鱿鱼固体调味料及其制备方法 |
| CN113508909A (zh) * | 2021-07-19 | 2021-10-19 | 沈阳师范大学 | 一种pH响应缓释的大豆蛋白纤维亚铁复合物的制备方法及其复合物 |
| CN113826764A (zh) * | 2021-09-24 | 2021-12-24 | 江苏三仪生物工程有限公司 | 一种大豆小肽螯合铁的制备方法 |
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