CN110698534A - 一种提高花生粕蛋白功能特性和降解黄曲霉毒素的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提高花生粕蛋白功能特性和降解黄曲霉毒素的方法，包括，将花生粕采用酶解法去除植物性纤维组织多糖，收集酶解后所得蛋白后配置成蛋白悬浮液，然后对该蛋白悬浮液进行等离子体处理。本发明能有效改善花生粕蛋白的功能特性和热力学特性，同时降低黄曲霉毒素的含量；等离子体处理的花生粕蛋白的溶解性、持油性、持水性、起泡性、起泡稳定性、乳化性、乳化稳定性分别提高了1.8％‑6.3倍、1.2‑1.8倍、0‑25.8％、19.4‑36.8％、8.2‑219.1％、1.7‑3.4倍和12.0‑17.7％，黄曲霉毒素总量低于30μg/kg；该方法安全高效，成本低，环境友好，且得到的花生粕蛋白份功能性质优异。
Description
技术领域
本发明涉属于花生深加工技术领域，具体涉及一种提高花生粕蛋白功能特性和降解黄曲霉毒素的方法。
背景技术
花生粕是花生经压榨提炼油料后的副产品，形状为块状或粉末状。据国家统计局公布的数据，我国每年花生粕的产量高达400万吨，是一种大宗蛋白质资源；但由于目前我国花生榨油主要是采用高温机械压榨和有机溶剂浸出法相结合，提油后得到的花生粕由于蛋白质高度变性，其溶解性、起泡性、持油性等特性急剧劣变而限制其应用领域，大多用作肥料或燃料，产品附加值低，资源浪费严重。
常用的蛋白质改性技术主要有物理改性、化学改性、酶法改性、基因工程改性。物理改性是指利用机械、热力、挤压、电、磁等物理方法，改变了蛋白质的高级结构和分子间的聚集方式，来改善花生蛋白质功能特性的同时提高其营养价值的方法，物理改性的所需要的仪器和操作条件简单、易于实现，成本较低。
等离子体处理是近年来新兴的一种非热物理加工方法，具有绿色环保无污染，能耗低，效能高，处理简单，目前已成为蛋白改性领域的研究热点。通过等离子体处理可以使物质发生多种物理，化学变化，例如表面蚀刻作用，内部解聚或者形成交联层等，从而达到食品杀菌和灭酶等目的。
然而，迄今为止，尚未见到有关等离子处理在提高花生粕蛋白功能特性和降解黄曲霉毒素的报道。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种提高花生粕蛋白功能特性和降解黄曲霉毒素的方法，属于新型物理改性技术，采用该方法处理花生粕蛋白可显著改善花生粕蛋白的功能特性、热力学特性和粒径同时达到降解黄曲霉毒素的作用。
为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种提高花生粕蛋白功能特性和降解黄曲霉毒素的方法，将花生粕采用酶解法去除植物性纤维组织多糖，收集酶解后所得蛋白后配置成蛋白悬浮液，然后对该蛋白悬浮液进行等离子体处理。
具体地，上述方法可应用于蛋白含量为45-60％、冷炸法和热炸法等得到的花生粕的处理。
在上述技术方案中，所述等离子体处理的功率为250-750W。
在上述技术方案中，所述等离子体处理的时间为30-150S。
进一步地，在上述技术方案中，所述等离子体处理具体为，将等离子体探头伸入预处理蛋白粉悬浮液中，对其进行处理。
优选地，在上述技术方案中，所述等离子体探头的伸入深度为1.8-2.3cm，所述等离子体探头的直径为0.2-0.5cm。
再进一步地，在上述技术方案中，采用Viscozyme L酶进行酶解。
优选地，在上述技术方案中，所述酶解法具体为，pH值调节为6.5-8，温度控制为45-55℃，按照酶底比为1:100的比例加入Viscozyme L酶，酶解3-5h。
又进一步地，在上述技术方案中，所述方法具体包括以下步骤：将花生粕过筛后制备花生粕悬浮液，并采用酶解法去除植物性纤维组织多糖，收集得到预处理蛋白粉后配置预处理蛋白粉悬浮液，随后进行等离子体处理得到花生粕蛋白悬浮液。
具体地，在上述技术方案中，所述方法还包括，在酶解法去除植物性纤维组织多糖后，对所述花生粕悬浮液进行纯化处理。
优选地，在上述技术方案中，所述纯化处理具体为，调节所述花生粕悬浮液的pH值为8.0-9.0，并在48-52℃下搅拌45-75min，离心收集上清液后再调节上清液的pH值为4.0-5.0，离心收集沉淀物。
具体地，在上述技术方案中，所述过筛的筛孔目数为50-80目。
具体地，在上述技术方案中，所述制备花生粕悬浮液具体为，将过筛后的花生粕与蒸馏水按固液比为1：4-6的比例混合。
具体地，在上述技术方案中，所述方法还包括，对等离子体处理得到花生粕蛋白悬浮液进行冷冻干燥，得到花生粕蛋白粉。
还进一步地，在上述技术方案中，所述配置预处理蛋白粉悬浮液具体为，采用pH为8.0的磷酸缓冲液，配置成浓度为18-25g/L的预处理蛋白粉悬浮液。
本发明另一方面还提供了上述提高花生粕蛋白功能特性和降解黄曲霉毒素的方法在花生粕深加工中的应用。
本发明又一方面还提供了上述方法制备的改性花生粕蛋白。
本发明的优点：
(1)本发明所提供的方法采用等离子体处理，能有效改善花生粕蛋白的功能特性和热力学特性，同时降低了黄曲霉毒素的含量，花生粕蛋白的溶解性提高了1.8％-6.3倍，持油性提高了1.2-1.8倍，持水性提高了0-25.8％，起泡性提高了19.4-36.8％，起泡稳定性提高了8.2-219.1％，乳化性提高了1.7-3.4倍，乳化稳定性提高了12.0-17.7％，聚丙烯酰胺凝胶电泳显著改变，粒径大小分布在1000～10000um范围内的百分比小于12％，粒径大小分布在10～100um范围内的百分比大于10％，黄曲霉毒素总量低于30μg/kg，提高花生粕蛋白的利用率，实际应用前景广阔；
(2)本发明所提供的等离子体处理方法为新型物理改性技术，绿色安全高效，成本低，环境友好，且得到的花生粕蛋白份功能性质优异。
附图说明
图1为本发明实施例中等离子体处理对得到的花生粕蛋白粒径分布的影响结果；
图2为本发明实施例中等离子体处理对得到的花生粕蛋白电泳图谱的影响。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。
若未特别指明，本发明实施例中所用的实验试剂和材料等均可市售获得。
若未具体指明，本发明实施例中所用的技术手段均为本领域技术人员所熟知的常规手段。
实施例
本发明实施例提供了一种等离子体处理提高花生粕蛋白功能特性及同步降解黄曲霉毒素的方法，包括以下步骤：
(1)将花生粕粉碎过60目筛，与蒸馏水按20％(m/V)比例(即固液比)加入酶反应器中，pH值调至7.0，温度控制在50℃，按照酶底比1:100加入Viscozyme L酶，酶解4h；
(2)将预酶解后的溶液调节pH 8.5，50℃下搅拌1h，离心后收集上清液，用盐酸调节pH 4.6，再离心并收集沉淀物，冷冻干燥得蛋白粉末；
(3)称取上述花生粕蛋白，采用PH为8.0的磷酸缓冲液，配置浓度为20g/L的悬浮液，置于等离子体反应器下方；
(4)开启等离子体机器，设定功率为250～750W，机器开始自检，调整好垫板位置，放置瓶子于喷头下，探头伸入花生粕蛋白悬浮液的距离为2cm，等离子体处理30、60、90、120和150s；
(5)对等离子体处理后的花生粕蛋白悬浮液进行冷冻干燥，制得蛋白粉末。
对比例
本发明对比例的方法与实施例相似，区别仅在于，省去实施例中的步骤(4)，其余工艺条件与参数均与实施例相同。
结果分析
分别测定实施例中等离子体处理时间为30、60、90、120和150s以及对比例中得到的样品的溶解度、持油性、溶解性、起泡性、起泡稳定性、乳化性、DSC热力学曲线、粒径分布、天然-PAGE和SDS-PAGE图谱。具体结果如下。
表1等离子体对花生粕蛋白功能特性的影响
表2等离子体处理对花生粕蛋白中主要组分生伴球蛋白热力学特性的影响
备注：Ta是初始温度；Tc为终止温度，Td为峰值温度，△H为变性焓值。
表3等离子体处理对花生粕蛋白中主要组分球蛋白热力学特性的影响
备注：Ta是初始温度，Tc为终止温度，Td为峰值温度，△H为变性焓值。
分析上述结果可知，相比对照样品，如表1所示，等离子体处理的花生粕蛋白的溶解性提高了1.8％-6.3倍；持油性提高了1.2-1.8倍；持水性提高了0-25.8％；起泡性提高了19.4-36.8％；起泡稳定性提高了8.2-219.1％；乳化性提高了1.7-3.4倍；乳化稳定性提高了12.0-17.7％，黄曲霉毒素总量低于30μg/kg；如图1所示，粒径大小分布在1000-10000um范围内的百分比小于12％，粒径大小分布在10-100um范围内的百分比大于10％；如表2-3所示，花生粕蛋白的热力学特性显著改善，其主要组分生伴球蛋白热力学稳定性显著增大，花生粕蛋白的结构发生恢复性改变。如图2所示为花生粕蛋白的PAGE电泳图(a为天然-PAGE图谱，b为SDS-PAGE图谱)，等离子体处理后聚丙烯酰胺凝胶电泳显著改变，在处理时间小于120s时，主要体现为花生伴球蛋白含量的下降和花生球蛋白含量的增多，这是花生粕蛋白溶解性增大的最主要原因。处理时间大于150s后，花生伴球蛋白2显著下降，花生伴球蛋白1显著上升，这与花生粕蛋白热稳定等性质的改变有关。
最后，以上仅为本发明的较佳实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种提高花生粕蛋白功能特性和降解黄曲霉毒素的方法，其特征在于，包括：将花生粕采用酶解法去除植物性纤维组织多糖，收集酶解后所得蛋白后配置成蛋白悬浮液，然后对该蛋白悬浮液进行等离子体处理。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
所述等离子体处理的功率为250-750W；
和/或，所述等离子体处理的时间为30-150S。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述等离子体处理具体为，将等离子体探头伸入所述蛋白悬浮液中，对其进行处理；
优选地，所述等离子体探头在所述蛋白悬浮液中的伸入深度为2-4cm，所述等离子体探头的直径为0.2-0.5cm。
4.根据权利要求1-3任一项所述的方法，其特征在于，采用Viscozyme L酶进行酶解；
优选地，所述酶解法的条件具体为，pH 6.5-8，温度45-55℃，按照酶底比为1:100的比例加入Viscozyme L酶，酶解时间3-5h。
5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，具体包括以下步骤：将花生粕过筛后制备花生粕悬浮液，并采用酶解法去除植物性纤维组织多糖，收集得到预处理蛋白粉后配置预处理蛋白粉悬浮液，随后进行等离子体处理得到花生粕蛋白悬浮液。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括，在酶解法去除植物性纤维组织多糖后，对所述花生粕悬浮液进行纯化处理；
优选地，所述纯化处理具体为，调节所述花生粕悬浮液的pH值为8.0-9.0，并在48-52℃下搅拌45-75min，离心收集上清液后再调节上清液的pH值为4.0-5.0，离心收集沉淀物。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，
所述过筛的筛孔目数为50-80目；
和/或，所述制备花生粕悬浮液具体为，将过筛后的花生粕与蒸馏水按固液比为1：4-6的比例混合；
和/或，还包括，对等离子体处理得到花生粕蛋白悬浮液进行冷冻干燥，得到花生粕蛋白粉。
8.根据权利要求1-7任一项所述的方法，其特征在于，所述配置预处理蛋白粉悬浮液具体为，采用pH为8.0的磷酸缓冲液，配置成浓度为18-25g/L的预处理蛋白粉悬浮液。
9.权利要求1-8任一项所述提高花生粕蛋白功能特性和降解黄曲霉毒素的方法在花生粕深加工中的应用。
10.权利要求1-8任一项所述方法制备的改性花生粕蛋白。
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