CN111996228A - 一种榛仁蛋白双酶解的工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种榛仁蛋白双酶解的工艺方法，包括如下步骤：步骤一、称取榛仁蛋白粉，加入蒸馏水配制成溶液，加热破坏其蛋白质结构，冷却后搅拌并将其调节至所需pH值；步骤二、在上述溶液中加入目标蛋白酶开始酶解，在酶解反应完成后，对酶解液进行灭活，然后将其冷却到第二次酶解反应所需的温度；步骤三、加入第二种目标蛋白酶进行第二次酶解，得到经过双酶解的榛仁蛋白水解液。本工艺以优化后榛仁分离蛋白提取工艺为基础，对榛仁蛋白进行酶解，提高了榛仁蛋白利用率。
Description
技术领域
本发明属于抗氧化肽技术领域，具体涉及一种榛仁蛋白双酶解的工艺方法。
背景技术
我国盛产榛子，但对其开发利用方面仍处于初级的阶段。而以榛仁为原料可制备抗氧化肽，其能够在一定程度上清除体内自由基，起到延缓衰老，抵抗疲劳，预防各种疾病的作用。如今大多数抗氧化剂都是人工合成的，从天然植物中制备抗氧化剂有着易于吸收，安全无副作用的优点。同时，我国拥有极丰富的动植物蛋白资源，利用这一优势，开发天然抗氧化肽具有重要作用。目前对榛仁蛋白常用单酶解方法，为了高效制备多肽功能性产品，还需要进一步优化现有工艺。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提出一种榛仁蛋白双酶解的工艺方法。
本发明涉及一种榛仁蛋白双酶解的工艺方法，包括如下步骤：
步骤一、称取榛仁蛋白粉，加入蒸馏水配制成溶液，加热破坏其蛋白质结构，冷却后搅拌并将其调节至所需pH值；
步骤二、在上述溶液中加入目标蛋白酶开始酶解，榛仁蛋白粉溶液的质量百分比浓度为1-5％、pH 6.5-7.5，加入目标蛋白酶的质量百分比浓度为5-15％，在温度45-65℃下反应；在酶解反应完成后，对酶解液进行灭活，然后将其冷却到第二次酶解反应所需的温度；
步骤三、加入第二种目标蛋白酶进行第二次酶解，其质量百分比浓度为5-15％、pH8-9、温度55-65℃，得到经过双酶解的榛仁蛋白水解液。步骤一中，榛仁蛋白粉加入蒸馏水配制成溶液后，放入水浴锅中在95℃下加热15min，冷却后，置于磁力搅拌器上，用1mol/LNaOH溶液调节至所需pH值。
步骤二中，灭活操作具体操作为：在95℃温度下水浴15min使酶失去活性。
步骤二中，目标蛋白酶为碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶或胰蛋白酶。
步骤三中，第二种目标蛋白酶为碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶或胰蛋白酶。
步骤三中，所述榛仁蛋白水解液的水解度为39.67±0.3％。
本发明以优化后榛仁分离蛋白提取工艺为基础，对榛仁蛋白进行酶解，提高了榛仁蛋白利用率。利用蛋白酶催化特异性位点的不同，采用工业酶制剂对榛仁蛋白进行双酶复合水解，并用响应面法分析双酶复合作用对榛仁蛋白酶解效率的影响。结果表明，本发明的双酶水解程度要高于单酶解水解程度，达到39.67±0.3％。本发明提高了原料的利用率，进而提高榛子深加工企业的附加值。
具体实施方式
本发明涉及一种榛仁蛋白双酶解的工艺方法，包括如下步骤：
步骤一、称取榛仁蛋白粉，加入蒸馏水配制成溶液，放入水浴锅中在95℃下加热15min，冷却后，置于磁力搅拌器上，用1mol/L NaOH溶液调节至所需pH值；
步骤二、在上述溶液中加入目标蛋白酶开始酶解，榛仁蛋白粉溶液浓度值为2.2％、pH7.0、加入目标蛋白酶的酶量为11.5％、温度60℃；在酶解反应完成后，对酶解液进行灭活，在95℃温度下水浴15min使酶失去活性，然后将其冷却到第二次酶解反应所需的温度；
步骤三、加入第二种目标蛋白酶进行第二次酶解，加酶量12％、pH 8.5、温度55℃，得到经过双酶解的榛仁蛋白水解液。
步骤二中，目标蛋白酶为碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶或胰蛋白酶。步骤三中，第二种目标蛋白酶为碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶或胰蛋白酶。
其中制备榛仁蛋白粉的方法如下：选取平欧杂交榛子，用去壳器去壳取榛仁，用小型粉碎机粉碎2-3min，榛仁粉与正己烷的比例为1:10，室温超声进行10min(功率240W，频率40kHz)，离心5min去除上清液，重复上述操作3次，干燥得到脱脂榛仁粉，将脱脂榛仁粉粉碎过筛后，按料液比1:10(w/v)与水混合，用1mol/LNaOH调节pH值至8.5，上清液于50℃恒温水浴锅中静置90min，以5000rpm/min离心10min，不断搅拌，用0.6mol/LHCl调节pH值至5.0，之后以5000rpm/min离心10min，用蒸馏水洗涤沉淀层两次，调节pH值至7.0后冷冻干燥，获得榛仁蛋白粉。
水解度由pH stat法测定：榛仁蛋白水解液的水解度DH用NaOH的消耗量表示，计算公式为：
DH％＝(VNaOH×CNaOH)/(Mp×Htot×α)×100％
式中，VNaOH为碱液的体积，mL；CNaOH为碱液的浓度，mol/L；α为氨基的解离度；MP为底物中蛋白质总质量，g；Htot为底物蛋白质中肽键的总数(取8.0)，mmol/g。α＝10(pH－pK)/(10(pH－pK)+1)，式中pK为氨基的解离常数，一般取7.0为平均值进行计算。
下面对本发明的的工艺方法进行具体说明。
实施例1
本实施例中的榛仁蛋白双酶解的工艺方法，包括如下步骤：
步骤一、称取榛仁蛋白粉，加入蒸馏水配制成溶液，放入水浴锅中在95℃下加热15min，冷却后，置于磁力搅拌器上，用1mol/L NaOH溶液调节至pH值为7；
步骤二、在上述溶液中加入木瓜蛋白酶开始酶解，榛仁蛋白粉溶液浓度值为2.2％、pH7.0、加入目标蛋白酶的酶量为11.5％，温度为60℃；在酶解反应完成后，对酶解液进行灭活，在95℃温度下水浴15min使酶失去活性，然后将其冷却到第二次酶解反应所需的温度；
步骤三、加入碱性蛋白酶进行第二次酶解，加酶量12.0％，pH 8.5，温度为55℃得到经过双酶解的榛仁蛋白水解液，水解度可到达39.7％。
实施例2
本实施例中的榛仁蛋白双酶解的工艺方法，包括如下步骤：
步骤一、称取榛仁蛋白粉，加入蒸馏水配制成溶液，放入水浴锅中在95℃下加热15min，冷却后，置于磁力搅拌器上，用1mol/L NaOH溶液调节至pH值为7；
步骤二、在上述溶液中加入木瓜蛋白酶开始酶解，榛仁蛋白粉溶液浓度值为2.0％、pH7.0、加入目标蛋白酶的酶量为10.0％，温度为60℃；在酶解反应完成后，对酶解液进行灭活，在95℃温度下水浴15min使酶失去活性，然后将其冷却到第二次酶解反应所需的温度；
步骤三、加入碱性蛋白酶进行第二次酶解，加酶量10.0％，pH 8.5，温度为55℃得到经过双酶解的榛仁蛋白水解液，水解度可到达34.8％。
实施例3
本实施例中的榛仁蛋白双酶解的工艺方法，包括如下步骤：
步骤一、称取榛仁蛋白粉，加入蒸馏水配制成溶液，放入水浴锅中在95℃下加热15min，冷却后，置于磁力搅拌器上，用1mol/L NaOH溶液调节至pH值为7；
步骤二、在上述溶液中加入胰蛋白酶开始酶解，榛仁蛋白粉溶液浓度值为2.0％、pH 8.0、加入目标蛋白酶的酶量为10.0％，温度为40℃；在酶解反应完成后，对酶解液进行灭活，在95℃温度下水浴15min使酶失去活性，然后将其冷却到第二次酶解反应所需的温度；
步骤三、加入碱性蛋白酶进行第二次酶解，加酶量10.0％，pH 8.5，温度为55℃得到经过双酶解的榛仁蛋白水解液，水解度可到达30.6％。
双酶解的效果要高于单酶解，这是由于不同蛋白酶对蛋白的酶切位点不同有关，合适的双酶组合酶解蛋白时能起到相互促进的作用，从而提高水解度，增强酶解效果。
酶解后的榛仁多肽分子量大部分(80％)在7.8KDa以下，利用葡聚糖凝胶层析联用AKTA蛋白纯化系统对榛仁多肽进行分离纯化，获得分子量分别介于5.8-7.8KDa、3.3-5.8KDa、小于3.3KDa的三个混合肽组分。通过本发明的方法得到的榛仁多肽，是一定分子量范围的多肽混合物，多种肽的混合物可使其功能累加和相互作用，表现出更强的活性。
抗氧化实验：
在DPPH自由基清除实验中，在榛仁多肽组分浓度达到9mg/mL时，对DPPH自由基的清除率可达到Vc的91.32％；在对ABTS自由基清除实验中，在榛仁多肽组分浓度为7％时，对ABTS自由基的清除率可达到97.76％，达到Vc对ABTS自由基清除能力的97.74％。
抗疲劳实验：
在小鼠负重游泳实验中，利用本发明的方法得到的榛仁多肽，能大幅度的延长小鼠负重游泳时间，小鼠全血乳酸含量大幅降低了，这说明在榛仁多肽的作用下，能够调节小鼠蛋白质能量供应的比例，相对减少肌肉中蛋白质的能量消耗，使肌肉中的能量平衡能够被较好的控制，同时能增强小鼠机体适应负荷的能力，对乳酸堆积现象起到了预防和减少作用，同时协同维护机体供能系统的正常，进而对运动中疲劳的发生起到一定的延缓作用。
通过上述实验可发现，小鼠负重实验结果证明其具有明显的抗疲劳作用，同时对DPPH自由基及ABTS自由基具有较强的清除作用，具有较强的抗氧化活性，对DPPH自由基的清除率达到91.32％。
上述内容仅为本发明的较佳实施例，并非用于限制本发明的实施方案，本领域普通技术人员根据本发明的主要构思和精神，可以十分方便地进行相应的变通或修改，故本发明的保护范围应以权利要求书所要求的保护范围为准。
Claims (6)
1.一种榛仁蛋白双酶解的工艺方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤一、称取榛仁蛋白粉，加入蒸馏水配制成溶液，加热破坏其蛋白质结构，冷却后搅拌并将其调节至所需pH值；
步骤二、在上述溶液中加入目标蛋白酶开始酶解，榛仁蛋白粉溶液的质量百分比浓度为1-5％、pH 6.5-7.5，加入目标蛋白酶的质量百分比浓度为5-15％，在温度45-65℃下反应；在酶解反应完成后，对酶解液进行灭活，然后将其冷却到第二次酶解反应所需的温度；
步骤三、加入第二种目标蛋白酶进行第二次酶解，其质量百分比浓度为5-15％、pH 8-9、温度55-65℃，得到经过双酶解的榛仁蛋白水解液。
2.根据权利要求1所述的榛仁蛋白双酶解的工艺方法，其特征在于，步骤一中，榛仁蛋白粉加入蒸馏水配制成溶液后，放入水浴锅中在95℃下加热15min，冷却后，置于磁力搅拌器上，用1mol/LNaOH溶液调节至所需pH值。
3.根据权利要求1所述的榛仁蛋白双酶解的工艺方法，其特征在于，步骤二中，灭活操作具体操为：在95℃温度下水浴15min使酶失去活性。
4.根据权利要求1所述的榛仁蛋白双酶解的工艺方法，其特征在于，步骤二中，目标蛋白酶为碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶或胰蛋白酶。
5.根据权利要求1所述的榛仁蛋白双酶解的工艺方法，其特征在于，步骤三中，第二种目标蛋白酶为碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、风味蛋白酶或胰蛋白酶。
6.根据权利要求1所述的榛仁蛋白双酶解的工艺方法，其特征在于，步骤三中，所述榛仁蛋白水解液的水解度为39.67±0.3％。
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| CN105886587A (zh) * | 2015-07-30 | 2016-08-24 | 陕西师范大学 | 酶解扁杏杏仁制备扁杏杏仁抗氧化肽的方法 |
| CN106008669A (zh) * | 2016-07-04 | 2016-10-12 | 吉林农业大学 | 一种榛仁ace抑制肽及其制备方法 |
| CN106086133A (zh) * | 2016-06-20 | 2016-11-09 | 武汉轻工大学 | 一种酶法制备榛子蛋白的方法 |
| WO2018118815A1 (en) * | 2016-12-21 | 2018-06-28 | Dupont Nutrition Biosciences Aps | Methods of using thermostable serine proteases |
| CN109673814A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-04-26 | 刘良忠 | 一种高氨基酸评分的复合蛋白粉的制备方法 |
| CN109793096A (zh) * | 2019-02-19 | 2019-05-24 | 武汉轻工大学 | 一种复合水解蛋白粉的制备方法 |
-
2020
- 2020-09-02 CN CN202010907683.4A patent/CN111996228A/zh active Pending
Patent Citations (6)
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Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 王明爽: ""长白山榛仁蛋白水解物的制备及其免疫活性研究"", 《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》 * |
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