CN112501231B - 一种花生肽的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于花生蛋白加工技术领域，具体涉及一种花生肽的制备方法。本发明花生肽的制备方法包括以下步骤：S1)花生分离蛋白的制备；S2)超声酶解处理得酶解液；S3)电渗析脱盐：将步骤S2的酶解液加入到电渗析装置的淡水室中，极水室加入8～12g/L硫酸钠水溶液，浓水室加入复合液，电渗析装置的两侧电极通20～30V直流电压，当电导率下降到100μs/cm时停止；S4)干燥：收集步骤S3中淡水室的料液，干燥，即得花生肽。本发明对花生粕依次采用碱提取、酸提取、超声辅助酶解和电渗析脱盐的步骤制得了花生肽，大大提高了花生肽的蛋白留存率，且抗氧化活性好。

Description

一种花生肽的制备方法
技术领域
本发明属于花生蛋白加工技术领域，具体涉及一种花生肽的制备方法。
背景技术
花生肽是利用特定的酶对花生蛋白进行酶解而得到生物活性较高的小分子的氨基酸聚合物，包含人体必需的8中氨基酸，能够表现出蛋白的生理功能以达到迅速补充营养和增强免疫力的作用。
花生肽的酶解法包括了单酶法、双酶法、超声波或微波辅助酶法，这些方法中不可避免地需要加入酸或碱，特别是酶解时，由于要保持酶的活性，所以要不断地调整最合适的pH值，而这样的操作会导致酶解液中的盐分含量过高，最终影响了花生肽的口感和功能活性。
为了使酶解液能够进行脱盐，目前主要采用的方法有纳滤、超滤、电渗析、透析、离子交换等，其中，与其他方法相比，电渗析具有操作条件温和、容易放大、可连续操作、无环境污染、成本低廉等优点。电渗析是指将阴、阳离子交换膜交替排列于正负电极之间，在用特制隔板将其隔开，电解质离子在直流电场的作用下，选择性地通过离子交换膜，从而达到脱盐的目的。如中国专利CN1957736A公开了一种NSI值＝100％的大豆蛋白(肽)粉的生产方法，具体步骤是：将大豆(或玉米胚、或花生、或葵花籽等油料作物种子)按通用技术，脱除脂肪，再将脂肪残留≤1.5％的豆粕(或分离蛋白、或浓缩蛋白)中的蛋白，通过加热变性沉析、或加酸变性沉析，沉析后的蛋白，在pH7.0－7.2的条件下，加蛋白酶、酶解，将酶解蛋白(肽)，去除非蛋白成份，再经脱盐、灭酶、杀菌、浓缩、干燥，即可。该生产方法制成NSI值＝100％、溶解度＝100％、灰分≤2.5％的大豆(或玉米胚、或花生、或葵花籽其它油料)蛋白(肽)粉。虽然按照该方法能够制得蛋白(肽)粉，但是现有的研究也表明：在电渗析脱盐中，随着时间的推移，浓水室的盐浓度逐渐增大，而当浓水室的盐浓度高于淡水室，会造成浓度扩散，蛋白肽损失。
发明内容
本发明旨在提供一种花生肽的制备方法，本发明对花生粕依次采用碱提取、酸提取、超声辅助酶解和电渗析脱盐的步骤制得了蛋白含量高和抗氧化活性高的花生肽。
为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种花生肽的制备方法，包括以下步骤：
S1)花生分离蛋白的制备：取花生粕与水混合，调节pH为9.5，搅拌1.5～2h，离心10～15min并舍去沉淀，调节pH为4.5后，离心10～15min并收集沉淀，再依次用乙醇和水各清洗1～3次，收集沉淀，调pH值为7.0，真空冷冻干燥，粉碎，过100目筛，得花生分离蛋白；
S2)超声酶解处理：将步骤S1的花生分离蛋白配制成花生蛋白水溶液，超声处理后，调pH为8～9.5，加入碱性蛋白酶，再继续超声处理，酶解1～3h，酶解过程中维持pH恒定，灭酶，得酶解液；
S3)电渗析脱盐：将步骤S2的酶解液加入到电渗析装置的淡水室中，极水室加入8～12g/L硫酸钠水溶液，浓水室加入复合液，电渗析装置的两侧电极通20～30V直流电压，当电导率下降到100μs/cm时停止；
S4)干燥：收集步骤S3中淡水室的料液，干燥，即得花生肽。
在本发明中，花生粕的粗脂肪含量低、粗蛋白含量高，当对花生粕进行碱提取和酸提取后能够得到花生分离蛋白，在对花生分离蛋白采用超声和酶解相结合方式得到了酶解液，酶解液中含量大量的花生肽和盐分，为了减少盐分对花生肽活性的影响，本发明对酶解液进行了电渗析脱盐的步骤，电渗析脱盐属于现有技术中较为常规的一种操作，而通过对添加在浓水室的复合液进行调整后，发现能够提高电渗析脱盐后的蛋白留存率，且提高了花生肽的抗氧化活性。
进一步地，所述步骤S1花生粉与水的质量比为1：(8～10)。
进一步地，所述步骤S2花生蛋白水溶液由花生分离蛋白和水按照(3～8)：(92～97)的质量比制得。
进一步地，所述步骤S2碱性蛋白酶与花生分离蛋白的质量比为(1～3)：100。
进一步地，所述步骤S3复合液由聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、甘油和水按照1：(1～5)：(100～150)的质量比组成。
进一步地，所述步骤S3超声功率为150W，超声时间为5～10min，超声温度为35～45℃。
进一步地，所述步骤S4的干燥包括喷雾干燥和冷冻干燥。
本发明的另一目的是提供上述制备方法得到的花生肽。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
(1)本发明在对花生粕采用超声和酶解相结合方式的基础上，再采用了电渗析脱盐的步骤而制得了花生肽，经实验一表明，花生肽的脱盐率高，且蛋白含量高。
(2)本发明得到花生肽具有较高的抗氧化活性，经实验二表明，花生肽的DPPH自由基清除率达到91％以上，ABTS自由基清除率达到93％以上。
具体实施方式
以下通过实施例形式的具体实施方式，对本发明的上述内容作进一步的详细说明。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下实施例。
本发明采用的花生粕为本单位提供，花生粕的主要成分为粗蛋白50.54％、粗脂肪4.18％、水分7.83％、灰分5.69％。
实施例1、一种花生肽的制备方法
包括以下步骤：
S1)花生分离蛋白的制备：取花生粕与水混合，调节pH为9.5，搅拌2h，离心10min并舍去沉淀，调节pH为4.5后，离心10min并收集沉淀，再依次用乙醇和水各清洗2次，收集沉淀，调pH值为7.0，真空冷冻干燥，粉碎，过100目筛，得花生分离蛋白；
S2)超声酶解处理：将步骤S1的花生分离蛋白配制成花生蛋白水溶液，超声处理后，调pH为8.5，加入碱性蛋白酶，再继续超声处理，酶解2h，酶解过程中维持pH恒定，灭酶，得酶解液；
S3)电渗析脱盐：将步骤S2的酶解液加入到电渗析装置的淡水室中，极水室加入10g/L硫酸钠水溶液，浓水室加入复合液，电渗析装置的两侧电极通25V直流电压，当电导率下降到100μs/cm时停止；
S4)干燥：收集步骤S3中淡水室的料液，喷雾干燥，即得花生肽。
其中，步骤S1花生粉与水的质量比为1：8，步骤S2花生蛋白水溶液由花生分离蛋白和水按照8：92的质量比制得。
步骤S2碱性蛋白酶与花生分离蛋白的质量比为3：100。
步骤S3复合液由聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、甘油和水按照1：3：150的质量比组成，步骤S3超声功率为150W，超声时间为5min，超声温度为40℃。
实施例2、一种花生肽的制备方法
包括以下步骤：
S1)花生分离蛋白的制备：取花生粕与水混合，调节pH为9.5，搅拌2h，离心10min并舍去沉淀，调节pH为4.5后，离心15min并收集沉淀，再依次用乙醇和水各清洗2次，收集沉淀，调pH值为7.0，真空冷冻干燥，粉碎，过100目筛，得花生分离蛋白；
S2)超声酶解处理：将步骤S1的花生分离蛋白配制成花生蛋白水溶液，超声处理后，调pH为8.5，加入碱性蛋白酶，再继续超声处理，酶解2h，酶解过程中维持pH恒定，灭酶，得酶解液；
S3)电渗析脱盐：将步骤S2的酶解液加入到电渗析装置的淡水室中，极水室加入8g/L硫酸钠水溶液，浓水室加入复合液，电渗析装置的两侧电极通22V直流电压，当电导率下降到100μs/cm时停止；
S4)干燥：收集步骤S3中淡水室的料液，喷雾干燥，即得花生肽。
其中，步骤S1花生粉与水的质量比为1：8，步骤S2花生蛋白水溶液由花生分离蛋白和水按照6：94的质量比制得。
步骤S2碱性蛋白酶与花生分离蛋白的质量比为2：100。
步骤S3复合液由聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、甘油和水按照1：5：150的质量比组成，步骤S3超声功率为150W，超声时间为7.5min，超声温度为40℃。
实施例3、一种花生肽的制备方法
包括以下步骤：
S1)花生分离蛋白的制备：取花生粕与水混合，调节pH为9.5，搅拌1.8h，离心15min并舍去沉淀，调节pH为4.5后，离心10min并收集沉淀，再依次用乙醇和水各清洗2次，收集沉淀，调pH值为7.0，真空冷冻干燥，粉碎，过100目筛，得花生分离蛋白；
S2)超声酶解处理：将步骤S1的花生分离蛋白配制成花生蛋白水溶液，超声处理后，调pH为8.7，加入碱性蛋白酶，再继续超声处理，酶解2h，酶解过程中维持pH恒定，灭酶，得酶解液；
S3)电渗析脱盐：将步骤S2的酶解液加入到电渗析装置的淡水室中，极水室加入10g/L硫酸钠水溶液，浓水室加入复合液，电渗析装置的两侧电极通25V直流电压，当电导率下降到100μs/cm时停止；
S4)干燥：收集步骤S3中淡水室的料液，冷冻干燥，即得花生肽。
其中，步骤S1花生粉与水的质量比为1：8，步骤S2花生蛋白水溶液由花生分离蛋白和水按照5：95的质量比制得。
步骤S2碱性蛋白酶与花生分离蛋白的质量比为2：100。
步骤S3复合液由聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、甘油和水按照1：3：100的质量比组成，步骤S3超声功率为150W，超声时间为5min，超声温度为45℃。
实施例4、一种花生肽的制备方法
包括以下步骤：
S1)花生分离蛋白的制备：取花生粕与水混合，调节pH为9.5，搅拌1.8h，离心12min并舍去沉淀，调节pH为4.5后，离心12min并收集沉淀，再依次用乙醇和水各清洗2次，收集沉淀，调pH值为7.0，真空冷冻干燥，粉碎，过100目筛，得花生分离蛋白；
S2)超声酶解处理：将步骤S1的花生分离蛋白配制成花生蛋白水溶液，超声处理后，调pH为8.7，加入碱性蛋白酶，再继续超声处理，酶解2h，酶解过程中维持pH恒定，灭酶，得酶解液；
S3)电渗析脱盐：将步骤S2的酶解液加入到电渗析装置的淡水室中，极水室加入12g/L硫酸钠水溶液，浓水室加入复合液，电渗析装置的两侧电极通30V直流电压，当电导率下降到100μs/cm时停止；
S4)干燥：收集步骤S3中淡水室的料液，冷冻干燥，即得花生肽。
其中，步骤S1花生粉与水的质量比为1：8，步骤S2花生蛋白水溶液由花生分离蛋白和水按照3：97的质量比制得。
步骤S2碱性蛋白酶与花生分离蛋白的质量比为3：100。
步骤S3复合液由聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、甘油和水按照1：2：125的质量比组成，步骤S3超声功率为150W，超声时间为8min，超声温度为35℃。
对比例1、一种花生肽的制备方法
与实施例1相比，区别在于，步骤S3的复合液为水。
对比例2、一种花生肽的制备方法
与实施例1相比，区别在于，步骤S3的复合液不加入聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物。
对比例3、一种花生肽的制备方法
与实施例1相比，区别在于，步骤S3的复合液不加入甘油。
对比例4、一种花生肽的制备方法
与实施例1相比，区别在于，步骤S3复合液由聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、甘油和水按照5：1：150的质量比组成。
实验一、电渗析脱盐的影响
1.1脱盐率的测定
实验方法：用电导率仪探头进行测定。
计算公式：
Figure BDA0002848959920000071
式中：K0为电渗析脱盐前酶解液的电导率；
K1为电渗析脱盐后淡水室料液的电导率。
1.2蛋白含量的测定
实验方法：测试标准采用GB/T 5009.5-2010中的用凯氏定氮法。
计算公式：
Figure BDA0002848959920000072
式中：X0为电渗析处理前酶解液的蛋白含量，单位为mg/100mL；
X1为电渗析处理后淡水室料液的蛋白含量，单位为mg/100mL。
表1
Figure BDA0002848959920000073
从表1可以看出，实施例1～4脱盐率高，脱盐效果较好，且蛋白存留率较高，其中实施例1为本发明的最佳实施例。
与实施例1相比，对比例1为在浓水室中直接加入水，而最终得到的蛋白含量少，蛋白留存率低，另外通过对电渗析脱盐步骤的监测，发现由于电渗析脱盐主要依靠离子扩散来实现的，而在电渗析过程中靠近离子交换膜处的淡水室有可能变成了“浓水室”，导致发生损失，但当调节浓水室复合液的组成时，最终得到的蛋白含量会发生改变，如对比例2～4，推测有可能是复合液的组成有助于浓水室的整体浓度保持相对平稳的状态，从而降低靠近离子交换膜处的淡水室瞬时变成“浓水室”的发生机率。
实验二、抗氧化性的测定
2.1DPPH自由基清除率的测定
实验方法：将2ml、0.1mmol/L的DPPH乙醇溶液加入到2ml不同浓度的实施例/对比例中混匀，室温下避光反应30min，测此时在517nm的吸光度A2，样品浓度为0.25、0.50、1.00、2.00和4.00mg/ml。同时，取等体积的乙醇溶液代替DPPH乙醇溶液进行测得吸光度A1，取等体积去离子水代替实施例/对比例进行测得吸光度A0。
计算公式：
Figure BDA0002848959920000081
2.2ABTS自由基清除率的测定
实验方法：ABTS工作液的配制：室温下，取7mmol/L ABTS溶液和10mmol/L的PBS混合，稀释40-50倍，使其在734nm处吸光值为0.7±0.02。
将3.9mlABTS工作液加入到0.1ml不同浓度的实施例/对比例中混匀，30℃水浴6min，测此时在734nm的吸光度A，以去离子水代替实施例/对比例进行测得吸光度A0。
计算公式：
Figure BDA0002848959920000082
表2
组别 DPPH自由基清除率(％) ABTS自由基清除率(％)
实施例1 91.75 93.37
实施例2 91.74 92.98
实施例3 91.27 93.04
实施例4 91.59 92.99
对比例1 80.47 85.53
对比例2 87.68 90.26
对比例3 83.09 88.95
对比例4 88.54 91.12
从表2可以看出，实施例1～4的DPPH自由基清除率和ABTS自由基清除率较高，表明制得的花生肽抗氧化活性较好。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种花生肽的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1)花生分离蛋白的制备：取花生粕与水混合，调节pH为9.5，搅拌1.5～2h，离心10～15min并舍去沉淀，调节pH为4.5后，离心10～15min并收集沉淀，再依次用乙醇和水各清洗1～3次，收集沉淀，调pH值为7.0，真空冷冻干燥，粉碎，过100目筛，得花生分离蛋白；
S2)超声酶解处理：将步骤S1的花生分离蛋白配制成花生蛋白水溶液，超声处理后，调pH为8～9.5，加入碱性蛋白酶，再继续超声处理，酶解1～3h，酶解过程中维持pH恒定，灭酶，得酶解液；
S3)电渗析脱盐：将步骤S2的酶解液加入到电渗析装置的淡水室中，极水室加入8～12g/L硫酸钠水溶液，浓水室加入复合液，电渗析装置的两侧电极通20～30V直流电压，当电导率下降到100μs/cm时停止；
S4)干燥：收集步骤S3中淡水室的料液，干燥，即得花生肽；
所述步骤S3复合液由聚氧乙烯聚氧丙烯共聚物、甘油和水按照1：(1～5)：(100～150)的质量比组成。
2.根据权利要求1所述花生肽的制备方法，其特征在于，所述步骤S1花生粕与水的质量比为1：(8～10)。
3.根据权利要求1所述花生肽的制备方法，其特征在于，所述步骤S2花生蛋白水溶液由花生分离蛋白和水按照(3～8)：(92～97)的质量比制得。
4.根据权利要求1所述花生肽的制备方法，其特征在于，所述步骤S2碱性蛋白酶与花生分离蛋白的质量比为(1～3)：100。
5.根据权利要求1所述花生肽的制备方法，其特征在于，所述步骤S3超声功率为150W，超声时间为5～10min，超声温度为35～45℃。
6.根据权利要求1所述花生肽的制备方法，其特征在于，所述步骤S4的干燥包括喷雾干燥和冷冻干燥。
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