CN112795611B - 一种不可溶性蛋白制备核桃蛋白多肽的方法 - Google Patents

一种不可溶性蛋白制备核桃蛋白多肽的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种不可溶性蛋白制备核桃蛋白多肽的方法，属于蛋白质领域。方法步骤为：1)将核桃粕充分研磨，加水提取可溶性蛋白后，取剩下的核桃渣备用；(2)核桃渣与水混合制成混合液，加入复合酶，调整pH值为8.0‑8.5，将混合液置入超声波中进行酶解，得到酶解液；(3)将酶解液置于90℃的温度下灭酶10min；(4)离心分离；(5)真空干燥。本发明通过研磨、特定比例的胃蛋白酶和碱性蛋白酶、辅助以超声酶解，能够大大促进不可溶性核桃蛋白向可溶性的核桃蛋白多肽的转化，且能够增加多肽中小分子的含量，提高核桃的利用率。

Description

一种不可溶性蛋白制备核桃蛋白多肽的方法
技术领域
本发明涉及蛋白质领域，具体涉及一种不可溶性蛋白制备核桃蛋白多肽的方法。
背景技术
核桃，又名胡桃，系胡桃科核桃属。据《体草纲目》记载，核桃有补气养血、润燥等多种功效。开宝本草》日:核桃仁“食之令人强健、润肌、黑发须"。每10g核桃仁可提供253.5kJ能量，富含油脂40％--65％，蛋白质14％～17％，多种维生素及矿物质。
我国核桃加工主要以核桃油为主，产生的大量核桃渣被废弃，但是核桃渣中含有大量的蛋白质。核桃蛋白作为植物蛋白中的一种，其营养价值很高，核桃蛋白中含有18种氨基酸，其中有8种人体必需氮基酸，精氨酸和谷氨酸含量相当高。核桃蛋白分为可溶性蛋白和不可溶性蛋白，可溶性蛋白含量较少，一般溶解在说中即可提取，而不可溶性蛋白的提取方法一般为酶解后提取。如CN103932286A公开的一种核桃抗氧化多肽咀嚼片及其制备方法，步骤为:脱脂核桃粉→浸泡→调节pH→超声辅助搅拌→离心→去油层和下层沉淀→调节溶液pH→酶解→灭酶→添加大豆多糖→均质→喷雾干燥→核桃多肽干粉+大豆低聚果糖+辅料→混合→制软料→制粒→干燥→整粒→压片→灭菌→包装→成品。采用的是一步酶解法，其中采用的酶主要以木瓜蛋白酶与胰蛋白酶双酶组合水解。
在核桃的深加工过程中，核桃渣的利用显得非常必要，尤其是对核桃蛋白中不溶性蛋白的利用尤为重要。
发明内容
本发明提供了一种不可溶性蛋白制备核桃蛋白多肽的方法，主要通过胃蛋白酶和碱性蛋白酶，通过特定的工艺条件，同时与超声波辅助进行生物酶解，大大提高了不可溶性蛋白转化为核桃蛋白多肽的转化率，大大提高核桃蛋白的溶解性，改变其特性，提高了不可溶性蛋白的利用率。
为了实现上述目的，本发明是通过以下技术方案来实现的：
一种不可溶性蛋白制备核桃蛋白多肽的方法，包括以下步骤：
(1)不可溶性蛋白提取：将核桃粕充分研磨，加水提取可溶性蛋白后，取剩下的核桃渣备用；
(2)酶解：核桃渣与水混合制成混合液，加入复合酶并加热至20-60℃，调整pH值为8.0-8.5，将混合液置入超声波中进行酶解，得到酶解液；
(3)灭酶：将酶解液置于90℃的温度下灭酶10min；
(4)离心分离：将灭酶后的酶解液通过离心机进行离心分离，离心后透析和沉淀，得到透析物和沉淀物；
(5)真空干燥：将透析物和沉淀物均采用真空干燥，透析物干燥后得到核桃蛋白多肽干品；沉淀物干燥后得到核桃膳食纤维。
进一步的，步骤(1)中所述研磨为湿法研磨，即在核桃粕内加入水后研磨1-5h。
进一步的，步骤(2)中所述核桃渣与水的料液比为1g：7ml。
进一步的，步骤(2)中所述复合酶的加入量为核桃渣的1-5％。
优选的，步骤(2)中所述复合酶的加入量为核桃渣的3％。
进一步的，步骤(2)中所述复合酶为胃蛋白酶和碱性蛋白酶的混合物，且所述胃蛋白酶和碱性蛋白酶的比例为(1-3)：(1-3)；且所述胃蛋白酶和碱性蛋白酶同时加入。
所述混合物中胃蛋白酶和碱性蛋白酶的比例为1：1，酶解的pH值优选为8。
进一步的，步骤(2)中所述超声波酶解为在40-60℃的超声温度下、超声5-10min后，再在此温度下保持1-3h进行酶解。
超声波酶解的温度优选为50-55℃，超声功率为360W，为酶解的时间优选为2h。
进一步的，步骤(5)中所述真空干燥的温度为60℃，真空度93.3～98.6kPa，烘干时间为5h。
核桃蛋白的主要成分为谷蛋白(约占70％)，其疏水性氨基酸含量较高，即为不可溶性蛋白。本发明采用胃蛋白酶和碱性蛋白酶进行混合酶解。胃蛋白酶是一种消化性蛋白酶，能将蛋白质和纤维素分解成小分子肽或酪氨酸和苯丙氨酸这些易吸收的小分子氨基酸。碱性蛋白酶是经细菌原生质体诱变方法造育的枯草杆微生物通过深层发酵、提取及精制而成的一种蛋白水解酶，属于一种丝氨酸脆外高碱性蛋白酶，它能水解蛋白质分子肽链生成多肽或氨基酸，具有较强的分解蛋白质的能力。
本发明将胃蛋白酶和碱性蛋白酶混合使用，两者相互协同作用，胃蛋白酶主要剪切氨基端或羧基端为芳香族氨基酸。但是在某一肽键氨基端数第三个氨基酸为碱性氨基酸(如赖氨酸、精氨酸和组氨酸)或者该肽键的氨基端为精氨酸时，则不能有效地对此肽键进行剪切，而此时通过碱性蛋白酶的合作，能够使碱性氨基酸得到充分的剪切，分化为小分子，两者相互合作，形成循环式的剪切，能够使不溶性核桃蛋白更加容易且更加高效的分解成为小分子肽，提高核桃蛋白的利用率。
另外，本发明中将核桃渣通过湿法研磨，能够大大降低核桃渣的粒径，增加其表面与复合酶的接触，提高酶解。同时配合超声波，超声对内部分子具有加热和空化作用，在本发明特定的50-55℃的和强度下条件下，对酶解表现为促进左右，有效的促进了核桃蛋白酶解反应，提高了核桃蛋白多肽的提取率。
本发明不可溶性蛋白制备核桃蛋白多肽的方法，其有益效果在于：通过研磨、特定比例的胃蛋白酶和碱性蛋白酶、辅助以超声酶解，能够大大促进不可溶性核桃蛋白向可溶性的核桃蛋白多肽的转化，且能够增加多肽中小分子的含量，提高核桃的利用率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合具体实施例和图1来进一步详细说明本发明。
实施例1
一种不可溶性蛋白制备核桃蛋白多肽的方法，包括以下步骤：
(1)不可溶性蛋白提取：先将核桃仁提取油脂后得到核桃粕，核桃粕与水混合，将可溶性蛋白溶解在水中分离后，得到核桃粕中的可溶性核桃蛋白；再将核桃粕充分研磨，加水提取可溶性蛋白后，取剩下的核桃渣备用；
(2)酶解：核桃渣与水混合制成混合液，核桃渣与水的料液比为1g：7ml，加入量为核桃渣的1％的复合酶，并加热至20℃，调整pH值为8.0，将混合液置入超声波中进行酶解，得到酶解液；
复合酶种胃蛋白酶和碱性蛋白酶的重量百分比例为1：1；混合液在40℃的温度下，超声处理5min后，超声功率360W；保持该温度，在此温度下保持1h进行酶解。
(3)灭酶：将酶解液置于90℃的温度下灭酶10min；
(4)离心分离：将灭酶后的酶解液通过离心机进行离心分离，在6000r/min转速下离心2min，并进行二次离心，离心后透析和沉淀，得到透析物和沉淀物；
(5)真空干燥：将透析物和沉淀物均在温度为60℃，真空度93.3～98.6kPa的真空条件下真空烘干5h，透析物干燥后得到核桃蛋白多肽干品；沉淀物干燥后得到核桃膳食纤维。
实施例2
一种不可溶性蛋白制备核桃蛋白多肽的方法，包括以下步骤：
(1)不可溶性蛋白提取：先将核桃仁提取油脂后得到核桃粕，核桃粕与水混合，将可溶性蛋白溶解在水中分离后，得到核桃粕中的可溶性核桃蛋白；再将核桃粕充分研磨，加水提取可溶性蛋白后，取剩下的核桃渣备用；
(2)酶解：核桃渣与水混合制成混合液，核桃渣与水的料液比为1g：7ml，加入量为核桃渣的5％的复合酶，并加热至60℃，调整pH值为8.5，将混合液置入超声波中进行酶解，得到酶解液；
复合酶种胃蛋白酶和碱性蛋白酶的重量百分比例为1：2；混合液在50℃的温度下，超声处理10min后，超声功率360W；保持该温度，在此温度下保持3h进行酶解。
(3)灭酶：将酶解液置于90℃的温度下灭酶10min；
(4)离心分离：将灭酶后的酶解液通过离心机进行离心分离，在6000r/min转速下离心2min，并进行二次离心，离心后透析和沉淀，得到透析物和沉淀物；
(5)真空干燥：将透析物和沉淀物均在温度为60℃，真空度93.3～98.6kPa的真空条件下真空烘干5h，透析物干燥后得到核桃蛋白多肽干品；沉淀物干燥后得到核桃膳食纤维。
实施例3
一种不可溶性蛋白制备核桃蛋白多肽的方法，包括以下步骤：
(1)不可溶性蛋白提取：先将核桃仁提取油脂后得到核桃粕，核桃粕与水混合，将可溶性蛋白溶解在水中分离后，得到核桃粕中的可溶性核桃蛋白；再将核桃粕充分研磨，加水提取可溶性蛋白后，取剩下的核桃渣备用；
(2)酶解：核桃渣与水混合制成混合液，核桃渣与水的料液比为1g：7ml，加入量为核桃渣的3％的复合酶并加热至40℃，调整pH值为8.5，将混合液置入超声波中进行酶解，得到酶解液；
复合酶种胃蛋白酶和碱性蛋白酶的重量百分比例为1：3；混合液在60℃的温度下，超声处理8min后，超声功率360W；保持该温度，在此温度下保持2h进行酶解。
(3)灭酶：将酶解液置于90℃的温度下灭酶10min；
(4)离心分离：将灭酶后的酶解液通过离心机进行离心分离，在6000r/min转速下离心2min，并进行二次离心，离心后透析和沉淀，得到透析物和沉淀物；
(5)真空干燥：将透析物和沉淀物均在温度为60℃，真空度93.3～98.6kPa的真空条件下真空烘干5h，透析物干燥后得到核桃蛋白多肽干品；沉淀物干燥后得到核桃膳食纤维。
实施例4
一种不可溶性蛋白制备核桃蛋白多肽的方法，包括以下步骤：
(1)不可溶性蛋白提取：先将核桃仁提取油脂后得到核桃粕，核桃粕与水混合，将可溶性蛋白溶解在水中分离后，得到核桃粕中的可溶性核桃蛋白；再将核桃粕充分研磨，加水提取可溶性蛋白后，取剩下的核桃渣备用；
(2)酶解：核桃渣与水混合制成混合液，核桃渣与水的料液比为1g：7ml，加入量为核桃渣的3％的复合酶，并加热至50℃，调整pH值为8.5，将混合液置入超声波中进行酶解，得到酶解液；
复合酶种胃蛋白酶和碱性蛋白酶的重量百分比例为2：1；混合液在55℃的温度下，超声处理5min后，超声功率360W；保持该温度，在此温度下保持2h进行酶解。
(3)灭酶：将酶解液置于90℃的温度下灭酶10min；
(4)离心分离：将灭酶后的酶解液通过离心机进行离心分离，在6000r/min转速下离心2min，并进行二次离心，离心后透析和沉淀，得到透析物和沉淀物；
(5)真空干燥：将透析物和沉淀物均在温度为60℃，真空度93.3～98.6kPa的真空条件下真空烘干5h，透析物干燥后得到核桃蛋白多肽干品；沉淀物干燥后得到核桃膳食纤维。
实施例5
一种不可溶性蛋白制备核桃蛋白多肽的方法，包括以下步骤：
(1)不可溶性蛋白提取：先将核桃仁提取油脂后得到核桃粕，核桃粕与水混合，将可溶性蛋白溶解在水中分离后，得到核桃粕中的可溶性核桃蛋白；再将核桃粕充分研磨，加水提取可溶性蛋白后，取剩下的核桃渣备用；
(2)酶解：核桃渣与水混合制成混合液，核桃渣与水的料液比为1g：7ml，加入量为核桃渣的3％的复合酶，并加热至50℃，调整pH值为8.0，将混合液置入超声波中进行酶解，得到酶解液；
复合酶种胃蛋白酶和碱性蛋白酶的重量百分比例为1：1；混合液在50℃的温度下，超声处理5min后，超声功率360W；保持该温度，在此温度下保持2h进行酶解。
(3)灭酶：将酶解液置于90℃的温度下灭酶10min；
(4)离心分离：将灭酶后的酶解液通过离心机进行离心分离，在6000r/min转速下离心2min，并进行二次离心，离心后透析和沉淀，得到透析物和沉淀物；
(5)真空干燥：将透析物和沉淀物均在温度为60℃，真空度93.3～98.6kPa的真空条件下真空烘干5h，透析物干燥后得到核桃蛋白多肽干品；沉淀物干燥后得到核桃膳食纤维。
性能测试
(1)水分测定采用GB/T 5009.3-2003，直接干燥法。
(2)在本实验中蛋白提取率以浸出率为指标。
(3)将实施例1-5方法得到的核桃蛋白多肽进行抗氧化活性和ACE抑制率进行检测分析。
实施例1-5得到的核桃蛋白多肽的产品性能指标如下表所示；
表1核桃蛋白多肽的产品性能指标
项目 实施例1 实施例2 实施例3 实施例4 实施例5
提取率(％) <![CDATA[89.28±0.72<sup>a</sup>]]> <![CDATA[96.21±0.65<sup>b</sup>]]> <![CDATA[88.54±0.82<sup>c</sup>]]> <![CDATA[95.37±0.22<sup>d</sup>]]> <![CDATA[97.36±0.39<sup>p</sup>]]>
持水性(g/g) <![CDATA[13.54±0.05<sup>a</sup>]]> <![CDATA[14.28±0.12<sup>b</sup>]]> <![CDATA[13.69±0.02<sup>c</sup>]]> <![CDATA[12.76±0.16<sup>d</sup>]]> <![CDATA[13.11±0.08<sup>p</sup>]]>
纯度 ≥92.3％ ≥91.8％ ≥94.1％ ≥93.2％ ≥95.7％
OH·清除率 ≥75.7％ ≥73.2％ ≥72.5％ ≥71.6％ ≥76.9％
O·清除率 ≥70.1％ ≥69.5％ ≥69.8％ ≥70.4％ ≥71.3％
DPPH·清除率 ≥86.4％ ≥85.8％ ≥86.7％ ≥85.1％ ≥87.4％
ACE抑制率 ≥78.1％ ≥75.4％ ≥76.3％ ≥79.1％ ≥81.0％
注:同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。
从表1可以看出，本发明得到的核桃蛋白的提取率在90％左右，实施例5中最高能够达到97％，提取率高，且蛋白的纯度均能达到90％以上，效果显著。
以上对本发明实施例所提供的技术方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明实施例的原理以及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只适用于帮助理解本发明实施例的原理；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明实施例，在具体实施方式以及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (4)

1.一种不可溶性蛋白制备核桃蛋白多肽的方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)不可溶性蛋白提取：将核桃粕充分研磨，加水提取可溶性蛋白后，取剩下的核桃渣备用；
(2)酶解：核桃渣与水混合制成混合液，加入复合酶并加热至20-60°C，调整pH值为8.0-8.5，将混合液置入超声波中在50-55℃的温度下超声酶5-10min后，再在此温度下保持1-3h进行酶解，得到酶解液；所述复合酶的加入量为核桃渣的1-5％，所述复合酶为胃蛋白酶和碱性蛋白酶的混合物，且所述胃蛋白酶和碱性蛋白酶的比例为(1-3)：(1-3)；且所述胃蛋白酶和碱性蛋白酶同时加入
(3)灭酶：将酶解液置于90°C的温度下灭酶10min；
(4)离心分离：将灭酶后的酶解液通过离心机进行离心分离，离心后透析和沉淀，得到透析物和沉淀物；(5)真空干燥：将透析物和沉淀物均采用真空干燥，透析物干燥后得到核桃蛋白多肽干品；沉淀物干燥后得到核桃膳食纤维。
2.根据权利要求1所述不可溶性蛋白制备核桃蛋白多肽的方法，其特征在于：步骤(1)中所述研磨为湿法研磨，即在核桃粕内加入水后研磨1-5h。
3.根据权利要求1所述不可溶性蛋白制备核桃蛋白多肽的方法，其特征在于：步骤(2)中所述核桃渣与水的料液比为1g：7ml。
4.根据权利要求1所述不可溶性蛋白制备核桃蛋白多肽的方法，其特征在于：步骤(5)中所述真空干燥的温度为60°C，真空度93.3～98.6kPa，烘干时间为5h。
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