CN113881561A - 一种利用可调控的酶膜反应器生产米糠蛋白多肽的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及米糠蛋白多肽加工领域，公开了一种利用可调控的酶膜反应器生产米糠蛋白多肽的方法。本发明以新鲜米糠为原料，在酶膜反应器内，通过纤维素酶、碱性蛋白酶以及复合风味蛋白酶进行连续催化酶解，得到米糠蛋白多肽。本发明为制备米糠蛋白多肽提供了一种简便经济的方法，具有连续重复使用、可拆卸、酶解程度可控等优势，提高了生产加工效率，为米糠蛋白多肽的加工技术奠定理论基础。
Description
技术领域
本发明涉及一种米糠蛋白多肽的生产方法，尤其涉及一种通过多组反应罐内的酶膜反应器进行连续催化酶解米糠，以达到生产米糠蛋白多肽的目的，具有可重复使用、连续性及经济性效益。
背景技术
随着经济的快速发展，人民生活水平显著提高，对健康饮食的需要越来越强烈。米糠是稻谷加工的副产物，是糙米经碾米后得到的混合物，富含蛋白质 12％～16％，可溶性蛋白质约占70％，与大豆蛋白相近，其氨基酸组成与世界卫生组织建议的模式相近。米糠蛋白的营养价值可与鸡蛋蛋白相媲美，并且米糠蛋白是谷物蛋白致敏性最低的一种蛋白。
多肽是蛋白质酶解之后的产物，其一般分子量较小，具备抗氧化、降血压、降低胆固醇含量以及促进钙吸收等多种生物学功能。利用多肽独特的功能来生产功能性食品、保健品、医用食品等，应用前景非常广阔。目前已有专利叙述了如燕麦抗氧化肽、蚕蛹蛋白抗氧化肽等方法，但是生产米糠蛋白多肽的方法还未见报道。
膜分离技术是一种新型的分离操作单元，因其具有操作条件较为温和，可实现酶的循环催化、环境友好、低耗节能、操作简便等优点，日益受到食品行业的关注。该技术不仅可以在常温下对物质进行酶的自动催化，并且被分离物质可保持原有的理化性质和功效成分，因而在实际生产中能够产生可观的经济效益，具有较高的发展和应用前景。其中膜反应器是膜过程和反应过程相结合的新技术。
生物催化膜是构成酶膜反应器的核心元件，通过将具有催化活性的酶固定在分离膜表面或孔内,可以实现生物降解和膜分离双重功能.并且它具有反应温和、可重复使用、无二次污染等优点,故在食品加工领域受到广泛关注。
因此，本专利发明一种利用可调控的酶膜反应器生产米糠蛋白多肽的方法，利用该方法能够连续简便的进行生产米糠蛋白多肽，满足工业化和市场的需求。
发明内容
本部分的目的在于概述本发明的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
本发明的目的是提供一种利用可调控的酶膜反应器生产米糠蛋白多肽的方法。发明所用的酶膜反应器的平面结构示意图如图1。它包括反应器壳体7、搅拌桨2和设置在反应器壳体7内的多个板框膜组5，搅拌桨2由上至下设置在反应器壳体7内的中心处，每个板框膜组5由多片固定有酶的板框膜6由上至下等距连接,多个板框膜组5围绕搅拌桨2均匀排列成一个圆圈，反应器壳体7的上端设置有进料管4，反应器壳体的下端设置有出料管8，壳体内有搅拌浆2，搅拌桨2的上端连接有电动机1，壳体内立式设置椼架3，圆形膜组5组成的可拆卸鼠笼通过移动螺母10并联在椼架3上，原料由进料管4进入反应器壳体7，在搅拌桨2和固定有酶的圆形膜6联合作用下,由出料管8放出，并通过下部可开启的罐口9更换固定有酶的圆形膜6；图2为反应罐组俯视图；图3为板框模组。依据此装置提出了如下技术方案：
先将新鲜米糠用蒸馏水配制成悬浮液,利用均质机均质后,加入到酶膜反应器中进行连续制备米糠蛋白多肽，先经过纤维素酶酶解米糠细胞壁，再经过碱性蛋白酶酶解米糠蛋白，使得油脂和蛋白分离。最后再经过复合风味蛋白酶适度修饰，消除苦味。产物溶液透过超滤膜,未完全反应的米糠蛋白被截留后重新流至反应罐中继续反应,透过超滤膜的酶解产物透过液被收集,经浓缩后喷雾干燥,即得到粉末状米糠蛋白多肽。其中，在酶膜反应器壳体内存在多个板框模组，多个板框模组围绕搅拌桨均匀排列成一个圆圈。相邻两个板框膜组为一组，并且模组上安装有调频器，酶催化一段时间后，可以利用调频器调整流体运转方向。
附图说明
图1是酶膜反应器的平面结构图，图2是反应罐组俯视图，图3是板框模组。
具体实施方式：
具体实施方式一：
本发明所述的一种利用可调控的酶膜反应器生产米糠蛋白多肽的方法，以新鲜米糠与水分别按照2：1、1：1、1：2的比例配制悬浮液。
具体实施方式二：
酶膜反应器中生物膜的固定化过程为：将10g醋酸纤维素溶于200mL丙酮，然后聚丙烯膜浸于溶有醋酸纤维素的丙酮溶液中，形成醋酸纤维素/聚丙烯复合膜。再将纤维素酶和缓冲液按照3：1、1：1、1：3体积比混合，加入复合膜搅拌吸附，取出酶膜缠绕在圆柱体的表面上制得固定化纤维素酶辊。重复上述过程分别制得固定化碱性蛋白酶辊和固定化风味蛋白酶辊。
具体实施方式三：
第一组反应罐内，在可调控的酶膜反应器的膜片上固定的是纤维素酶，调节pH分别为4.0、5.0、6.0和温度分别为20℃、30℃、40℃的条件下酶解米糠表面的纤维素物质，通过快速检测米糠蛋白的水解度，进入下一组反应罐。
具体实施方式四：
第二组反应罐内，在可调控的酶膜反应器的膜片上固定的是碱性蛋白酶，在调节pH分别为9.0、10.0、11.0和温度分别为40℃、50℃、60℃的条件下酶解蛋白，使油脂与蛋白分离，通过快速检测米糠蛋白的水解度，然后进入下一组反应罐。
具体实施方式五：
第三组反应罐内，在可调控的酶膜反应器的膜片上固定的是复合风味蛋白酶，调节pH分别为5.0、6.0、7.0和温度分别为40℃、50℃、60℃条件下酶解底物，复合风味蛋白酶适度切割疏水性氨基酸。
具体实施方式六：
在每个反应罐的底部安装有超声波发生器，超声功率分别设置为200W、 400W、600W，以探究较佳的功率条件，便于提高酶解反应效率。
Claims (7)
1.一种利用可调控的酶膜反应器生产米糠蛋白多肽的方法，其特征在于：在三组连续生产的反应罐内，利用罐内的酶膜反应器制备米糠蛋白多肽。方法步骤如下：
步骤一：先将新鲜米糠用蒸馏水按照一定的比例配制成悬浮液，利用均质机均质后，加入到酶膜反应器中进行连续制备米糠蛋白多肽，先经过纤维素酶酶解米糠细胞壁；
步骤二：经过碱性蛋白酶酶解米糠蛋白，使得油脂和蛋白分离；
步骤三：经过复合风味蛋白酶适度修饰，消除苦味；
步骤四：在反应罐内经过连续酶解，最终产物经浓缩后喷雾干燥，即得到粉末状米糠蛋白多肽。
2.根据权利要求1所述的一种利用可调控的酶膜反应器生产米糠蛋白多肽的方法，其特征在于：新鲜米糠与水按照2：1、1：1、1：2的比例配制悬浮液。
3.根据权利要求1所述的一种利用可调控的酶膜反应器生产米糠蛋白多肽的方法，其特征在于：酶膜反应器中生物膜的固定化过程为：将10g醋酸纤维素溶于200mL丙酮，然后聚丙烯膜浸于溶有醋酸纤维素的丙酮溶液中，形成醋酸纤维素/聚丙烯复合膜。再将纤维素酶和缓冲液按照3：1、1：1、1：3体积比混合，加入复合膜搅拌吸附，取出酶膜缠绕在圆柱体的表面上制得固定化纤维素酶辊。重复上述过程分别制得固定化碱性蛋白酶辊和固定化复合风味蛋白酶辊。
4.根据权利要求1所述的一种利用可调控的酶膜反应器生产米糠蛋白多肽的方法，其特征在于：在第一组反应罐内，在可调控的酶膜反应器膜片上固定的是纤维素酶，调节pH分别为4.0、5.0、6.0和温度分别为20℃、30℃、40℃的条件下酶解米糠表面的纤维素物质，通过快速检测米糠蛋白的水解度，进入下一个反应罐。
5.根据权利要求1所述的一种利用可调控的酶膜反应器生产米糠蛋白多肽的方法，其特征在于：在第二组反应罐内，在可调控的酶膜反应器的膜片上固定的是碱性蛋白酶，在调节pH分别为9.0、10.0、11.0和温度分别为40℃、50℃、60℃的条件下酶解蛋白，使油脂与蛋白分离，通过快速检测米糠蛋白的水解度，然后进入下一个反应罐。
6.根据权利要求1所述的一种利用可调控的酶膜反应器生产米糠蛋白多肽的方法，其特征在于：在第三组反应罐内，在可调控的酶膜反应器的膜片上固定的是复合风味蛋白酶，调节pH分别为5.0、6.0、7.0和温度分别为40℃、50℃、60℃条件下酶解底物，复合风味蛋白酶适度切割疏水性氨基酸。
7.根据权利要求1所述的一种利用可调控的酶膜反应器生产米糠蛋白多肽的方法，其特征在于：在每个反应罐的底部安装有超声波发生器，超声功率分别设置为200W、400W、600W，以探究较佳的功率条件，便于提高酶解反应效率。
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| CN104611322A (zh) * | 2015-01-27 | 2015-05-13 | 黑龙江省大豆技术开发研究中心 | 一种固定化纤维素酶制备的方法 |
| CN105441520A (zh) * | 2015-11-23 | 2016-03-30 | 华中农业大学 | 一种以米渣为原料酶膜联合制备大米多肽的方法 |
| CN106880053A (zh) * | 2017-01-17 | 2017-06-23 | 江苏大学 | 玉米胚芽酶解复合物、制备方法及其作为保健食品的用途 |
| CN111440837A (zh) * | 2020-04-01 | 2020-07-24 | 沈阳农业大学 | 一种高f值寡肽及其制备方法 |
-
2021
- 2021-05-07 CN CN202110495358.6A patent/CN113881561A/zh not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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