CN114410723A - 一种具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于豌豆综合利用技术领域，公开了一种具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽及其制备方法，包括如下步骤：首先配制浓度为10～50mM的磷酸钠缓冲溶液，所述磷酸钠缓冲溶液的pH范围在7～9，取豌豆分离蛋白用该磷酸钠缓冲液溶解，配制成质量浓度为1～10%的溶液，过夜搅拌；然后在由步骤S1获得的磷酸钠缓冲溶液中分别加入碱性蛋白酶、胃蛋白酶和风味蛋白酶进行单独酶解；之后在60～100℃的温度下灭酶，冷却至室温；再过后离心10～40min，取上清液冷冻干燥，得到具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽；最后对上述豌豆肽产品进行功能特性分析。
Description
技术领域
本发明属于豌豆综合利用技术领域，具体涉及一种具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽及其制备方法。
背景技术
豌豆是世界上最古老的农作物之一，也是种植和食用最广泛的豆类之一。我国的豌豆生产量为世界第二，有两千多年的栽培历史。豌豆蛋白也是生产生物活性肽的良好来源，可提供具有降压活性、抗糖尿病功效和抗氧化活性的肽，对健康有益。近年来，国内对豌豆的综合利用和深加工并不充分。除了食用和饲用外，豌豆主要被用来生产粉丝类的淀粉相关产品，而豌豆中丰富的蛋白资源的加工利用并没有得到足够的重视，造成了蛋白质资源的严重浪费。为实现资源的最优利用，目前对豌豆蛋白进行了深入研究，以期能够提高豌豆蛋白的综合利用价值。
蛋白乳状液的稳定性与其制品的储藏特性和货架期密切相关，决定了其在工业中的应用前景。目前有关蛋白质乳状液应用方面的主要问题是其在储藏期间容易出现失稳现象，即分层、聚结、絮凝、奥氏熟化等。乳液中的蛋白质主要充当乳化剂的角色，是影响乳液稳定性的关键因素。一般而言，蛋白质溶解性、乳化性越好，界面蛋白含量越高，电位绝对值越大，乳液粒径越小，稳定性越好，所以提高乳液稳定性可从改善蛋白的功能特性入手。酶促水解可使得蛋白质分子质量减少以及蛋白质结构中可电离基团数量和疏水性区域可及性增加，大大提高蛋白的溶解度，分子的柔性可能会增加，能够更快地展开并在吸附的分子之间形成分子间相互作用，从而提高其应用潜力。
与大豆蛋白相比，豌豆蛋白具有不致敏、营养价值高和具有相似乳化特性的优点。豌豆蛋白已被用作液体乳液中的乳化剂，并用作喷雾干燥乳液中的乳化剂，用于油的微胶囊化。由于复杂的分子结构，豌豆蛋白的功能特性在天然状态下没有得到充分利用。有限的酶促水解是改善球状蛋白质功能特性的合适技术。因此，豌豆蛋白的酶解产物可作为新型功能性成分应用到食品工业当中。目前关于豌豆肽的研究主要集中于抗氧化肽、ACE抑制肽、抗炎肽等方面，但利用豌豆蛋白抗氧化肽作为乳化剂来维持乳液稳定的研究却少有报道。
发明内容
针对上述背景技术所提出的问题，本发明的目的是：旨在提供一种具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽及其制备方法。 为实现上述技术目的，本发明采用的技术方案如下：
一种具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽及其制备方法，包括如下步骤：
S1、配制浓度为10～50mM的磷酸钠缓冲溶液，所述磷酸钠缓冲溶液的pH范围在7～9，取豌豆分离蛋白用该磷酸钠缓冲液溶解，配制成质量浓度为1～10%的溶液，过夜搅拌；
S2、在由步骤S1获得的磷酸钠缓冲溶液中分别加入碱性蛋白酶、胃蛋白酶和风味蛋白酶进行单独酶解；
S3、在60～100℃的温度下灭酶，冷却至室温；
S4、离心10～40min，取上清液冷冻干燥，得到具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽；
S5、对上述豌豆肽产品进行功能特性分析。
进一步限定，步骤S1中，豌豆分离蛋白的原料选择商业豌豆分离蛋白，这样的设计，价格低廉易获得。
进一步限定，步骤S2中，碱性蛋白酶酶解条件为时间60～240min，pH8～10和温度40～50℃，胃蛋白酶酶解条件为时间60～180min，pH1～2和温度27～42℃，风味蛋白酶酶解条件为时间120～240min，pH6～7和温度50～60℃，碱性蛋白酶、胃蛋白酶和风味蛋白酶各自的添加量均为1000～3000U，这样的设计，酶解质量好。
进一步限定，步骤S3中，灭酶时间为15～20min，这样的设计，保证灭酶效果。
进一步限定，步骤S4中，离心力为5000～10000g，这样的设计，保证离心分离效果。
进一步限定，步骤S5中，功能特性分析包括：水解度、DPPH清除能力、乳化活性指数、乳化稳定性指数、粒径分布及电位，这样的设计，全方位分析。
采用本发明的有益效果：
本发明以三种蛋白酶单独酶解制备具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽，制备工艺简单，过程温和，较好地保持了豌豆肽的多功能活性，克服了目前对豌豆蛋白研究相对单一、制备过程复杂、产物溶解性低的缺陷。同时，豌豆多功能活性肽的制备，扩大了豌豆的应用范围，并提升了其应用价值；
本发明制备的豌豆肽具有良好的抗氧化活性和乳化特性，可以作为天然抗氧化剂和乳化剂，很好地用于食品及保健医药品行业；
本发明提供了一种简便可行的具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽的制备方法，本发明制备过程未涉及任何有机溶剂，操作条件温和，最大程度地保留了豌豆肽活性，保证了产品的安全性；
本发明的制备过程操作简便，成本低，适合工业化生产。
附图说明
本发明可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明；
图1为本发明一种具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽及其制备方法的流程示意框图；
图2为本发明一种具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽及其制备方法实施例一的液相色谱分子量分析统计图；
图3为本发明一种具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽及其制备方法实施例二的液相色谱分子量分析统计图；
图4为本发明一种具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽及其制备方法实施例三的液相色谱分子量分析统计图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图1～图4所示，本发明的一种具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽及其制备方法，包括如下步骤：
S1、配制浓度为10～50mM的磷酸钠缓冲溶液，所述磷酸钠缓冲溶液的pH范围在7～9，取豌豆分离蛋白用该磷酸钠缓冲液溶解，配制成质量浓度为1～10%的溶液，过夜搅拌；
S2、在由步骤S1获得的磷酸钠缓冲溶液中分别加入碱性蛋白酶、胃蛋白酶和风味蛋白酶进行单独酶解；
S3、在60～100℃的温度下灭酶，冷却至室温；
S4、离心10～40min，取上清液冷冻干燥，得到具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽；
S5、对上述豌豆肽产品进行功能特性分析
实施例一：如图2，
制备具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽：取1～10g豌豆分离蛋白粉加100mL磷酸钠缓冲液混匀，过夜搅拌，调pH值至8～10，然后加入1000～3000U碱性蛋白酶进行酶解，酶解过程中控制pH值不，40～50℃酶解60～240min后，60～100℃灭酶活15min，冷却至室温后，在离心力为5000～10000g条件下离心10～40min，取上清液冷冻干燥得到具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽。
本实施例的豌豆肽水解度为22.89±0.30%，对DPPH自由基的清除率为24.18±0.11％，乳化活性指数为18.53±0.05，乳化稳定性指数为143.93±1.82，乳液粒径为4.06±0.08，电势值为-22.24±2.16。
上述操作过程中，对碱性蛋白酶的酶解时间、酶解温度、酶解pH值进行了优化，具体如下：
1.酶解时间的优化
分别酶解不同的时间（15min、30min、60min、90min、120min、180min、240min），酶解温度一定，酶解pH值一定，制备豌豆肽，测定不同酶解时间下的产物的功能性质，根据实验结果，确定碱性蛋白酶的最佳酶解时间为60～240min。
2.酶解温度的优化
选取酶解温度40℃、45℃、50℃、55℃、60℃进行实验，酶解时间一定，酶解pH值一定，制备豌豆肽。测定不同酶解温度下的产物的功能性质，根据实验结果，确定碱性蛋白酶的最佳酶解温度为40～50℃。
3.酶解pH值的优化
选取酶解pH值7、8、9、10进行实验，酶解时间一定，酶解温度一定，
制备豌豆肽。测定不同酶解pH值下的产物的功能性质，根据实验结果，确定碱
性蛋白酶的最佳酶解pH值为8～10。
实施例二：如图3，
具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽制备：取1～10g豌豆分离蛋白粉加100mL磷酸钠缓冲液混匀，过夜搅拌，调pH值至1～2，然后加入1000～3000U胃蛋白酶进行酶解，酶解过程中控制pH值不变。27～42℃酶解60～180min后，60～100℃灭酶活15min，冷却至室温后，在离心力为5000～10000g条件下离心10～40min，取上清液冷冻干燥得到具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽。
本实施例的豌豆肽水解度为24.37±0.60%，对DPPH自由基的清除率为54.68±2.91％，乳化活性指数为16.51±0.80，乳化稳定性指数为69.47±6.92，乳液粒径为4.80±0.22，电势值为7.47±1.54。
上述操作过程中，对胃蛋白酶的酶解时间、酶解温度、酶解pH值进行了优化，具体如下：
1.酶解时间的优化
分别酶解不同的时间（15min、30min、60min、90min、120min、180min、240min），酶解温度一定，酶解pH值一定，制备豌豆肽，测定不同酶解时间下的产物的功能性质，根据实验结果，确定胃蛋白酶的最佳酶解时间为60～180min。
2.酶解温度的优化
选取酶解温度27℃、32℃、37℃、42℃、47℃进行实验，酶解时间一定，酶解pH值一定，制备豌豆肽。测定不同酶解温度下的产物的功能性质，根据实验结果，确定胃蛋白酶的最佳酶解温度为27～42℃。
3.酶解pH值的优化
选取酶解pH值1、1.5、2、2.5、3进行实验，酶解时间一定，酶解温度一定，制备豌豆肽，测定不同酶解pH值下的产物的功能性质，根据实验结果，确定胃蛋白酶的最佳酶解pH值为1～2。
实施例三：如图4，
具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽制备：取1～10g豌豆分离蛋白粉加100mL磷酸钠缓冲液混匀，过夜搅拌，调pH值至6～7，然后加入1000～3000U风味蛋白酶进行酶解，酶解过程中控制pH值不变。50～60℃酶解120～240min后，60～100℃灭酶活15min，冷却至室温后，在离心力为5000～10000g条件下离心10～40min，取上清液冷冻干燥得到具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽。
本实施例的豌豆肽水解度为32.43±0.71%，对DPPH自由基的清除率为15.10±0.93％，乳化活性指数为12.02±0.40，乳化稳定性指数为78.31±5.64，乳液粒径为3.88±0.10，电势值为-24.38±2.81。
上述操作过程中，对风味蛋白酶的酶解时间、酶解温度、酶解pH值进行了优化，具体如下：
1.酶解时间的优化
分别酶解不同的时间（15min、30min、60min、90min、120min、180min、240min），酶解温度一定，酶解pH值一定，制备豌豆肽，测定不同酶解时间下的产物的功能性质，根据实验结果，确定风味蛋白酶的最佳酶解时间为120～240min。
2.酶解温度的优化
选取酶解温度40℃、45℃、50℃、55℃、60℃进行实验，酶解时间一定，酶解pH值一定，制备豌豆肽。测定不同酶解温度下的产物的功能性质，根据实验结果，确定风味蛋白酶的最佳酶解温度为50～60℃。
3.酶解pH值的优化
选取酶解pH值6、6.5、7、7.5、8进行实验，酶解时间一定，酶解温度一定，制备豌豆肽。测定不同酶解pH值下的产物的功能性质，根据实验结果，确定胃蛋白酶的最佳酶解pH值为6～7。
本发明制备的豌豆蛋白肽绝大部分组分的分子量都在10000 Da 以下，分子量降低使得蛋白的溶解度提高；该豌豆肽在具备抗氧化性的同时，也显示出良好的乳化特性；且其以豌豆分离蛋白粉为原料开发多功能豌豆肽，有利于高效利用豌豆蛋白资源，促使豌豆进一步向高附加值产品转变，具有良好的经济和环境效益。
优选步骤S1中，豌豆分离蛋白的原料选择商业豌豆分离蛋白，这样的设计，价格低廉易获得，实际上，也可根据具体情况考虑豌豆分离蛋白的获取途经。
优选步骤S2中，碱性蛋白酶酶解条件为时间60～240min，pH8～10和温度40～50℃，胃蛋白酶酶解条件为时间60～180min，pH1～2和温度27～42℃，风味蛋白酶酶解条件为时间120～240min，pH6～7和温度50～60℃，碱性蛋白酶、胃蛋白酶和风味蛋白酶各自的添加量均为1000～3000U，这样的设计，酶解质量好，实际上，也可根据具体情况考虑碱性蛋白酶酶解条件、胃蛋白酶酶解条件和风味蛋白酶酶解条件。
优选步骤S3中，灭酶时间为15～20min，这样的设计，保证灭酶效果，实际上，也可根据具体情况考虑灭酶时间。
优选步骤S4中，离心力为5000～10000g，这样的设计，保证离心分离效果，实际上，也可根据具体情况考虑离心力。
优选步骤S5中，功能特性分析包括：水解度、DPPH清除能力、乳化活性指数、乳化稳定性指数、粒径分布及电位，这样的设计，全方位分析，实际上，也可根据具体情况考虑功能特性分析值。
上述实施例仅示例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，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)
1.一种具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽及其制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、配制浓度为10～50mM的磷酸钠缓冲溶液，所述磷酸钠缓冲溶液的pH范围在7～9，取豌豆分离蛋白用该磷酸钠缓冲液溶解，配制成质量浓度为1～10%的溶液，过夜搅拌；
S2、在由步骤S1获得的磷酸钠缓冲溶液中分别加入碱性蛋白酶、胃蛋白酶和风味蛋白酶进行单独酶解；
S3、在60～100℃的温度下灭酶，冷却至室温；
S4、离心10～40min，取上清液冷冻干燥，得到具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽；
S5、对上述豌豆肽产品进行功能特性分析。
2.根据权利要求1所述的一种具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽及其制备方法，其特征在于：步骤S1中，豌豆分离蛋白的原料选择商业豌豆分离蛋白。
3.根据权利要求2所述的一种具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽及其制备方法，其特征在于：步骤S2中，碱性蛋白酶酶解条件为时间60～240min，pH8～10和温度40～50℃，胃蛋白酶酶解条件为时间60～180min，pH1～2和温度27～42℃，风味蛋白酶酶解条件为时间120～240min，pH6～7和温度50～60℃，碱性蛋白酶、胃蛋白酶和风味蛋白酶各自的添加量均为1000～3000U。
4.根据权利要求3所述的一种具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽及其制备方法，其特征在于：步骤S3中，灭酶时间为15～20min。
5.根据权利要求4所述的一种具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽及其制备方法，其特征在于：步骤S4中，离心力为5000～10000g。
6.根据权利要求5所述的一种具有良好乳化性的豌豆抗氧化肽及其制备方法，其特征在于：步骤S5中，功能特性分析包括：水解度、DPPH清除能力、乳化活性指数、乳化稳定性指数、粒径分布及电位。
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