CN114836500A - 一种利用豆粕酶解形成功能性多肽生产制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用豆粕酶解形成功能性多肽生产制备方法，其特征在于，将微波处理后的豆粕加水后与鱼溶浆混合，后加入碱性蛋白酶、胰酶和半乳糖苷酶进行酶解反应后过滤得酶解滤液，将所述酶解滤液喷雾干燥得酶解功能肽粉。
Description
技术领域
本发明涉及功能性多肽制备领域，具体涉及一种利用豆粕酶解形成功能性多肽生产制备方法。
背景技术
豆粕是大豆加工副产品，具有蛋白含量高、氨基酸组成均衡、低成本等优点，是畜牧生产中应用最广泛的植物性蛋白质饲料原料。但豆粕中存在多种抗营养因子如胰蛋白酶抑制因子、脂肪氧化酶、抗原蛋白、寡糖等，会对动物消化、吸收营养物质造成不良影响，限制了其在饲料工业中的利用，其中胰蛋白酶抑制因子还会影响豆粕酶解过程中胰酶的酶解效率。
目前豆粕抗营养因子去除的众多方法中，加热熟化具有操作简单，效率高，无残留等优点。加热熟化的方式，一般包括微波加热、烘培加热和膨化处理，其中的微波加热具有耗时短、耗能低、抗营养因子去除效果强等特点 (胰蛋白酶抑制因子抑制率>95％)。
金枪鱼加工后会剩下鱼排，包括鱼头、鱼皮、鱼骨、内脏和碎肉等部分，含有大量蛋白质、油脂等。鱼排随意丢弃或掩埋，会造成环境的污染，可以用来制作鱼溶浆，然后对其营养物质进行利用。
在正常生长的动物机体中，活性氧(ROS)和过氧化物的生成与清除处于动态平衡，当平衡失衡后，机体内多余的自由基会攻击细胞骨架的DNA、蛋白质和脂质等生物大分子，损伤并破坏细胞的结构和功能，最终引发机体的损伤、衰老、病变。因此，有必要开发抗氧化功能性产品。研究发现，大豆酶解多肽和金枪鱼酶解多肽都具有优秀的抗氧化能力。
钙是动物机体生长发育和维持健康必不可少的营养素，传统钙元素补充产品多为无机物，会刺激动物胃肠道，吸收率较低。
最新研究发现，多肽螯合钙具有溶解度好、吸收利用率高，安全无副作用等优点。矿物质与小肽螯合成配合物时，可以被肠道细胞直接吸收，有助于机体正常的生长发育。
发明内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本发明的目的在于提供一种利用豆粕酶解形成功能性多肽生产制备方法。
本发明提供的方法制备得到的酶解功能性多肽具有强抗氧化性、矿物质螯合能力、诱食能力，能够提升动物的免疫能力及生长性能。
一种利用豆粕酶解形成功能性多肽生产制备方法，包括：
第一步，采用微波对豆粕进行加热处理后得到熟化豆粕；
第二步，将金枪鱼进行破碎，在95-100℃温度下煮溶后调节pH至 11.5-12.5后静置得鱼溶浆；
第三步，在第一步的产物熟化豆粕当中加入一定量的水得到熟化豆粕溶液，所述熟化豆粕与水的比例为1:1.0-2.2；
在所述熟化豆粕溶液当中加入一定量的鱼溶浆，所述熟化豆粕与所述鱼溶浆的比例为1：0.23-0.48后混匀，调节PH至8.0-9.0；
第四步，将第三步混匀后的产物在50±2℃静置获得溶解液；
第五步，在所述溶解液中加入碱性蛋白酶、胰酶，所述碱性蛋白酶加入量为酶解豆粕质量的2-4％，胰酶加入量为熟化豆粕质量的0.5-1.5％，后搅拌并在50±2℃温度下酶解；
第六步，在第五步的产物当中加入半乳糖苷酶，所述半乳糖苷酶加入量为熟化豆粕质量的0.5-1.5％；
第七步，将所述第六步的产物进行高温灭酶处理后冷却至30-50℃，后离心、过滤得酶解滤液，将所述酶解滤液喷雾干燥得酶解功能肽粉。
在本发明的一个优选实施例中，所述加热处理的时间为2-6分钟，微波功率为300-800w。
在本发明的一个优选实施例中，所述调节pH的调节剂为氢氧化钠。
在本发明的一个优选实施例中，所述静置时间为5-8小时。
在本发明的一个优选实施例中，所述碱性蛋白酶活力为20万IU/g。
在本发明的一个优选实施例中，所述胰酶活力为1000IU/g。
在本发明的一个优选实施例中，所述第五步的酶解时间为1小时。
在本发明的一个优选实施例中，所述半乳糖苷酶活力2万IU/g。
搅拌条件下，调节温度在50±2℃，继续酶解30分钟，获得酶解液。
在本发明的一个优选实施例中，所述高温灭酶处理的调节温度为90-95 ℃，处理时间为10分钟。
在本发明的一个优选实施例中，所述离心为采用离心机在4000rpm的转速下离心10分钟。
在本发明的一个优选实施例中，所述过滤为使用分子量5kDa功能膜元件过滤，从而获得蛋白分子量<5kDa的多肽溶液。
本发明的有益效果在于：
本发明通过选用微波加热，能够很好的钝化豆粕中的抗营养因子，提高酶解效率，提高所得产品的质量和功效。本发明提供上述方法制得的功能多肽，具有强抗氧化能力、矿物质螯合能力、气味香腥、安全无副作用等优点，具有良好的应用前景。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过实施例，对本发明进行进一步详细说明。但是应该理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限制本发明的范围。此外，在以下结构中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要的混淆本发明的概念。
实施例1：
一种熟化豆粕的制备，包括以下步骤：
1.准备市场上正常采购的豆粕，作为初始豆粕；
2.称量部分初始豆粕放入瓷盘中，将瓷盘放入微波炉中进行加热，微波炉设置功率为700W，加热时间设置为5分钟，得到熟化豆粕。
实施例2：
一种酶解功能性肽粉的生产制备方法，包括以下步骤：
1.采用微波对豆粕进行加热，功率设置为700W，时间设置为5分钟。结束后，得到熟化豆粕；
2.将金枪鱼排进行破碎，在97℃温度下煮溶后，使用氢氧化钠调节pH 至12.0后静置得鱼溶浆；
3.在第一步的产物熟化豆粕当中加入一定量的水得到熟化豆粕溶液，所述熟化豆粕与水的比例为1:2.0；
在所述熟化豆粕溶液当中加入一定量的鱼溶浆，所述熟化豆粕与所述鱼溶浆的比例为1：0.39混匀，使用氢氧化钠调节PH至8.5；
4.将第三步混匀后的产物在50℃静置获得溶解液；
5.在所述溶解液中加入碱性蛋白酶、胰酶，所述碱性蛋白酶加入量为熟化豆粕质量的3.0％，胰酶加入量为酶解豆粕质量的1.0％，后搅拌并在50℃温度下酶解；
所述碱性蛋白酶酶活20万IU/g，胰酶酶活1000IU/g。
6.在第五步的产物当中加入半乳糖苷酶，所述半乳糖苷酶加入量为熟化豆粕质量的1.0％；
所述半乳糖苷酶酶活2万IU/g。
7.将所述第六步的产物进行高温灭酶处理(95℃，10分钟)，之后冷却至 45℃，后经离心机4000r/min离心10分钟得到上清液，后使用分子量5kDa 功能膜元件过滤上清液得到酶解滤液，将所述酶解滤液喷雾干燥得酶解功能肽粉。
实施例3：
一种酶解功能性肽粉的生产制备方法，包括以下步骤：
1.不对豆粕进行任何处理，直接称取适量豆粕；
2.将金枪鱼排进行破碎，在97℃温度下煮溶后，使用氢氧化钠调节pH 至12.0后静置得鱼溶浆；
3.在第一步的豆粕当中加入一定量的水得到豆粕溶液，所述豆粕与水的比例为1:2.0；
在所述豆粕溶液当中加入一定量的鱼溶浆，所述豆粕与所述鱼溶浆的比例为1：0.39混匀，使用氢氧化钠调节PH至8.5；
4.将第三步混匀后的产物在50℃静置获得溶解液；
5.在所述溶解液中加入碱性蛋白酶、胰酶，所述碱性蛋白酶加入量为豆粕质量的3.0％，胰酶加入量为豆粕质量的1.0％，后搅拌并在50℃温度下酶解；
所述碱性蛋白酶酶活20万IU/g，胰酶酶活1000IU/g。
6.在第五步的产物当中加入半乳糖苷酶，所述半乳糖苷酶加入量为豆粕质量的1.0％；
所述半乳糖苷酶酶活2万IU/g。
7.将所述第六步的产物进行高温灭酶处理(95℃，10分钟)，之后冷却至 45℃，后经离心机4000r/min离心10分钟得到上清液，后使用分子量5kDa 功能膜元件过滤上清液得到酶解滤液，将所述酶解滤液喷雾干燥得酶解功能肽粉。
对实施例1-3的效果进行对比：
1.微波处理对豆粕胰蛋白酶抑制剂活性的抑制效果：
采用GB/T21498-2008规定的方法测定实施例1中的初始豆粕和熟化豆粕的胰蛋白酶抑制剂活性。结果见表1。
表1微波处理对豆粕胰蛋白酶抑制剂活性的抑制效果
根据表1的数据可知，实施例1制备得到的熟化豆粕胰蛋白酶抑制剂活力为2.5mg/g，显著低于初始豆粕，说明微波处理可以极大得抑制豆粕胰蛋白酶抑制剂活性，抑制率高达95.8％。
2.抗氧化活性测定：
1)DPPH自由基清除率测定
采用GB/T39100-2020中DPPH法测定实施例2～3制得的酶解功能肽粉的 DPPH自由基清除率，结果见表2。
表2不同酶解功能肽粉对DPPH自由基清除率
2)ABTS自由基清除率测定
采用GB/T39100-2020中ABTS法测定实施例2～3制得的酶解功能肽粉的 ABTS自由基清除率，结果见表3。
表3不同酶解功能肽粉对ABTS自由基清除率
根据表2、3的数据可知，实施例2制备得到的酶解功能肽粉对DPPH、ABTS 自由基的清除率，明显高于实施例3。
3.Ca2+螯合能力测定(邻甲酚酞比色法)：
1)试剂配制：
a.贮备乙醇胺-硼酸盐缓冲液：
称取3.6g硼酸于100mL容量瓶中，加蒸馏水10mL，乙醇胺10mL，摇晃至硼酸完全溶解，用乙醇胺定容至100mL。
b.贮备邻-甲酚酞溶液：
称取80.0mg邻-甲酚酞络合剂于100mL于棕色容量瓶中，加25mL蒸馏水和0.5mL1mol氢氧化钾溶液，摇晃至完全溶解。用75mL蒸馏水定容，加0.5mL 冰乙酸，摇匀。
c.贮备8-羟基喹啉溶液:称取5.0g的8-羟基喹啉于100mL棕色容量瓶中，用95％乙醇溶解，定容。
d.贮备钙标准液(1000μg/mL)：
称取碳酸钙(分析纯)约2g于坩埚中，105℃烘4h，取出放入干燥器中冷却至室温，称取0.1g于100mL容量瓶中，加以0.5N HCl 5mL，蒸馏水定容，摇匀。
e.0.5mol/L HCl：
取浓HCl(分析纯)43mL于1L容量瓶中，用蒸馏水定容，摇匀。
f.标准钙工作液(100μg/mL)：
吸取10mL贮备钙标准液于100mL容量瓶中，用一级水定容。
g.工作显色液：
吸取6mL贮备乙醇胺-硼酸盐缓冲液，1.8mL的8-羟基喹啉贮备液，6mL 邻-甲酚酞溶液于100mL容量瓶中，用一级水定容到100mL。
h.0.2mol/L磷酸缓冲液配制：
取0.2mol/L磷酸氢二钠91.5mL(17.907g样品溶解定容至250mL)与 0.2mol/L磷酸二氢钠8.5mL(取0.78g样品溶解定容至25mL)混合。
2)标准曲线制作：
分别取标准钙工作液(100ug/mL)0，0.2，0.4，0.6，0.8，1.0ml于10ml 试管中，分别加一级水1.0，0.8，0.6，0.4，0.2，0mL，再加入工作显色液 5ml，摇匀，于570nm处0-15min内比色，制作吸光值-钙含量标准曲线：y＝ax+b。 3.样品Ca2+螯合能力测定
取5mg酶解功能肽粉于10mL离心管中，加入1mL 5mmol/L的CaCl2溶液和0.2mol/L的磷酸缓冲液。另取一支离心管不添加肽粉作为空白对照组。然后置于37℃水浴锅，60r/min条件下反应1小时。再取出进行离心，去除沉淀。取上清液稀释5倍后，再加入5倍体积的工作显色液，震荡混匀20秒。在10min内，使用酶标仪检测570波长下的吸光度值，每个样品三个平行。根据上述吸光值-钙含量标准曲线，得到样品组钙含量X1，空白组钙含量为 X0。样品钙螯合能力计算公式如下：
测试结果见表4。
表4不同酶解功能肽粉对Ca2+的螯合能力
根据表4实验结果，可以发现实施例2的酶解功能肽粉具有更强的Ca2+ 的螯合能力，也证明微波处理与后续步骤的配合能够增强豆粕酶解功能肽粉的钙螯合能力。
以上显示和描述了发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。
本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (10)
1.一种利用豆粕酶解形成功能性多肽生产制备方法，其特征在于，包括：
第一步，采用微波对豆粕进行加热处理，得到熟化豆粕；
第二步，将金枪鱼进行破碎，在95-100℃温度下煮溶后调节pH至11.5-12.5后静置得鱼溶浆；
第三步，在第一步的产物熟化豆粕当中加入一定量的水得到熟化豆粕溶液，所述熟化豆粕与水的比例为1:1.0-2.2；
在所述熟化豆粕溶液当中加入一定量的鱼溶浆，所述熟化豆粕与所述鱼溶浆的比例为1：0.23-0.48后混匀，调节PH至8.0-9.0；
第四步，将第三步混匀后的产物在50±2℃静置获得溶解液；
第五步，在所述溶解液中加入碱性蛋白酶、胰酶，所述碱性蛋白酶加入量为熟化豆粕质量的2-4％，胰酶加入量为熟化豆粕质量的0.5-1.5％，后搅拌并在50±2℃温度下继续酶解；
第六步，在第五步的产物当中加入半乳糖苷酶，所述半乳糖苷酶加入量为熟化豆粕质量的0.5-1.5％；
第七步，将所述第六步的产物进行高温灭酶处理后冷却至30-50℃，后离心、过滤得酶解滤液，将所述酶解滤液喷雾干燥得酶解功能肽粉。
2.如权利要求1所述的一种利用豆粕酶解形成功能性多肽生产制备方法，其特征在于，所述加热处理的时间为2-6分钟，微波功率为300-800w。
3.如权利要求1所述的一种利用豆粕酶解形成功能性多肽生产制备方法，其特征在于，所述调节pH的调节剂为氢氧化钠。
4.如权利要求1所述的一种利用豆粕酶解形成功能性多肽生产制备方法，其特征在于，所述静置时间为5-8小时。
5.如权利要求1所述的一种利用豆粕酶解形成功能性多肽生产制备方法，其特征在于，所述碱性蛋白酶活力为20万IU/g。
所述胰酶活力为1000IU/g。
6.如权利要求1所述的一种利用豆粕酶解形成功能性多肽生产制备方法，其特征在于，所述第五步的酶解时间为1小时。
7.如权利要求1所述的一种利用豆粕酶解形成功能性多肽生产制备方法，其特征在于，所述半乳糖苷酶活力2万IU/g。
8.如权利要求1所述的一种利用豆粕酶解形成功能性多肽生产制备方法，其特征在于，所述继续酶解为在搅拌条件下，调节温度在50±2℃，继续酶解30分钟，获得酶解液。
9.如权利要求1所述的一种利用豆粕酶解形成功能性多肽生产制备方法，其特征在于，所述高温灭酶处理的调节温度为90-95℃，处理时间为10分钟；
所述离心为采用离心机在4000rpm的转速下离心10分钟。
10.如权利要求1所述的一种利用豆粕酶解形成功能性多肽生产制备方法，其特征在于，所述过滤为使用分子量5kDa功能膜元件过滤，从而获得蛋白分子量<5kDa的多肽溶液。
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