CN115029405A - 一种文冠果肽的提取方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种文冠果肽的提取方法，在果实采摘方面设计一套对成熟度进行预测的算法，可以在最合适的成熟度下进行采摘，以达到蛋白质等营业成分的最大户；在提取层面，通过对复合酶进行杂化以及对蛋白内切酶进行改性提升二者的效率以及催化过程中的稳定性，使得文冠果肽的提取率大幅提高。

Description

一种文冠果肽的提取方法
【技术领域】
本发明涉及人体保健品技术领域，尤其涉及一种文冠果肽的提取方法。
【背景技术】
文冠果是我国珍贵的木本油料，有“北方油茶”之称。文冠果种子富含 油脂和蛋白质，文冠果中的蛋白质含量约25％。文冠果从采摘到提取过程通常 会面临以下问题：
1)采摘过程：由于受到温度、地理位置、日照等因素的影响，文冠果成 熟的时间和日期是不尽相同的。若采摘过早，则文冠果果实并未完全成熟， 会导致其蛋白质等营养成分含量偏低；若采摘较晚，文冠果果实极易发霉变 质；
2)提取过程：提取过程中传统蛋白酶酶解效率不高，会导致文冠果肽的 提取率偏低。
【发明内容】
有鉴于此，本发明实施例提供了一种文冠果肽的提取方法。
本申请提供了一种文冠果肽的提取方法，所述提取方法包括如下步骤：
S1、对未采摘的文冠果果实进行成熟度预测，并在成熟时进行文冠果果 实采摘；
S2、选取新鲜洗净后的文冠果果实，去除果壳和种皮后，对果仁进行低 温压榨以获得冷榨饼；
S3、将冷榨饼进行粉碎、揉滚、脱脂和浓缩处理后，得到文冠果浓缩液；
S4、向文冠果浓缩液中加入混合酶进行酶解处理后得到酶解液，所述混 合酶包括铜杂化复合纳米酶、改性蛋白内切酶、蛋白质水解酶和复合蛋白酶；
S5、将酶解液进行离心、过滤与干燥后得到文冠果肽。
进一步地，S1包括：
S11、对采集到的文冠果图像进行有效区域选择后生成图像样本；
S12、对所述图像样本的图像信息量进行判断，删除掉信息量较低的图像 样本，并将保留的图像样本加入预测库；
S13、将预测库的图形样本输入成熟度预测模型中，若预测结果为成熟时 进行文冠果果实采摘。
进一步地，S11包括：
S111、通过公式I(i)＝μU(i)F[exp(R(f)+P(f))]-g(i)*F-1[exp(R(f)+P(f))]2计算 出文冠果图像的有效区域信息，I(i)为有效区域信息，μ为先验参数，U(i)为维 纳滤波平滑处理，g(i)为高斯滤波器平滑处理，F为傅里叶变换和F-1为傅里叶逆 变换，R(f)为文冠果图像的光谱残差，P(f)为文冠果图像的相位谱；
S112、基于有效区域信息，通过
Figure BDA0003581216860000021
对背景和对象进行选择， 选择S'(i)＝1时所对应的图像区域i作为对象，S'(i)＝0时所对应的图像区域i作为背 景；
S113、将所有的对象进行连接为一个完整区域，并在进行平滑处理后，得到 有效区域。
进一步地，S12包括：
统计文冠果图像中对象数量，即S'(i)＝1的图像区域数量
Figure BDA0003581216860000022
若
Figure BDA0003581216860000023
则 对应图像样本的图像信息量符合标准，将该图像样本加入预测库；若
Figure BDA0003581216860000024
则对应图像样本的图像信息量不符合标准，将该图像样本删除。
进一步地，S13包括：
建立成熟度预测模型：
Figure BDA0003581216860000031
其中，Q*为预设最优 函数，QK为K轮迭代后的最佳函数，μ为初始状态分布，n为每轮采集的样本 数量，α*为函数族的函数个数，δ*为函数族的光滑参数，A为常数，β为目标 参考系数；
将文冠果图像的有效区域信息带入成熟度预测模型中获得成熟度C值，将 C值与成熟度阈值ΔC进行比较，若C≥ΔC，则将该文冠果图像标记为成熟，否 则该文冠果图像标记为不成熟；
全部文冠果图像计算完成后，统计标记为成熟的文冠果图像的占比，若 占比超过预设阈值，则预测结果为成熟，并可进行文冠果果实采摘。
进一步地，S3包括：
S31、利用粉碎机将文冠果冷榨饼粉碎后，送入滚揉机在40-50℃的条件 下进行滚揉处理，在流动的氮气的情况下滚揉12h时，在揉搓的同时使用柠 檬酸进行喷洒，得到文冠果浆液；喷淋柠檬酸溶液的PH值为6.2，并保证柠 檬酸溶液和文冠果冷榨饼重量份之比为1:7.5；
S32、文冠果浆液的温度降至4℃，使用分离机对文冠果浆液进行脱脂处 理得到脱脂浆液；
S33、对脱脂浆液在20℃的条件下进行过滤，得到滤液1，将滤渣中加入 去离子水，45℃条件下加热4h，加热时以800rpm的转速搅拌，在45℃条件 下过滤得滤液2，将滤液1和滤液2搅拌混合，将混合滤液的体积浓缩为脱脂 浆液体积的15％，即文冠果浓缩液。
进一步地，所述S4具体包括：
向文冠果浓缩液中加入混合酶，加入比例为每1L文冠果浓缩液添加25g 混合酶，加入柠檬酸溶液将pH值调节至6.2，在37℃的恒温环境中酶解3h， 得到酶解液，其中，混合酶中铜杂化复合纳米酶、改性蛋白内切酶、蛋白质 水解酶和复合蛋白酶的重量份数比为7:4:3:3。
进一步地，S5具体包括：
S51、将酶解液pH值调节至7，从酶解液中离心分离出500Da-4000Da分 子量的多肽溶液；
S52、对多肽溶液在50℃进行热交换，使多肽溶液温度保持恒定，通过孔 径10-35nm的碳化硅膜进行微滤得到微滤溶液。
S53、将微滤溶液的温度升高至55℃，通过纳滤系统去除微滤溶液中90％ 的水分得到浸膏，纳滤系统的压力为20bar，微滤温度为55℃。
S54、用分子量为500Da-4000Da的超滤膜对浸膏进行5次洗脱分离后， 低温干燥后得到文冠果肽。
进一步地，所述铜杂化复合纳米酶的制备方法包括：
1)将蛋白质水解酶和复合蛋白酶分别加入磷酸钠缓冲溶液中制备酶溶液， 将两种酶溶液的浓度均调节为0.3g/L，pH值调节为7，备用；
2)制备溶液浓度为1g/L的Cu2SO4·5H2O溶液备用；
3)选取体积份数比为1:5:4的Cu2SO4·5H2O溶液、蛋白质水解酶溶液、复 合蛋白酶溶液搅拌混合均匀后，在25℃下静置24h；
4)将混合液以9000rpm的转速离心5min后去除上清液；
5)将沉淀物混悬于0.1倍混合液体积的蒸馏水后，以9000rpm的转速离 心5min，去除上清液；重复3次后，获得沉淀物；
6)将沉淀物混悬于适量蒸馏水后，通过液氮进行低温冷却后获得铜杂化 复合纳米酶。
进一步地，所述改性蛋白内切酶的制备方法包括：
1)将等比例的纳米碳点、碳管和石墨烯加入体积分数为75％的乙醇水溶 液中，需保证1L乙醇水溶液中加5g碳粉，超声下搅拌混匀，得到溶液1；
2)将α-乳清蛋白加入生理盐水中，然后加入适量0.1mol/L的KOH溶液， 然后加入2g/L番茄红素油树脂乙醇溶液后，混合搅拌均匀后得到溶液2，需 保证1L生理盐水中加入6g蛋白内切酶、65mLKOH溶液和6L番茄红素油树脂 乙醇溶液；
3)将溶液1和溶液2按照体积比为1:8.5在55-60℃下混合搅拌均后， 加入1.2g/LCu2SO4·5H2O溶液和6.3g/L的2-甲基咪唑溶液，混合搅拌均匀后 得到混合液1，保证每L溶液1和溶液2的混合液中加入34mLCu2SO4·5H2O溶 液和23mL的2-甲基咪唑溶液；
4)将混合液1以5000rpm的转速离心20min，去除上清液；重复2次后， 获得沉淀物；将沉淀物用乙醇清洗后，通过液氮进行低温冷却后获得纳米产 物；
5)将1kg的纳米产物加入至2L的丁二醛水溶液后，在15-20℃下，以 500rpm的转速搅拌4-6h，在加入1.2kg的蛋白内切酶，将温度提高至25-30℃， 以300rpm的转速搅拌8-12h后，将多余的丁二醛和蛋白内切酶去除后得到反 应液；
6)将反应液以6000rpm的转速离心30min，去除上清液；重复2次后， 获得沉淀物；
7)将沉淀物混悬于适量蒸馏水后，通过液氮进行低温冷却后获得改性蛋 白内切酶。
上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：
本发明提供了一种文冠果肽的提取方法，在果实采摘方面设计一套对成 熟度进行预测的算法，可以在最合适的成熟度下进行采摘，以达到蛋白质等 营业成分的最大户；在提取层面，通过对复合酶进行杂化以及对蛋白内切酶 进行改性提升二者的效率以及催化过程中的稳定性，使得文冠果肽的提取率 大幅提高。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要 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它的附图。
图1是本发明实施例所提供的一种文冠管果成熟度评估方法的流程示意 图；
图2是铜杂化复合纳米酶的SEM图；
图3是改性蛋白内切酶的SEM图；
图4是本发明实施例所提供的一种文冠管果成熟度评估方法的结构框架 图。
【具体实施方式】
为了更好的理解本发明的技术方案，下面对本发明实施例进行详细描述。
应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的 实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳 动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非 旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的 “一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示 其他含义。
应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联 关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同 时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示 前后关联对象是一种“或”的关系。
请参考图1，本申请提供了一种文冠果肽的提取方法，所述提取方法包括 如下步骤：
S1、对未采摘的文冠果果实进行成熟度预测，并在成熟时进行文冠果果 实采摘；
S2、选取新鲜洗净后的文冠果果实，去除果壳和种皮后，对果仁进行低 温压榨以获得冷榨饼；
S3、将冷榨饼进行粉碎、揉滚、脱脂和浓缩处理后，得到文冠果浓缩液；
S4、向文冠果浓缩液中加入混合酶进行酶解处理后得到酶解液，所述混 合酶包括铜杂化复合纳米酶、改性蛋白内切酶、蛋白质水解酶和复合蛋白酶；
S5、将酶解液进行离心、过滤与干燥后得到文冠果肽。
本发明提供了一种文冠果肽的提取方法，在果实采摘方面设计一套对成 熟度进行预测的算法，可以在最合适的成熟度下进行采摘，以达到蛋白质等 营业成分的最大户；在提取层面，通过对复合酶进行杂化以及对蛋白内切酶 进行改性提升二者的效率以及催化过程中的稳定性，改性酶和杂化酶可以适 应更复杂和恶劣的环境，使得文冠果肽的提取率大幅提高。
若采摘过早，则文冠果果实并未完全成熟，会导致其蛋白质等营养成分 含量偏低；若采摘较晚，文冠果果实极易发霉变质，为了保证文冠果的果实 质量，确地其采摘节点尤为重要，所以，本实施例进一步细化了了S1，图1 是本发明实施例所提供的一种文冠管果成熟度评估方法的流程示意图，请参 考图1，S1包括：
S11、对采集到的文冠果图像进行有效区域选择后生成图像样本；
因为文冠果图像一般由无人机进行采集，采集过程中可能由于拍摄角度 与高度的问题造成图像中有效区域面积较小，通过S11的处理可将图像样本 纳入统一的标准中，方便后续的计算与处理。
S12、对所述图像样本的图像信息量进行判断，删除掉信息量较低的图像 样本，并将保留的图像样本加入预测库；
这一步骤的目的可以排除图像信息量较少的图像样本，比如一个图像样 本出现的文冠果果实较少，甚至未出现文冠果果实，这种样本对于模型来说 意义是不大的，在此步骤予以去除。
S13、将预测库的图形样本输入成熟度预测模型中，若预测结果为成熟时 进行文冠果果实采摘。
成熟度预测模型是由训练库中的训练样本和其对应采摘的文冠果蛋白质 含量，训练样本的生成过程和图像样本是一样的，文冠果蛋白质含量可通过 凯式法进行测量，通过训练库的经过不断地学习训练与更新可获得成熟度预 测模型；在后续的图形样本过程中还可以对成熟度预测模型进行不断地更新 与完善。
关于图像样本的生成的细化步骤，可参考S11，这样处理的目的是可以生 成标准化的图形样本，这样处理及预测的标准才更为统一，具体参见如下定 位步骤：
S111、通过公式I(i)＝μU(i)F[exp(R(f)+P(f))]-g(i)*F-1[exp(R(f)+P(f))]2计算 出文冠果图像的有效区域信息，I(i)为有效区域信息，μ为先验参数，U(i)为维 纳滤波平滑处理，g(i)为高斯滤波器平滑处理，F为傅里叶变换和F-1为傅里叶逆 变换，R(f)为文冠果图像的光谱残差，P(f)为文冠果图像的相位谱；
S112、基于有效区域信息，通过
Figure BDA0003581216860000081
对背景和对象进行选择， 选择S'(i)＝1时所对应的图像区域i作为对象，S'(i)＝0时所对应的图像区域i作为背 景；
S113、将所有的对象进行连接为一个完整区域，并在进行平滑处理后，得到 有效区域。
当图形样本中的有效信息量太少，比如由于拍照的角度、光线等原因，使 得图形样本中可用文冠果果实的数量较少或者文冠果果实所占面积较小，这样 不仅仅浪费算力，还会对预测结果造成影响。所以通过S12的步骤对图像信息 量符合标准的图形样本予以保留，以及对图像信息量不符合标准的予以删除， S12具体包括：
统计文冠果图像中对象数量，即S'(i)＝1的图像区域数量
Figure BDA0003581216860000091
若
Figure BDA0003581216860000092
则 对应图像样本的图像信息量符合标准，将该图像样本加入预测库；若
Figure BDA0003581216860000093
则对应图像样本的图像信息量不符合标准，将该图像样本删除。
完成了图形样本的标准化和无效样本的去除，即可进行成熟度预测模型 的计算，S13包括：
建立成熟度预测模型：
Figure BDA0003581216860000094
其中，Q*为预设最优 函数，QK为K轮迭代后的最佳函数，μ为初始状态分布，n为每轮采集的样本 数量，α*为函数族的函数个数，δ*为函数族的光滑参数，A为常数，β为目标 参考系数；
将文冠果图像的有效区域信息带入成熟度预测模型中获得成熟度C值，将 C值与成熟度阈值ΔC进行比较，若C≥ΔC，则将该文冠果图像标记为成熟，否 则该文冠果图像标记为不成熟；
全部文冠果图像计算完成后，统计标记为成熟的文冠果图像的占比，若 占比超过预设阈值，则预测结果为成熟，并可进行文冠果果实采摘。
其中，成熟度阈值ΔC是通过将训练样本不断学习训练计算出来的参考值。
进一步地，S3包括：
S31、利用粉碎机将文冠果冷榨饼粉碎后，送入滚揉机在40-50℃的条件 下进行滚揉处理，在流动的氮气的情况下滚揉12h时，在揉搓的同时使用柠 檬酸进行喷洒，得到文冠果浆液；喷淋柠檬酸溶液的PH值为6.2，并保证柠 檬酸溶液和文冠果冷榨饼重量份之比为1:7.5；
S32、文冠果浆液的温度降至4℃，使用分离机对文冠果浆液进行脱脂处 理得到脱脂浆液；
S33、对脱脂浆液在20℃的条件下进行过滤，得到滤液1，将滤渣中加入 去离子水，45℃条件下加热4h，加热时以800rpm的转速搅拌，在45℃条件 下过滤得滤液2，将滤液1和滤液2搅拌混合，将混合滤液的体积浓缩为脱脂 浆液体积的15％，即文冠果浓缩液。
进一步地，所述S4具体包括：
向文冠果浓缩液中加入混合酶，加入比例为每1L文冠果浓缩液添加25g 混合酶，加入柠檬酸溶液将pH值调节至6.2，在37℃的恒温环境中酶解3h， 得到酶解液，其中，混合酶中铜杂化复合纳米酶、改性蛋白内切酶、蛋白质 水解酶和复合蛋白酶的重量份数比为7:4:3:3。
进一步地，S5具体包括：
S51、将酶解液pH值调节至7，从酶解液中离心分离出500Da-4000Da分 子量的多肽溶液；
S52、对多肽溶液在50℃进行热交换，使多肽溶液温度保持恒定，通过孔 径10-35nm的碳化硅膜进行微滤得到微滤溶液。
S53、将微滤溶液的温度升高至55℃，通过纳滤系统去除微滤溶液中90％ 的水分得到浸膏，纳滤系统的压力为20bar，微滤温度为55℃。
S54、用分子量为500Da-4000Da的超滤膜对浸膏进行5次洗脱分离后， 低温干燥后得到文冠果肽。
进一步地，请参考图2，图2是铜杂化复合纳米酶的SEM图，所述铜杂 化复合纳米酶的制备方法包括：
1)将蛋白质水解酶和复合蛋白酶分别加入磷酸钠缓冲溶液中制备酶溶液， 将两种酶溶液的浓度均调节为0.3g/L，pH值调节为7，备用；
2)制备溶液浓度为1g/L的Cu2SO4·5H2O溶液备用；
3)选取体积份数比为1:5:4的Cu2SO4·5H2O溶液、蛋白质水解酶溶液、复 合蛋白酶溶液搅拌混合均匀后，在25℃下静置24h；
4)将混合液以9000rpm的转速离心5min后去除上清液；
5)将沉淀物混悬于0.1倍混合液体积的蒸馏水后，以9000rpm的转速离 心5min，去除上清液；重复3次后，获得沉淀物；
6)将沉淀物混悬于适量蒸馏水后，通过液氮进行低温冷却后获得铜杂化 复合纳米酶。
下面通过设计对照试验来表征改性后酶的催化效率和稳定性。
对照实验1：
组1：文冠果浓缩液1L、3g 1:1的蛋白质水解酶和复合蛋白酶、pH值调 节为7，温度50℃，反应时间30min；
组2：文冠果浓缩液1L、3g铜杂化复合纳米酶、pH值调节为7，温度50℃， 反应时间30min。
对照实验2：
组1：文冠果浓缩液1L、3g 1:1的蛋白质水解酶和复合蛋白酶、pH值调 节为9，温度50℃，反应时间30min；
组2：文冠果浓缩液1L、3g铜杂化复合纳米酶、pH值调节为9，温度50℃， 反应时间30min。
对照实验3：
组1：文冠果浓缩液1L、3g 1:1的蛋白质水解酶和复合蛋白酶、pH值调 节为5，温度50℃，反应时间30min；
组2：文冠果浓缩液1L、3g铜杂化复合纳米酶、pH值调节为5，温度50℃， 反应时间30min。
对照实验4：
组1：文冠果浓缩液1L、3g 1:1的蛋白质水解酶和复合蛋白酶、pH值调 节为7，温度65℃，反应时间30min；
组2：文冠果浓缩液1L、3g铜杂化复合纳米酶、pH值调节为7，温度65℃， 反应时间30min。
对照实验5：
组1：文冠果浓缩液1L、3g 1:1的蛋白质水解酶和复合蛋白酶、pH值调 节为7，温度25℃，反应时间30min；
组2：文冠果浓缩液1L、3g铜杂化复合纳米酶、pH值调节为7，温度25℃， 反应时间30min。
每个对照实验待反应时间到30min，对肽进行分离干燥并称重。
请参见表1，通过以下维度来表征改性后蛋白内切酶的催化效率和稳定性。
表1
Figure BDA0003581216860000121
进一步地，图3是改性蛋白内切酶的SEM图，请参考图3，所述改性蛋白 内切酶的制备方法包括：
1)将等比例的纳米碳点、碳管和石墨烯加入体积分数为75％的乙醇水溶 液中，需保证1L乙醇水溶液中加5g碳粉，超声下搅拌混匀，得到溶液1；
2)将α-乳清蛋白加入生理盐水中，然后加入适量0.1mol/L的KOH溶液， 然后加入2g/L番茄红素油树脂乙醇溶液后，混合搅拌均匀后得到溶液2，需 保证1L生理盐水中加入6g蛋白内切酶、65mLKOH溶液和6L番茄红素油树脂 乙醇溶液；
3)将溶液1和溶液2按照体积比为1:8.5在55-60℃下混合搅拌均后， 加入1.2g/LCu2SO4·5H2O溶液和6.3g/L的2-甲基咪唑溶液，混合搅拌均匀后 得到混合液1，保证每L溶液1和溶液2的混合液中加入34mLCu2SO4·5H2O溶 液和23mL的2-甲基咪唑溶液；
4)将混合液1以5000rpm的转速离心20min，去除上清液；重复2次后， 获得沉淀物；将沉淀物用乙醇清洗后，通过液氮进行低温冷却后获得纳米产 物；
5)将1kg的纳米产物加入至2L的丁二醛水溶液后，在15-20℃下，以 500rpm的转速搅拌4-6h，在加入1.2kg的蛋白内切酶，将温度提高至25-30℃， 以300rpm的转速搅拌8-12h后，将多余的丁二醛和蛋白内切酶去除后得到反 应液；
6)将反应液以6000rpm的转速离心30min，去除上清液；重复2次后， 获得沉淀物；
7)将沉淀物混悬于适量蒸馏水后，通过液氮进行低温冷却后获得改性蛋 白内切酶。
下面通过设计对照试验来表征改性后酶的催化效率和稳定性。
对照实验1：
组1：文冠果浓缩液1L、5g蛋白内切酶、pH值调节为7，温度50℃，反 应时间30min；
组2：文冠果浓缩液1L、5g改性蛋白内切酶、pH值调节为7，温度50℃， 反应时间30min。
对照实验2：
组1：文冠果浓缩液1L、5g蛋白内切酶、pH值调节为9，温度50℃，反 应时间30min；
组2：文冠果浓缩液1L、5g改性蛋白内切酶、pH值调节为9，温度50℃， 反应时间30min。
对照实验3：
组1：文冠果浓缩液1L、5g蛋白内切酶、pH值调节为5，温度50℃，反 应时间30min；
组2：文冠果浓缩液1L、5g改性蛋白内切酶、pH值调节为5，温度50℃， 反应时间30min。
对照实验4：
组1：文冠果浓缩液1L、5g蛋白内切酶、pH值调节为7，温度65℃，反 应时间30min；
组2：文冠果浓缩液1L、5g改性蛋白内切酶、pH值调节为7，温度65℃， 反应时间30min。
对照实验5：
组1：文冠果浓缩液1L、5g蛋白内切酶、pH值调节为7，温度25℃，反 应时间30min；
组2：文冠果浓缩液1L、5g改性蛋白内切酶、pH值调节为7，温度25℃， 反应时间30min。
每个对照实验待反应时间到30min，对肽进行分离干燥并称重。
请参见表2，通过以下维度来表征改性后蛋白内切酶的催化效率和稳定性。
表2
Figure BDA0003581216860000141
Figure BDA0003581216860000151
通过以上的实施例可以看出本发明提供的文冠果肽的提取方法，在果实 采摘方面设计一套对成熟度进行预测的算法，可以在最合适的成熟度下进行 采摘，以达到蛋白质等营业成分的最大户；在提取层面，通过对复合酶进行 杂化以及对蛋白内切酶进行改性提升二者的效率以及催化过程中的稳定性， 使得文冠果肽的提取率大幅提高。
本发明还提供了一种文冠管果成熟度评估装置，请参考图4，图4是本发 明实施例所提供的一种文冠管果成熟度评估方法的结构框架图，该装置包括：
预处理模块410，用于对采集到的文冠果图像进行有效区域选择后生成图 像样本；
判断模块420，用于对所述图像样本的图像信息量进行判断，删除掉信息 量较低的图像样本，并将保留的图像样本加入预测库；
处理模块430，用于将预测库的图形样本输入成熟度预测模型中，若预测 结果为成熟时进行文冠果果实采摘。
在硬件层面，该装置可以包括处理器，可选地还包括内部总线、网络接 口、存储器。其中，存储器可能包含内存，例如高速随机存取存储器 (Random-Access Memory，RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少1个磁盘存储器等。当然，该装置还可能包括其他业务 所需要的硬件。
处理器、网络接口和存储器可以通过内部总线相互连接，该内部总线可 以是ISA(Industry Standard Architecture，工业标准体系结构)总线、PCI(PeripheralComponent Interconnect，外设部件互连标准)总线或 EISA(Extended IndustryStandard Architecture，扩展工业标准结构)总 线等。所述总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。
存储器，用于存放程序。具体地，程序可以包括程序代码，所述程序代 码包括计算机操作指令。存储器可以包括内存和非易失性存储器，并向处理 器提供指令和数据。
结合本发明实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器 执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块 可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写 可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器， 处理器读取存储器中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。
上述实施例阐明的系统、装置、模块或单元，具体可以由计算机芯片或 实体实现，或者由具有某种功能的产品来实现。一种典型的实现设备为计算 机。具体的，计算机例如可以为个人计算机、膝上型计算机、蜂窝电话、相 机电话、智能电话、个人数字助理、媒体播放器、导航设备、电子邮件设备、 游戏控制台、平板计算机、可穿戴设备或者这些设备中的任何设备的组合。
为了描述的方便，描述以上装置时以功能分为各种单元或模块分别描述。 当然，在实施本发明时可以把各单元或模块的功能在同一个或多个软件和/或 硬件中实现。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或 计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、 或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个 其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘 存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序 产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程 图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流 程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算 机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使 得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现 在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功 能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设 备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器 中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或 多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上， 使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的 处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图 一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
在一个典型的配置中，计算设备包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输 出接口、网络接口和内存。
内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器 (RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。 内存是计算机可读介质的示例。
计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由 任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、 程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存 (PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类 型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数 字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁 性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。 按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵 盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备 不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为 这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下， 由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方 法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
本领域技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统或计算机 程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软 件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含 有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、 CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明可以在由计算机执行的计算机可执行指令的一般上下文中描述， 例如程序模块。一般地，程序模块包括执行特定任务或实现特定抽象数据类 型的例程、程序、对象、组件、数据结构等等。也可以在分布式计算环境中 实践本发明，在这些分布式计算环境中，由通过通信网络而被连接的远程处 理设备来执行任务。在分布式计算环境中，程序模块可以位于包括存储设备 在内的本地和远程计算机存储介质中。
本发明中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相 似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之 处。尤其，对于系统实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述 的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所述仅为本发明的实施例而已，并不用于限制本发明。对于本领域技 术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原理之内所 作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种文冠果肽的提取方法，其特征在于，所述提取方法包括如下步骤：
S1、对未采摘的文冠果果实进行成熟度预测，并在成熟时进行文冠果果实采摘；
S2、选取新鲜洗净后的文冠果果实，去除果壳和种皮后，对果仁进行低温压榨以获得冷榨饼；
S3、将冷榨饼进行粉碎、揉滚、脱脂和浓缩处理后，得到文冠果浓缩液；
S4、向文冠果浓缩液中加入混合酶进行酶解处理后得到酶解液，所述混合酶包括铜杂化复合纳米酶、改性蛋白内切酶、蛋白质水解酶和复合蛋白酶；
S5、将酶解液进行离心、过滤与干燥后得到文冠果肽。
2.如权利要求1所述的文冠果肽的提取方法，其特征在于，所述S1包括：
S11、对采集到的文冠果图像进行有效区域选择后生成图像样本；
S12、对所述图像样本的图像信息量进行判断，删除掉信息量较低的图像样本，并将保留的图像样本加入预测库；
S13、将预测库的图形样本输入成熟度预测模型中，若预测结果为成熟时进行文冠果果实采摘。
3.如权利要求2所述的文冠果肽的提取方法，其特征在于，所述S11包括：
S111、通过公式I(i)＝μU(i)F[exp(R(f)+P(f))]-g(i)*F-1[exp(R(f)+P(f))]2计算出文冠果图像的有效区域信息，I(i)为有效区域信息，μ为先验参数，U(i)为维纳滤波平滑处理，g(i)为高斯滤波器平滑处理，F为傅里叶变换和F-1为傅里叶逆变换，R(f)为文冠果图像的光谱残差，P(f)为文冠果图像的相位谱；
S112、基于有效区域信息，通过
Figure FDA0003581216850000021
对背景和对象进行选择，选择S'(i)＝1时所对应的图像区域i作为对象，S'(i)＝0时所对应的图像区域i作为背景；
S113、将所有的对象进行连接为一个完整区域，并在进行平滑处理后，得到有效区域。
4.如权利要求2所述的文冠果肽的提取方法，其特征在于，所述S12包括：
统计文冠果图像中对象数量，即S'(i)＝1的图像区域数量
Figure FDA0003581216850000022
若
Figure FDA0003581216850000023
则对应图像样本的图像信息量符合标准，将该图像样本加入预测库；若
Figure FDA0003581216850000024
则对应图像样本的图像信息量不符合标准，将该图像样本删除。
5.如权利要求2所述的文冠果肽的提取方法，其特征在于，所述S13包括：
建立成熟度预测模型：
Figure FDA0003581216850000025
其中，Q*为预设最优函数，QK为K轮迭代后的最佳函数，μ为初始状态分布，n为每轮采集的样本数量，α*为函数族的函数个数，δ*为函数族的光滑参数，A为常数，β为目标参考系数；
将文冠果图像的有效区域信息带入成熟度预测模型中获得成熟度C值，将C值与成熟度阈值ΔC进行比较，若C≥ΔC，则将该文冠果图像标记为成熟，否则该文冠果图像标记为不成熟；
全部文冠果图像计算完成后，统计标记为成熟的文冠果图像的占比，若占比超过预设阈值，则预测结果为成熟，并可进行文冠果果实采摘。
6.如权利要求1所述的文冠果肽的提取方法，其特征在于，所述S3包括：
S31、利用粉碎机将文冠果冷榨饼粉碎后，送入滚揉机在40-50℃的条件下进行滚揉处理，在流动的氮气的情况下滚揉12h时，在揉搓的同时使用柠檬酸进行喷洒，得到文冠果浆液；喷淋柠檬酸溶液的PH值为6.2，并保证柠檬酸溶液和文冠果冷榨饼重量份之比为1:7.5；
S32、文冠果浆液的温度降至4℃，使用分离机对文冠果浆液进行脱脂处理得到脱脂浆液；
S33、对脱脂浆液在20℃的条件下进行过滤，得到滤液1，将滤渣中加入去离子水，45℃条件下加热4h，加热时以800rpm的转速搅拌，在45℃条件下过滤得滤液2，将滤液1和滤液2搅拌混合，将混合滤液的体积浓缩为脱脂浆液体积的15％，即文冠果浓缩液。
7.如权利要求1所述的文冠果肽的提取方法，其特征在于，所述S4具体包括：
向文冠果浓缩液中加入混合酶，加入比例为每1L文冠果浓缩液添加25g混合酶，加入柠檬酸溶液将pH值调节至6.2，在37℃的恒温环境中酶解3h，得到酶解液，其中，混合酶中铜杂化复合纳米酶、改性蛋白内切酶、蛋白质水解酶和复合蛋白酶的重量份数比为7:4:3:3。
8.如权利要求1所述的文冠果肽的提取方法，其特征在于，所述S5具体包括：
S51、将酶解液pH值调节至7，从酶解液中离心分离出500Da-4000Da分子量的多肽溶液；
S52、对多肽溶液在50℃进行热交换，使多肽溶液温度保持恒定，通过孔径10-35nm的碳化硅膜进行微滤得到微滤溶液。
S53、将微滤溶液的温度升高至55℃，通过纳滤系统去除微滤溶液中90％的水分得到浸膏，纳滤系统的压力为20bar，微滤温度为55℃。
S54、用分子量为500Da-4000Da的超滤膜对浸膏进行5次洗脱分离后，低温干燥后得到文冠果肽。
9.如权利要求1所述的文冠果肽的提取方法，其特征在于，所述铜杂化复合纳米酶的制备方法包括：
1)将蛋白质水解酶和复合蛋白酶分别加入磷酸钠缓冲溶液中制备酶溶液，将两种酶溶液的浓度均调节为0.3g/L，pH值调节为7，备用；
2)制备溶液浓度为1g/L的Cu2SO4·5H2O溶液备用；
3)选取体积份数比为1:5:4的Cu2SO4·5H2O溶液、蛋白质水解酶溶液、复合蛋白酶溶液搅拌混合均匀后，在25℃下静置24h；
4)将混合液以9000rpm的转速离心5min后去除上清液；
5)将沉淀物混悬于0.1倍混合液体积的蒸馏水后，以9000rpm的转速离心5min，去除上清液；重复3次后，获得沉淀物；
6)将沉淀物混悬于适量蒸馏水后，通过液氮进行低温冷却后获得铜杂化复合纳米酶。
10.如权利要求2所述的文冠果肽的提取方法，其特征在于，所述改性蛋白内切酶的制备方法包括：
1)将等比例的纳米碳点、碳管和石墨烯加入体积分数为75％的乙醇水溶液中，需保证1L乙醇水溶液中加5g碳粉，超声下搅拌混匀，得到溶液1；
2)将α-乳清蛋白加入生理盐水中，然后加入适量0.1mol/L的KOH溶液，然后加入2g/L番茄红素油树脂乙醇溶液后，混合搅拌均匀后得到溶液2，需保证1L生理盐水中加入6g蛋白内切酶、65mLKOH溶液和6L番茄红素油树脂乙醇溶液；
3)将溶液1和溶液2按照体积比为1:8.5在55-60℃下混合搅拌均后，加入1.2g/LCu2SO4·5H2O溶液和6.3g/L的2-甲基咪唑溶液，混合搅拌均匀后得到混合液1，保证每L溶液1和溶液2的混合液中加入34mLCu2SO4·5H2O溶液和23mL的2-甲基咪唑溶液；
4)将混合液1以5000rpm的转速离心20min，去除上清液；重复2次后，获得沉淀物；将沉淀物用乙醇清洗后，通过液氮进行低温冷却后获得纳米产物；
5)将1kg的纳米产物加入至2L的丁二醛水溶液后，在15-20℃下，以500rpm的转速搅拌4-6h，在加入1.2kg的蛋白内切酶，将温度提高至25-30℃，以300rpm的转速搅拌8-12h后，将多余的丁二醛和蛋白内切酶去除后得到反应液；
6)将反应液以6000rpm的转速离心30min，去除上清液；重复2次后，获得沉淀物；
7)将沉淀物混悬于适量蒸馏水后，通过液氮进行低温冷却后获得改性蛋白内切酶。
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