專利名稱：一種利用應用膜集成工藝技術制備玉米低聚肽的方法
技術領域：
本發(fā)明涉及ー種利用應用膜集成エ藝技術制備玉米低聚肽的方法，利用先進的復合酶解技術以及集成膜工程技術，將玉米蛋白粉精制成功能性玉米低聚肽，屬于生物技術中酶工程和膜工程技術領域。
背景技術：
傳統(tǒng)上認為，蛋白質只有轉變?yōu)榘被嵋院螅拍鼙蝗梭w吸收和利用。現代研究發(fā)現，更多的蛋白質在胃腸道內轉化為低聚肽，并以低聚肽的形式吸收。因此低聚肽對人體的生命活動和健康具有更為重要的意義。利用膜分離技術制備的玉米低聚肽的理化特性分子量小，水溶性好，熱穩(wěn)定性好，直接吸收性強，安全性高，大量的動物試驗和人體試驗已經證實，玉米低聚肽還具有多種生理功能，改善小腸組織結構和吸收功能，增強機體的免疫力，通過降低血清總膽固醇、降低甘油三酷，有效的調節(jié)血脂水平，玉米低聚肽可以一直血管緊張素轉換酶(ACE)的活性，因此能夠起到降血壓的效果。并且玉米低聚肽對正常血壓是沒有影響的。
玉米低聚肽的優(yōu)良特性已經得到普遍的認可，并將玉米低聚肽作為食品原料應用于食品的加工和生產。特別適合于作為嬰兒、運動食品和臨床營養(yǎng)膳食的營養(yǎng)添加剤，以及保健食品的功能配料。膜分離是ー種使用半透膜的分離方法，用天然或人工合成的高分子薄膜，以節(jié)能量或者化學位差為推動力，對雙組分或多組分的溶質和溶劑進行分離、分級、提純和濃縮的方法，高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級過濾以及過程簡單、易于自動化控制等特性，對環(huán)境無任何壓カ，在食品エ業(yè)上得到廣泛的利用。現階段玉米肽的規(guī)模化生產已經較為普遍，但是國內的玉米肽都是由玉米蛋白粉降解而生成的一種復合物，其主要成分是各種不等的多種分子級肽類，還包括ー些游離氨基酸、水分、灰分等，而玉米低聚肽是要求分子量集中在1000道爾頓以下，且無豆腥味、在熱、酸、堿條件下不發(fā)生變性，并且其功能特性表現最優(yōu)。目前エ業(yè)生產的玉米肽，收率低、效率低、產品質量差、質量也不穩(wěn)定，難以作為高端食品的添加劑或者原料。

發(fā)明內容
本發(fā)明提供了一種提高的酶的反應效率，簡化分離純化處理的要求，抬高產品的質量的一種利用應用膜集成エ藝技術制備玉米低聚肽的方法。本發(fā)明的技術方案概述如下
ー種利用應用膜集成エ藝技術制備玉米低聚肽的方法，該方法包括下述步驟 a.定向雙酶切酶解エ藝
將玉米蛋白粉與水以I比10的比例勻漿、采用復合蛋白酶酶解，底物濃度為1%_5% ,pH維持在5-9，40-60°C下反應4-6小吋，酶解前加熱使蛋白分子鏈斷裂，反應結束后加熱滅酶。b.陶瓷膜分離
采用陶瓷膜對上清液進行分離，陶瓷膜孔徑為2nm-5nm，操作壓カ為O. 2-0. 5Mpa膜面積流速為3-5m/s，溫度維持在50°C以下。c.濾膜分離
將上述分離液進行超濾分離，截留分子量為1000道爾頓以下，調節(jié)膜組件的進ロ壓力為O. 8-1. 5Mpa ，出ロ壓カO. 6-1. OMpa，溫度維持在50°C以下。d.納濾膜分離
將上述分離液納濾除鹽濃縮，透析分子為100道爾頓-200道爾頓，調節(jié)膜組件的進ロ壓カ為O. 8-1. 5Mpa，出ロ壓カ為O. 6-1. OMpa，溫度維持在50°C以下。e.離心噴霧干燥
將納濾除鹽濃縮液進行離心噴霧干燥。本發(fā)明的技術點還在干
本發(fā)明在定向雙酶切酶解エ藝步驟中，酶解エ藝是采用雙酶切獲得高F值玉米寡肽技
術；
在陶瓷膜分離的步驟中，陶瓷膜為化學穩(wěn)定性好、耐酸堿，可反向沖洗，再生能力強的氧化鋁制成的不對稱分離膜；
在超濾膜分離的步驟中，超濾膜為具有良好的穩(wěn)定性和可恢復性的芳香聚酰胺復合
膜；
在納濾膜分離的步驟中，納濾膜為能有效的把物料和無機鹽分離聚哌嗪酰胺類復合納濾膜；
納濾除鹽濃縮液進行離心噴霧干燥的條件為進風溫度150°C -200°C,出風溫度50 0C -70 0C ο本發(fā)明與現有技術相比具有如下優(yōu)點酶解エ藝是采用雙酶切獲得高F值玉米寡肽技木；陶瓷膜為氧化鋁制成的不對稱分離膜，化學穩(wěn)定性好、耐酸堿，可反向沖洗，再生能力強；超濾膜為芳香聚酰胺復合膜，運行膜通量比較穩(wěn)定，具有良好的可恢復性，透析液損耗減少，膜分離過程清潔，交易滿足食品生產的標準要求，納濾膜為聚哌嗪酰胺類復合納濾膜，能有效的把物料和無機鹽分離，無聊濃度明顯提高，節(jié)省能耗。
具體實施例方式為了加深對本發(fā)明的理解，下面將結合實施例對本發(fā)明作進ー步詳述，該實施例僅用于解釋本發(fā)明，并不構成對本發(fā)明保護范圍的限定。舉兩個實例用以說明。實施例I
a.定向雙酶切酶解エ藝
將玉米蛋白粉以I比7的比例勻漿、采用復合蛋白酶酶解，底物濃度1%，pH維持在8，反應前升溫至90°C，然后降溫到60°C下反應5小時，升溫滅酶。
b.陶瓷膜分離
采用陶瓷膜對上清液進行分離，陶瓷膜孔徑為2nm，操作壓カ為O. 3Mpa膜面積流速為5m/s，溫度維持在50°C以下，濾后，膜清洗，高流速、低壓カ沖洗3次，如膜通量下降嚴重，可用濃度1-2%的氫氧化鈉清洗30分鐘，堿洗后清水沖洗至中性，再用濃度為1-2%的檸檬酸清洗30分鐘，酸洗后清水沖洗至中性。
c.超濾膜分離
將上述分離液進行超濾分離，截留分子量為1000道爾頓以下，調節(jié)膜組件的進ロ壓力為I. 5Mpa，出ロ壓カ為I. OMpa，溫度維持在50°C以下，超濾后，膜清洗，低壓純水沖洗ー小時，再用高壓純水沖洗5-10分鐘，如膜通量下降嚴重，可用O. 2%(W)鹽酸溫度不高于40°C、pH范圍不小于3，循環(huán)30分鐘，酸洗后純水沖洗至中性，再用O. 1%(W)氫氧化鈉、O. 2% (W)EDTA四鈉鹽，溫度不高于38°C、pH不大于12，循環(huán)30分鐘，堿洗后純水沖洗至中性。
d.納濾膜分離
將上述分離液納濾除鹽濃縮，透析分子為50Kda_100Kda，調節(jié)膜組件的進ロ壓カ為1.5Mpa，出口壓カ為l.OMpa，溫度維持在50°C以下，脫鹽率明顯下降后，可用O. 2% (W)鹽酸溫度不高于40°C、pH范圍不小于3，循環(huán)30分鐘，酸洗后純水沖洗至中性，再用O. 1%(W)氫氧化鈉、O. 2%(W)EDTA四鈉鹽，溫度不高于38°C、pH不大于12，循環(huán)30分鐘，堿洗后純水沖洗至中性。e.離心噴霧干燥
將納濾除鹽濃縮液進行離心噴霧干燥，干燥的條件為進風溫度150°C -200°C，出風溫度50°C -70°C。實施例2
a.定向雙酶切酶解エ藝
將玉米蛋白粉以I比10的比例勻漿、采用復合蛋白酶酶解，先加入堿性蛋白酶，底物濃度3%，pH維持在8，反應3小時后，加入中性蛋白酶，底物濃度為1%，反應I. 5小時，升溫滅酶。b.碟式離心機離心
選用4000r/m的高速碟式離心機離心，獲取上清液，濾渣烘干成粉，制備成飼料。c.陶瓷膜分離
采用陶瓷膜對上清液進行分離，陶瓷膜孔徑為5nm，操作壓カ為O. 5Mpa膜面積流速為3m/s，溫度維持在50°C以下，濾后，膜清洗，高流速、低壓カ沖洗3次，如膜通量下降嚴重，可用濃度1-2%的氫氧化鈉清洗30分鐘，堿洗后清水沖洗至中性，再用濃度為1-2%的檸檬酸清洗30分鐘，酸洗后清水沖洗至中性。d.超濾膜分離
將上述分離液進行超濾分離，截留分子量為1000道爾頓以下，調節(jié)膜組件的進ロ壓力為I. 5Mpa，出ロ壓カ為I. OMpa，溫度維持在50°C以下，超濾后，膜清洗，低壓純水沖洗ー小時，再用高壓純水沖洗5-10分鐘，如膜通量下降嚴重，可用O. 2%(W)鹽酸溫度不高于40°C、pH范圍不小于3，循環(huán)30分鐘，酸洗后純水沖洗至中性，再用O. 1%(W)氫氧化鈉、O. 2% (W)EDTA四鈉鹽，溫度不高于38°C、pH不大于12，循環(huán)30分鐘，堿洗后純水沖洗至中性。e.納濾膜分離
將上述分離液納濾除鹽濃縮，透析分子為50Kda_100Kda，調節(jié)膜組件的進ロ壓カ為1.5Mpa，出口壓カ為l.OMpa，溫度維持在50°C以下，脫鹽率明顯下降后，可用O. 2% (W)鹽酸溫度不高于40°C、pH范圍不小于3，循環(huán)30分鐘，酸洗后純水沖洗至中性，再用O. 1%(W)氫氧化鈉、O. 2%(W)EDTA四鈉鹽，溫度不高于38°C、pH不大于12，循環(huán)30分鐘，堿洗后純水沖洗至中性。f.離心噴霧干燥
將納濾除鹽濃縮液進行離心噴霧干燥，干燥的條件為進風溫度150°C -200°C，出風溫度50°C -70°C。本發(fā)明酶解エ藝是采用雙酶切獲得高F值玉米寡肽技術；陶瓷膜為氧化鋁制成的不對稱分離膜，化學穩(wěn)定性好、耐酸堿，可反向沖洗，再生能力強；超濾膜為芳香聚酰胺復合膜，運行膜通量比較穩(wěn)定，具有良好的可恢復性，透析液損耗減少，膜分離過程清潔，交易滿 足食品生產的標準要求，納濾膜為聚哌嗪酰胺類復合納濾膜，能有效的把物料和無機鹽分離，無聊濃度明顯提高，節(jié)省能耗。
權利要求
1.ー種利用應用膜集成エ藝技術制備玉米低聚肽的方法，其特征在于該方法包括下述步驟 定向雙酶切酶解エ藝 將玉米蛋白粉與水以I比10的比例勻漿、采用復合蛋白酶酶解，底物濃度為1%-5% ,pH維持在5-9，40-60°C下反應4-6小吋，酶解前加熱使蛋白分子鏈斷裂，反應結束后加熱滅酶； 陶瓷膜分離 采用陶瓷膜對上清液進行分離，陶瓷膜孔徑為2nm-5nm，操作壓カ為O. 2-0. 5Mpa膜面積流速為3-5m/s，溫度維持在50°C以下； 濾膜分離 將上述分離液進行超濾分離，截留分子量為1000道爾頓以下，調節(jié)膜組件的進ロ壓力為O. 8-1. 5Mpa，出ロ壓カO. 6-1. OMpa，溫度維持在50°C以下； 納濾膜分離 將上述分離液納濾除鹽濃縮，透析分子為100道爾頓-200道爾頓，調節(jié)膜組件的進ロ壓カ為O. 8-1. 5Mpa，出ロ壓カ為O. 6-1. OMpa，溫度維持在50°C以下； e.離心噴霧干燥 將納濾除鹽濃縮液進行離心噴霧干燥。
2.根據權利要求I所述的ー種利用應用膜集成エ藝技術制備玉米低聚肽的方法，其特征在于 在定向雙酶切酶解エ藝步驟中，酶解エ藝是采用雙酶切獲得高F值玉米寡肽技術； 在陶瓷膜分離的步驟中，陶瓷膜為氧化鋁制成的不對稱分離膜； 在超濾膜分離的步驟中，超濾膜為芳香聚酰胺復合膜； 在納濾膜分離的步驟中，納濾膜為聚哌嗪酰胺類復合納濾膜； 納濾除鹽濃縮液進行離心噴霧干燥的條件為進風溫度150°C -200°C,出風溫度.50 0C -70 0C ο
全文摘要
本發(fā)明提供了一種利用應用膜集成工藝技術制備玉米低聚肽的方法，包括以下步驟，定向雙酶切酶解工藝，反應結束加熱滅酶，所得酶解液，選用相應的陶瓷膜、超濾膜、納濾膜分離、提取、除鹽、濃縮，最后離心噴霧干燥成粉。本發(fā)明充分利用應用膜集成工藝技術高效、節(jié)能、環(huán)保、分子級過濾以及過程簡單、易于自動化控制等特征，不但有效的保留玉米多肽的功能性成分，而且使產品質量大幅度抬高，同時整個流程不添加任何有機成分，對環(huán)境沒有任何壓力，整個流程生產周期短，能耗低。
文檔編號C12P21/06GK102618611SQ201210090010
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月30日 優(yōu)先權日2012年3月30日
發(fā)明者袁柏強 申請人:常州康和生物技術有限公司