本發(fā)明涉及一種小麥肽粉的制備方法,具體涉及一種從小麥蛋白中仿生酶解制取小麥肽粉的工業(yè)生產(chǎn)方法。
背景技術(shù):
小麥肽是一種來(lái)源于小麥蛋白的植物性生物活性肽,含有人體必需的15種氨基酸。小麥蛋白肽具有水溶性好、易吸收、生物活性強(qiáng)等特點(diǎn)。經(jīng)研究表明,人體攝入的蛋白質(zhì)經(jīng)自身消化系統(tǒng)中的酶作用后,并不是以氨基酸的形式被吸收,而更多的是以低肽的形式被吸收。許多蛋白肽不僅能提供人體生長(zhǎng)發(fā)育所必須的營(yíng)養(yǎng)與能量,還有著提高機(jī)體免疫力、降血壓,蛋白水解物或由蛋白水解物制備的活性肽類(lèi)食品,具有易消化、易吸收、抗過(guò)敏性等特點(diǎn)。由于其自身特有的氨基酸組成,使得它的溶解性低,限制了小麥蛋白肽的應(yīng)用,可以通過(guò)酶法水解小麥面筋蛋白來(lái)獲得水溶性較好的生物活性肽。小麥蛋白的應(yīng)用可以提高小麥深加工中副產(chǎn)物的利用率,提高小麥產(chǎn)品的附加值。小麥在世界上的產(chǎn)量大,用蛋白酶水解小麥蛋白,制備生物活性肽,成本低、安全性好,便于工業(yè)化生產(chǎn),具有非常廣闊的發(fā)展前景。
已有的小麥肽的制備方法專(zhuān)利有單酶酶解,如cn201110225461.5為用堿性蛋白酶進(jìn)行酶解等;有雙酶酶解,如cn201110084121.5為用堿性蛋白酶與木瓜蛋白酶進(jìn)行酶解,cn201410681572.0為用纖維素酶與木聚糖酶進(jìn)行酶解,cn201310535932.1為用中性蛋白酶與谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶進(jìn)行酶解;有多酶酶解,如cn201510208320.0為用堿性蛋白酶進(jìn)行一步酶解,用由堿性蛋白酶、中性蛋白酶和風(fēng)味蛋白酶組成的復(fù)合酶進(jìn)行二步及三步酶解等。
仿生酶解為模擬口服蛋白類(lèi)的胃腸道消化過(guò)程(胃為消化部位、吸收很少,腸道為消化、吸收部位),創(chuàng)造性的將蛋白類(lèi)酶解成小分子肽類(lèi)的方法,即在適當(dāng)?shù)臈l件下以胃蛋白酶、胰蛋白酶進(jìn)行連續(xù)酶解,再經(jīng)高速離心、超濾、電滲析或納濾得到以相對(duì)分子質(zhì)量小于3kd為主的小分子肽類(lèi)。與傳統(tǒng)技術(shù)相比,吸收入血的有效物質(zhì)群與直接口服蛋白相同,仿生酶解有效成分提取更充分,生物利用度高,不僅增強(qiáng)了療效,而且消除了服用異蛋白等引起的免疫原反應(yīng),減小了不良反應(yīng)發(fā)生率,安全性高;與其他酶解方法相比,仿生酶解更符合人體的選擇機(jī)制,更安全。
以仿生酶解方法從小麥蛋白中制取小麥肽粉是發(fā)明人的獨(dú)創(chuàng)方法,經(jīng)放大化的工業(yè)生產(chǎn)驗(yàn)證,穩(wěn)定、可行,有廣闊的應(yīng)用前景。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明的第一目的在于提供一種從小麥蛋白中仿生酶解制取小麥肽粉的工業(yè)生產(chǎn)方法;第二目的在于提供通過(guò)所述的工業(yè)化生產(chǎn)方法得到的小麥肽粉;第三目的在于提取所述的小麥肽粉在食品、保健食品及藥品領(lǐng)域中的應(yīng)用。
本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的:
一種從小麥蛋白中仿生酶解制取小麥肽粉的工業(yè)生產(chǎn)方法,采用以下步驟:
(1)向仿生酶解罐中加純化水20-40升,啟動(dòng)攪拌漿,設(shè)置轉(zhuǎn)速30-60轉(zhuǎn)/分鐘,取小麥蛋白粉2kg,緩慢加入,加入完畢后繼續(xù)攪拌潤(rùn)脹30分鐘,夾層通蒸汽加熱至80-85℃滅菌15-30分鐘,夾層通冷卻水冷卻至罐內(nèi)溫度約50-55℃,啟動(dòng)夾層水與加熱器循環(huán),加熱器加熱至50-55℃保溫;
(2)啟動(dòng)ph檢測(cè)端子,向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入稀鹽酸調(diào)節(jié)ph值1.8-2.2,加入小麥蛋白量的1-3%胃蛋白酶,保溫酶解1-3小時(shí),隨時(shí)監(jiān)測(cè)ph值,補(bǔ)充稀鹽酸保持ph值在1.8-2.2范圍內(nèi);
(3)向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入40%氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值7.8-8.2,加入1-3%胰蛋白酶,保溫酶解3-6小時(shí),隨時(shí)監(jiān)測(cè)ph值,補(bǔ)充40%氫氧化鈉保持ph值在7.8-8.2范圍內(nèi);
(4)向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入稀鹽酸調(diào)節(jié)ph值6.8-7.2,放掉夾層水,夾層通蒸汽煮沸加熱至80-85℃滅酶15-30分鐘,放液;
(5)至管式高速離心機(jī)中離心,轉(zhuǎn)速8000~12000轉(zhuǎn)/分鐘,上清液通過(guò)1812型超濾裝置超濾,超濾膜相對(duì)分子質(zhì)量為3kd,透過(guò)液經(jīng)電滲析除鹽,電壓30~90伏,除鹽液經(jīng)減壓濃縮至60℃相對(duì)密度為1.10~1.15的清膏,噴霧干燥,進(jìn)風(fēng)溫度為180-200℃,出風(fēng)溫度為90-100℃,得到小麥肽粉,復(fù)合膜袋包裝。
步驟(1)中所述的小麥蛋白中蛋白含量在90%以上,水分小于10%;
步驟(2)中所述的胃蛋白酶酶活力為3000u/g;
步驟(3)中所述的胰蛋白酶酶活力為100000u/g;
步驟(5)中所述的小麥肽粉中總蛋白含量在90%以上,三氯乙酸可溶解的小分子肽含量在85%以上,游離氨基酸含量小于5%,水分小于7%。
一種小麥肽粉,是通過(guò)上述工業(yè)化生產(chǎn)方法得到的。利用本方法得到的小麥肽粉,其主要相對(duì)分子質(zhì)量為3kd以下,具有極強(qiáng)的水溶性,其總蛋白含量在90%以上,三氯乙酸可溶解的小分子肽含量在85%以上,游離氨基酸含量小于5%,水分小于7%。
上述仿生酶解罐及酶解系統(tǒng)指的是cn205874433u、cn205590709u中涉及的設(shè)備,隨著設(shè)備容積的增大,本發(fā)明方法中各物料的用量可隨之增大。在其他具有同類(lèi)功能的設(shè)備上,本方法同樣適應(yīng)。
本發(fā)明中的原料小麥蛋白粉,可以是購(gòu)自市場(chǎng)上的成品原料,也可以是先從小麥中水解得到小麥蛋白粉或含小麥蛋白的液體產(chǎn)品。總之,無(wú)論以何種原料投料生產(chǎn)(小麥、小麥蛋白粉、小麥蛋白液等),只要生產(chǎn)工藝中涉及到了本發(fā)明保護(hù)的內(nèi)容,即視為采用了本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容。
按上述工業(yè)生產(chǎn)方法得到的小麥肽粉在食品、保健食品及藥品中的應(yīng)用,包括但不限于下述應(yīng)用:根據(jù)所生產(chǎn)的小麥肽粉的營(yíng)養(yǎng)特性、功能特性和加工特性,以小麥肽粉作為基本素材,可以開(kāi)發(fā)出許多優(yōu)質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)、健康的食品。根據(jù)小麥肽粉抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ace)活性的特點(diǎn),可以開(kāi)發(fā)降血壓的功能性食品和保健食品、藥品;利用其抑制海拉癌細(xì)胞的生長(zhǎng)的特性,可以開(kāi)發(fā)抑癌作用的功能性食品和保健食品、藥品;利用其凝集與抗凝集的活性,可以開(kāi)發(fā)抗血細(xì)胞凝集、活血的食品和保健食品;利用其促進(jìn)蛋白質(zhì)合成和抗疲勞的特性,可以開(kāi)發(fā)增強(qiáng)肌肉和消除疲勞的運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品和保健食品;利用其提免疫調(diào)節(jié)和抗氧化的特性,可以開(kāi)發(fā)提高機(jī)體免疫力和抗衰老的功能食品;利用水溶性好、易吸收、生物活性強(qiáng)的特性,可以做成醫(yī)用流食等。
本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明從小麥蛋白中仿生酶解制取小麥肽粉的工業(yè)生產(chǎn)方法,符合人體選擇機(jī)制,制備工藝簡(jiǎn)便、可行,成本低,生產(chǎn)過(guò)程綠色環(huán)保;所得的小麥肽粉總蛋白含量在90%以上,小分子肽類(lèi)含量在85%以上,相對(duì)分子質(zhì)量主要在3kd以下,無(wú)毒副作用,達(dá)到綠色食品純天然的要求,能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。
具體實(shí)施方式
下面列舉實(shí)施例,進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明,各實(shí)施例僅用于說(shuō)明本發(fā)明,并不限制本發(fā)明:
實(shí)施例1本實(shí)施例包括如下步驟:
(1)向仿生酶解罐中加純化水20升,啟動(dòng)攪拌漿,設(shè)置轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分鐘,取小麥蛋白粉(小麥分離蛋白,蛋白含量在90%以上,水分小于10%)2kg,緩慢加入,加入完畢后繼續(xù)攪拌潤(rùn)脹30分鐘,夾層通蒸汽加熱至80-85℃滅菌15分鐘,夾層通冷卻水冷卻至罐內(nèi)溫度約55℃,啟動(dòng)夾層水與加熱器循環(huán),加熱器加熱至55℃保溫;
(2)啟動(dòng)ph檢測(cè)端子,向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入稀鹽酸調(diào)節(jié)ph值2.0,加入小麥蛋白量的1%胃蛋白酶(酶活力為3000u/g),保溫酶解1小時(shí),隨時(shí)監(jiān)測(cè)ph值,補(bǔ)充稀鹽酸保持ph值在1.8-2.2范圍內(nèi);
(3)向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入40%氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值8.0,加入1%胰蛋白酶(酶活力為100000u/g),保溫酶解3小時(shí),隨時(shí)監(jiān)測(cè)ph值,補(bǔ)充40%氫氧化鈉保持ph值在7.8-8.2范圍內(nèi);
(4)向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入稀鹽酸調(diào)節(jié)ph值6.8,放掉夾層水,夾層通蒸汽煮沸加熱至80-85℃滅酶30分鐘,放液;
(5)至管式高速離心機(jī)中離心,轉(zhuǎn)速8000~12000轉(zhuǎn)/分鐘,上清液通過(guò)1812型超濾裝置超濾,超濾膜相對(duì)分子質(zhì)量為3kd,透過(guò)液經(jīng)電滲析除鹽,電壓30伏,除鹽液經(jīng)減壓濃縮至60℃相對(duì)密度為1.10~1.15的清膏,噴霧干燥,進(jìn)風(fēng)溫度為180-200℃,出風(fēng)溫度為90-100℃,得到小麥肽粉,復(fù)合膜袋包裝。
實(shí)施例2本實(shí)施例包括如下步驟:
(1)向仿生酶解罐中加純化水40升,啟動(dòng)攪拌漿,設(shè)置轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/分鐘,取小麥蛋白粉2kg,緩慢加入,加入完畢后繼續(xù)攪拌潤(rùn)脹30分鐘,夾層通蒸汽加熱至80-85℃滅菌15分鐘,夾層通冷卻水冷卻至罐內(nèi)溫度約50℃,啟動(dòng)夾層水與加熱器循環(huán),加熱器加熱至50℃保溫;
(2)啟動(dòng)ph檢測(cè)端子,向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入稀鹽酸調(diào)節(jié)ph值1.8,加入小麥蛋白量的3%胃蛋白酶,保溫酶解3小時(shí),隨時(shí)監(jiān)測(cè)ph值,補(bǔ)充稀鹽酸保持ph值在1.8-2.2范圍內(nèi);
(3)向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入40%氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值8.2,加入3%胰蛋白酶,保溫酶解6小時(shí),隨時(shí)監(jiān)測(cè)ph值,補(bǔ)充40%氫氧化鈉保持ph值在7.8-8.2范圍內(nèi);
(4)向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入稀鹽酸調(diào)節(jié)ph值7.2,放掉夾層水,夾層通蒸汽煮沸加熱至80-85℃滅酶15分鐘,放液;
(5)至管式高速離心機(jī)中離心,轉(zhuǎn)速8000~12000轉(zhuǎn)/分鐘,上清液通過(guò)1812型超濾裝置超濾,超濾膜相對(duì)分子質(zhì)量為3kd,透過(guò)液經(jīng)電滲析除鹽,電壓90伏,除鹽液經(jīng)減壓濃縮至60℃相對(duì)密度為1.10~1.15的清膏,噴霧干燥,進(jìn)風(fēng)溫度為180-200℃,出風(fēng)溫度為90-100℃,得到小麥肽粉,復(fù)合膜袋包裝。
實(shí)施例3小麥肽粉:
取實(shí)施例1所述的工業(yè)化生產(chǎn)方法得到的小麥肽粉,經(jīng)檢測(cè):其總蛋白含量為91%,三氯乙酸可溶解的小分子肽含量為88%,游離氨基酸含量為3.2%,水分含量為5.2%,相對(duì)分子量分布為:
實(shí)施例4小麥肽粉制備的產(chǎn)品:
取實(shí)施例1方法所得的小麥肽粉400g,按小麥肽粉:玉米油:蜂蠟:卵磷脂比例為10:36:3:1混合物料,經(jīng)膠體磨研磨30分鐘,以明膠、甘油、純化水、氧化鐵黑按100:40:100:1比例制作軟膠囊囊皮膠液,控制膠盒溫度55±5℃,保溫罐40±5℃,噴體溫度36±5℃,以壓丸機(jī)壓制軟膠囊,每粒內(nèi)容物重0.50g,18℃~26℃冷風(fēng)干燥4h(相對(duì)濕度為30%~40%)定型,洗丸、干燥、選丸、包裝,制備成軟膠囊成品。
實(shí)施例5小麥肽粉的應(yīng)用:
根據(jù)小麥肽粉抑制血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ace)活性的特點(diǎn),可以開(kāi)發(fā)降血壓的功能性食品和保健食品、藥品;利用其抑制海拉癌細(xì)胞的生長(zhǎng)的特性,可以開(kāi)發(fā)抑癌作用的功能性食品和保健食品、藥品;利用其凝集與抗凝集的活性,可以開(kāi)發(fā)抗血細(xì)胞凝集、活血的食品和保健食品;利用其促進(jìn)蛋白質(zhì)合成和抗疲勞的特性,可以開(kāi)發(fā)增強(qiáng)肌肉和消除疲勞的運(yùn)動(dòng)營(yíng)養(yǎng)食品和保健食品;利用其提免疫調(diào)節(jié)和抗氧化的特性,可以開(kāi)發(fā)提高機(jī)體免疫力和抗衰老的功能食品;利用水溶性好、易吸收、生物活性強(qiáng)的特性,可以做成醫(yī)用流食等。