一种具有抗氧化活性的玉米低聚肽制备工艺的制作方法

专利2025-05-15  16


本发明涉及低聚肽制备,具体为一种具有抗氧化活性的玉米低聚肽制备工艺。


背景技术:

1、玉米是世界上三大粮食作物之一,也是我国传统农作物。玉米的主要用途之一是生产玉米淀粉,但副产品主要包括玉米蛋白粉,玉米蛋白粉一般含60%左右的蛋白质,主要成分为玉米醇溶蛋白、谷蛋白和球蛋白。玉米蛋白粉中赖氨酸、色氨酸等必需氨基酸含量较低,这种独特的氨基酸组成使玉米蛋白水溶性差,营养价值不高。

2、采用蛋白酶处理玉米蛋白粉,使其水解成小分子的玉米低聚肽后,可以完全溶解于水,从而使其在食品中的应用成为可能。研究发现,玉米低聚肽富含支链氨基酸,具有在肌肉中促进蛋白质合成和抑制蛋白质分解的作用,可以用于运动员食品和临床营养品;玉米低聚肽含有大量丙氨酸,可使身体吸收乙醇的速度减慢,并能促进酒精代谢,减少其毒性,可以大大减少饮酒引起的急性酒精中毒。另外,玉米低聚肽具有降低血压、降低血脂,辅助治疗肝病和乳腺癌的生理活性作用,具有良好的药用以及营养功效。

3、专利cn104187924a公开了一种玉米低聚肽粉的制备方法,以玉米蛋白粉为原料,采用加碱和淀粉酶或糖化酶处理,得到高纯度玉米蛋白粉,然而得到的玉米低聚肽重均分子量大,溶解性蛋白含量少,运用到食品方面,在人体内吸收较差,适应性低。

4、专利cn109554428b报道了一种发酵法高效制备低苦味抗氧化玉米低聚肽的方法,通过发酵培养基组成成分的调整和发酵培养条件的优化,得到低苦味且具有抗氧化生物活性的玉米低聚肽,然而制得的玉米低聚肽的抗氧化性能较差,不利于长时间使用。

5、专利cn101531700b报道了一种玉米低聚肽的制备方法,将玉米蛋白粉经过预处理、酶水解、多级分离提纯、浓缩干燥等工艺,制备出具有食用价值和多种保健功能的玉米低聚肽粉,然而制得的玉米多聚肽蛋白水解度低,水解能力差;同时制备过程中没有经过灭菌去自由基处理,制得的玉米多聚肽储存稳定性差,影响多聚肽的进一步使用。

6、专利为cn111254178a公开了一种林蛙皮小分子肽螯合铁的制备方法”,采用双光波-水浴复合酶辅助法酶解林蛙皮,制备得到小分子肽液,然后与亚铁离子螯合后得到小分子肽螯合铁物,然而制得的螯合物中螯合率不理想,抗氧化性能差,限制了进一步的应用。

7、综上所述,现有技术中虽然采用不同酶解方式以提高玉米多聚肽的蛋白水解度,降低多聚肽分子量,增加人体吸收,但仍存在酶解水解度低、金属盐螯合率差、适用性差、抗氧化性能不足,抗菌性以及储存稳定性低的问题。

8、为此,提出了一种具有抗氧化活性的玉米低聚肽制备工艺。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种具有抗氧化活性的玉米低聚肽制备工艺,通过调整酶解反应温度、时间、加酶量、玉米蛋白粉加入浓度以及ph值,制得的玉米低聚肽前体蛋白水解度显著提高;通过调整螯合温度以及螯合时间,改变螯合反应ph,控制玉米低聚肽前体与金属盐的质量比,提高金属盐与玉米低聚肽前体的螯合效果;通过使用中性蛋白酶,控制酶解ph,将玉米蛋白粉酶解为二肽或三肽,改善螯合玉米低聚肽酸溶蛋白含量以及重均分子量;通过控制金属盐的种类,调整金属盐摩尔比,提高玉米低聚肽的抗氧化能力;使用异抗坏血酸以及四甲基草酸铵作为ph调节剂,喷雾干燥处理上清液,避免细菌杂质以及自由基的引入,提高玉米低聚肽的抗氧化能力。

2、为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:

3、本发明一方面提供一种具有抗氧化活性的玉米低聚肽制备工艺,所述玉米低聚肽的制备工艺包括以下步骤:

4、将玉米黄粉加入碳酸氢钠溶液中,搅拌均匀制得混合溶液;将所述混合溶液超声清洗,沥干制得处理黄粉;向所述处理黄粉中分别加入淀粉酶、纤维素酶,酶解反应,水洗干燥得到玉米蛋白;

5、将所述玉米蛋白用高速万能粉碎机粉碎,过筛制得玉米蛋白粉;称取所述玉米蛋白粉配制成浓度为3%-12%的悬浊液;将所述悬浊液使用磷酸氢钠缓冲液调节酶解ph至3.0-11.0,预热至40-55℃,加入蛋白酶,用量为所述玉米蛋白粉质量的5%-12%,酶解时间为6-15h制得蛋白酶解液;将所述蛋白酶解液降中加入沸水中灭酶20min,500r/min条件下离心30min,上清液喷雾干燥制得玉米低聚肽前体;

6、将所述玉米低聚肽前体配制成质量分数为10%的玉米低聚肽水溶液;向所述玉米低聚肽水溶液中加入ph调节剂调节螯合ph为4-10,加入金属盐,螯合反应制得反应体系;将所述反应体系冷却至室温,加入95%乙醇进行醇沉,静置过夜制得处理液;将所述处理液离心取出沉淀,置于真空干燥箱中,40℃干燥2h,得到所述玉米低聚肽;

7、所述金属盐包括金属盐一与金属盐二;所述金属盐一与所述金属盐二的摩尔比为1-2:1-3。

8、优选的,所述蛋白酶选自胃蛋白酶、沙雷肽酶、胰蛋白酶中的一种。

9、优选的,所述酶解ph调节至3.5-10.5。

10、优选的,所述ph调节剂选自磷酸二氢钠、碳酸氢钠、异抗坏血酸与四甲基草酸铵混合物中的一种。

11、优选的,所述异抗坏血酸与四甲基草酸铵混合物按照调节ph的酸碱值,确定异抗坏血酸与四甲基草酸铵的质量比,质量比为1-3:2:5。

12、优选的,所述喷雾干燥的进口温度为80-110℃;进料蠕动泵转速为25-45rpm。

13、优选的,所述喷雾干燥的进口温度为100℃;进料蠕动泵转速为40rpm;高压泵工作压力10mpa;出口温度为40℃.

14、优选的,所述金属盐一、所述金属盐二独立选自亚硒酸钠、氯化亚铁、氯化锌、氯化钙、二氯化钛中的一种。

15、优选的,所述玉米低聚肽前体与所述金属盐的质量比为4-10:1。

16、优选的,所述螯合反应的螯合温度为45-65℃;螯合时间为30-50min。

17、优选的,所述玉米蛋白的制备方法包括以下步骤:

18、将玉米黄粉加入碳酸氢钠溶液中,搅拌均匀制得混合溶液;将所述混合溶液加入超声波清洗机中,室温下清洗15min,沥干制得处理黄粉;向所述处理黄粉中加入去离子水混匀,糊化2h制得糊化黄粉;向所述糊化黄粉中添加磷酸氢钠缓冲液调节ph,加入ɑ-淀粉酶酶解制得酶解液一;将所述酶解液一于60℃酶解4h,去离子水洗涤,50℃真空干燥2h得到脱淀粉玉米黄粉;

19、向所述脱淀粉玉米黄粉中添加磷酸氢钠缓冲液调节ph,加入纤维素酶,酶解制得酶解液二;将所述酶解液二于80℃酶解3h,去离子水洗涤,60℃真空干燥2h得到所述玉米蛋白。

20、本发明另一方面一种具有抗氧化活性的玉米低聚肽,所述玉米低聚肽包括玉米蛋白粉以及金属盐;所述玉米低聚肽通过如上任意一项所述的制备工艺制备得到;所述玉米低聚肽前体水解度为70.8%;所述玉米低聚肽的螯合率为78.6%,得率为52.8%;所述玉米低聚肽的酸溶蛋白含量为92.6%,重均分子量为422;所述玉米低聚肽的dpph自由基清除率为99.6%,羟基自由基清除率为90.5%;所述玉米低聚肽6个月储存条件下,菌落总数8cfu/g。

21、与现有技术相比,本发明的有益效果为:

22、1、本发明通过对玉米黄粉进行淀粉酶解,纤维素酶解制得玉米蛋白,将玉米蛋白在胃蛋白酶酶解作用下制得的玉米低聚肽前体水解度大幅提高,水解度增加提高了玉米低聚肽中二肽与三肽的含量,提高与金属盐螯合效率的同时增加消化吸收能力;通过调整酶解反应温度、时间,加酶量,玉米蛋白粉加入浓度,ph值,制得的玉米低聚肽前体水解度为70.8%,表现出明显提高的蛋白水解能力。

23、2、本发明通过调整螯合温度以及螯合时间,增加金属离子与肽基团接触面积,螯合反应更完全,得率和螯合率提高;改变螯合反应ph,降低酸碱度对于金属螯合低聚肽的影响;控制玉米低聚肽与金属盐的质量比,避免肽与肽相互发生反应,从而影响肽与硒盐的反应,影响螯合率;制得的具有抗氧化活性的玉米低聚肽的螯合率为78.6%,得率为52.8%,表现出明显提高的螯合效果。

24、3、本发明通过使用酸性胃蛋白酶,中性沙雷肽酶,以及碱性蛋白酶胰蛋白酶分别作用于玉米蛋白粉的酶解反应,将玉米蛋白粉酶解为二肽或三肽,与金属离子螯合过程中由于多肽分子量降低,接触面积增加,螯合率更好,同时改善螯合玉米低聚肽酸溶蛋白含量以及重均分子量;制得的具有抗氧化活性的玉米低聚肽的酸溶蛋白含量为92.6%,重均分子量为422,应用范围扩大。

25、4、本发明通过控制金属盐的种类,调整金属盐摩尔比,利用客体金属离子与主体低聚肽配位改变了低聚肽的电荷分布,使低聚肽更偏向于负电性,更易向自由基提供电子进而将自由基清除,提高低聚肽的抗氧化能力,制得的玉米低聚肽的dpph自由基清除率为99.6%,羟基自由基清除率为90.5%,表现出明显提高的抗氧化性能。

26、5、本发明通过使用异抗坏血酸以及四甲基草酸铵作为ph调节剂,调节ph的过程中,引入抗菌物质以及抗氧化因子,避免螯合过程中细菌的滋生以及氧化自由基的出现,通过喷雾干燥处理上清液,避免引入杂质分子,同时降低环境影响;制得的玉米低聚肽6个月储存条件下,菌落总数8cfu/g,未检出致病菌,抗菌性能提高,同时储存稳定性增加。


技术特征:

1.一种具有抗氧化活性的玉米低聚肽制备工艺,其特征在于:所述玉米低聚肽的制备工艺包括以下步骤:

2.根据权利要求1中所述的一种具有抗氧化活性的玉米低聚肽制备工艺,其特征在于:所述蛋白酶选自胃蛋白酶、沙雷肽酶、胰蛋白酶中的一种。

3.根据权利要求1中所述的一种具有抗氧化活性的玉米低聚肽制备工艺,其特征在于:所述酶解ph调节至3.5-10.5。

4.根据权利要求1中所述的一种具有抗氧化活性的玉米低聚肽制备工艺,其特征在于:所述ph调节剂选自磷酸二氢钠、碳酸氢钠、异抗坏血酸与四甲基草酸铵混合物中的一种。

5.根据权利要求1中所述的一种具有抗氧化活性的玉米低聚肽制备工艺,其特征在于:所述喷雾干燥的进口温度为80-110℃;进料蠕动泵转速为25-45rpm。

6.根据权利要求1中所述的一种具有抗氧化活性的玉米低聚肽制备工艺,其特征在于:所述金属盐一、所述金属盐二独立选自亚硒酸钠、氯化亚铁、氯化锌、氯化钙、二氯化钛中的一种。

7.根据权利要求1中所述的一种具有抗氧化活性的玉米低聚肽制备工艺,其特征在于:所述玉米低聚肽前体与所述金属盐的质量比为4-10:1。

8.根据权利要求1中所述的一种具有抗氧化活性的玉米低聚肽制备工艺,其特征在于:所述螯合反应的螯合温度为45-65℃;螯合时间为30-50min。

9.根据权利要求1中所述的一种具有抗氧化活性的玉米低聚肽制备工艺,其特征在于:所述玉米蛋白的制备方法包括以下步骤:

10.一种具有抗氧化活性的玉米低聚肽,其特征在于:所述玉米低聚肽包括玉米蛋白粉以及金属盐;所述玉米低聚肽通过权利要求1-9任意一项所述的制备工艺制备得到;所述玉米低聚肽前体水解度为70.8%;所述玉米低聚肽的螯合率为78.6%,得率为52.8%;所述玉米低聚肽的酸溶蛋白含量为92.6%,重均分子量为422;所述玉米低聚肽的dpph自由基清除率为99.6%,羟基自由基清除率为90.5%;所述玉米低聚肽6个月储存条件下,菌落总数8cfu/g,未检出致病菌。


技术总结
本发明涉及低聚肽制备技术领域,具体为一种具有抗氧化活性的玉米低聚肽制备工艺。本发明制得的玉米低聚肽克服了玉米蛋白粉酶解水解度低、与金属盐螯合率差、适用性差、抗氧化性能不足,抗菌性以及储存稳定性低的问题。本发明通过对玉米黄粉经过淀粉酶解,纤维素酶解,蛋白酶解,控制酶解参数,提高玉米黄粉的水解度;通过调整螯合过程中肽盐比以及温度、时间,提高螯合效果;通过使用酸性、碱性、中性蛋白酶,调整酶解pH,降低重均分子量,提高吸收效率;通过控制金属盐种类以及摩尔比,提高玉米多聚肽的抗氧化能力;使用异抗坏血酸以及四甲基草酸铵作为pH调节剂,喷雾干燥制得的玉米低聚肽,储存稳定性增加。

技术研发人员:凌海军,周光鸿,凌欣怡
受保护的技术使用者:湖北健肽生物科技有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/11/11
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