一種微囊化核桃肽及其制備方法
【專利摘要】本發明公開一種微囊化核桃肽及其制備方法，該微囊化核桃肽以冷榨核桃粕為原料，經酶解后包埋而得，所述的包埋壁材是質量比為1：0.1-5的羧甲基纖維素鈉和β-環糊精。本發明制備的微囊化核桃肽蛋白質含量≥85%、肽含量≥80%、黃曲霉素B1≤4.0ug/kg。并且，本發明的制備方法操作簡單，所生產的核桃肽具有溶解性好，穩定性高的特點，可以廣泛應用于食品、保健食品等領域。
【專利說明】一種微囊化核桃肽及其制備方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于多肽制備【技術領域】，具體而言，涉及一種穩定的微囊化核桃肽及其制備方法。
【背景技術】
[0002]核桃(Juglans regia L)又名胡桃,憲桃,屬胡桃科胡桃屬植物,營養價值豐富。《本草綱目》記載:核桃仁能補氣益血、潤燥化痰、溫肺潤腸，且味甘性平。《開寶木草》曰:核桃仁“食之令人強健、潤肌、黑發須”。現代研究結果表明，核桃蛋白中含有18種氨基酸，其中8種為必須氨基酸，精氨酸和谷氨酸含量具有明顯優勢。醫學研究證實，核桃對人體具有補氣養血、溫腸補腎、止咳潤肺、烏發健腦作用。
[0003]核桃原產于亞洲西部，在我國栽培歷史已有1700年。我國的核桃栽培面積及年產量居世界第一。國內外學者研究指出脫脂的核桃柏蛋白含量高于50%，具有極強的研究利用價值，以核桃柏為原料制備的核桃蛋白肽具有抗氧化、抗菌、ACE抑制等活性。小肽吸收理論的提出與證實更進一步的說明多肽比氨基酸更具有吸收、利用優勢。活性肽在國內外已有較為廣泛的應用。
[0004]目前我國市場核桃深加工產品少，大部分產品停留在初級加工階段，特別是我國核桃油生產工藝中殘留的核桃柏大部分被作為飼料或肥料處理，甚至直接被丟棄，造成核桃蛋白的資源浪費。而從核桃蛋白中獲得具有功能活性的低聚肽是目前研究的熱點之一。據資料顯示，不同的蛋白原料使用不同的酶進行酶解，獲得的正電荷肽的含量會有明顯差另O，正電荷肽含量與生理活性功能相關。核桃蛋白是酶解獲得正電荷肽的優質來源，核桃肽中存在大量的正電荷肽。但由于核桃肽親水性高，穩定性差，因此其存貯條件要求較高，也帶來了核桃肽的生產成本過高。
[0005]微膠囊化技術又稱包埋技術，在藥物、香精、調料、蛋白酶及農用化學品等材料上有一定的應用研究。但由于其壁材材料和使用量限制了其在食品級肽類原料上的應用。
[0006]β_環糊精是環糊精的一種，是由7個β _卩比喃匍萄糖的構造通過ct_ (1,4)糖昔鍵連接而成的環狀低聚糖，在國外被廣泛用于食品、藥品、化妝品、農業和工業。β_環糊精的熱穩定性較好，用于膠囊化的淀粉、蛋白質和其它大分子材料在加熱時，其二級和三級結構發生變化，使聚合物分子失去包合物質的能力。而環糊精的結構在加熱和冷卻后不變，保持了形成包合物的能力，同時β -環糊精制成的包合物，還具有吸濕性低的特點，研究顯示在相對濕度85%的環境中，其吸濕率不到14%，可以長期保存。β-環糊精是高度安全的物質，在人體內易水解為葡萄糖分子，腸道內的細菌作用能加速環糊精代謝的進行也不積累，因此對人體無任何毒害作用。但由于β -環糊精在C2、C3羥基之間形成分子內氫鍵，因此在水中的溶解度較低。
[0007]羧甲基纖維素(CMC)是一種陰離子、直鏈、水溶性纖維素醚，可使大多數常用水溶液制劑的粘度發生較大變化。在食品工業中具有實用價值的是羧甲基纖維素鈉，因此通常CMC就是指羧甲基纖維素鈉。目前不同純度，不同級別和規格的羧甲基纖維素鈉產品，在世界已有300多種。因CMC具有優良的增稠、分散、懸浮、粘合、成膜、保護膠體、保護水分、抗酶解以及代謝惰性等性能目前已被廣泛應用于食品、醫藥、牙膏、洗滌劑、卷煙、造紙、建材、陶瓷、日化、紡織印染、石油鉆井與選礦等的各個工業門類，有工業“味精”之稱。在食品中CMC作為添加劑使用，即增稠、懸浮、乳化、穩定、保形、成膜、膨化、防腐保鮮、耐酸和保健等多種功能，在食品生產中可替代明膠、瓊脂、海藻酸鈉和果膠。精制的羧甲基纖維素鈉，經聯合國糧農組織和世界衛生組織認定為安全物質(允許攝取量為30mg/kg'd)，且FDA《食品用化學品藥典》確認精制的羧甲基纖維素鈉可用于食品添加劑，已收入GRAS物質中。
[0008]環糊精結構為上寬下窄中空的環筒狀，氫和葡萄糖苷酸上的氧原子朝向環狀分子內部，形成高電子密度內層，形成疏水性空腔，能吸收一定大小和性狀的疏水性小分子物質或基團。CMC是一種陰離子型多糖化合物，其分子鏈上含有大量的羧基官能團，能與某些帶正電荷的物質發生靜電相互作用，吸附在其表面，形成微囊。同時CMC可通過增加體系的粘度，減緩物質的沉降速度，有利于分子間的相互作用。目前并未見有關環糊精與CMC配合用于生物活性肽類物質微囊化處理的文獻報道。
【發明內容】
[0009]本發明的目的在于采用微囊化技術與核桃肽制備工藝結合，從而獲得一種穩定性好，易儲存的核桃肽產品及其制備工藝。
[0010]為實現上述發明目的，本發明人通過大量實驗研究和不懈探索，最終獲得了如下技術方案:
[0011]一種微囊化核桃肽，它是以冷榨核桃柏為原料，經酶解后包埋而得，所述的包埋壁材是質量比為1:0.1-5的羧甲基纖維素鈉和β-環糊精。
[0012]一種如上所述微囊化核桃肽的制備方法，該方法包括如下步驟:
[0013](I)稱取冷榨核桃柏，在料液比1::10，溫度110-120°C、壓力0.5-0.8MPa的條件下處理0.5-2h，棄去上清液，水洗，收集沉淀；
[0014](2)按料液比1:5-30 (w/v)在步驟(1)所得沉淀中加水,恒溫55°C,調節pH至9,加入核桃柏質量2%-7% (w/w)的復合酶A，攪拌均勻，酶解0.5-lh,調節pH6-8，恒溫55°C酶解5-5.5h ;所述的復合酶A是質量比為1:0.5-6的堿性蛋白酶和木瓜酶；
[0015](3)升溫滅酶，過濾收集濾液，冷卻至室溫，加入0.5%-10% (w/v)的包埋壁材，膠體研磨均質2-8h，40-50°C真空濃縮，噴霧干燥；所述的包埋壁材是質量比為1:0.1-5的羧甲基纖維素鈉和環糊精。
[0016]優選地，如上所述微囊化核桃肽的制備方法，其中所述的復合酶A是質量比為1:0.5-2的堿性蛋白酶和木瓜酶。
[0017]優選地，如上所述微囊化核桃肽的制備方法，其中所述的包埋壁材是質量比為1:0.1-1的羧甲基纖維素鈉和β-環糊精。
[0018]本發明使用的原料核桃柏經檢測分析發現其疏水氨基酸含量高達14.67%，正電荷氨基酸含量為12.01%。經酶解工藝制備而成的核桃肽其疏水氨基酸含量高達18.23%，正電荷氨基酸含量為14.52%，核桃肽中既含有疏水性區間，也有帶有正電荷的肽段，同時添加β -環糊精和CMC使其具有多種結合形式形成微囊化，使β -環糊精和CMC優勢互補，最大限度包埋核桃肽，同時降低壁材的吸濕性,提高壁材的穩定性。[0019]與現有技術相比，本發明涉及的微囊化核桃肽及其制備方法具有如下優點和顯著的進步性:與專利號200810236514.1及專利號200810058439.4制備核桃肽的方法相比，本發明采用一次性添加蛋白酶，分時段調節酶解體系PH，充分發揮復合酶中各種蛋白酶的酶解作用，并且引入微囊化技術，使核桃肽產品更具穩定性。與專利號200510084227.X微囊化技術相比，本發明采用了 GB2760-2011《食品添加劑使用標準》中允許添加的羧甲基纖維素鈉和β -環糊精作為包埋壁材，且將包埋壁材按一定比例混合后一次性投入酶解液，均質、噴霧干燥。制備工藝中使用的均為《食品添加劑使用標準》中規定的物質，保證產品食用的安全性；一次性投料的噴霧干燥包埋法，操作簡單，縮短了制備時間，易于生產操作。本發明制備的微囊化核桃肽蛋白質含量> 85%、肽含量> 80%、黃曲霉素BI ( 4.0ug/kg。另夕卜，本發明的微囊化核桃肽口感及穩定性都有極大的提升。再者，本發明的生產方法操作簡單，所生產的核桃肽具有溶解性好，穩定性高的特點，可以廣泛應用于食品、保健食品等領域。由此可見，本發明一種微囊化核桃肽制備工藝將蛋白酶解工藝與微囊化技術結合，使得核桃肽品質得到顯著提升。
【具體實施方式】
[0020]以下通過實施例形式對本發明微囊化核桃肽及其制備工藝再作進一步的詳細說明，但不應將此理解為本發明上述主題的范圍僅限于以下的實施例，凡基于本發明上述內容所實現的技術均屬于本發明的保護范圍。
[0021]實施例1微囊化核桃肽的制備
[0022]將冷榨核桃柏按照料液比1:10 (w/v)配置成溶液，在溫度110-120 °C，壓力0.5-0.8MPa條件下處理2h,棄去上清液,水洗,收集沉淀。按照料液比l:5(w/v)混勻,控制溫度55°C，PH9.0，加入底物濃度4%復合酶A (堿性蛋白酶:木瓜蛋白酶=1:0.5)反應lh，調節pH6.5，反應時間5h，滅酶，過濾收集濾液，加入10%包埋壁材(羧甲基纖維素鈉:β -環糊精=1:0.5)，膠體研磨均質3h，真空濃縮，噴霧干燥，即得到微囊化核桃肽。此時微囊化核桃肽蛋白質含量為80.47%，肽含量為79.12%。
[0023]實施例2微囊化核桃肽的制備
[0024]將冷榨核桃柏按照料液比1:10 (w/v)配置成溶液，在溫度110-120 °C，壓力
0.5-0.8MPa條件下處理0.5h,棄去上清液,水洗,收集沉淀。按照料液比1:15 (w/v)混勻，控制溫度55°C，pH9.0，加入底物濃度2%復合酶A (堿性蛋白酶:木瓜蛋白酶=1:1)反應lh，調節pH7.5，反應時間5h，滅酶，過濾收集濾液，加入5%包埋壁材(羧甲基纖維素鈉:β -環糊精=1: I )，膠體研磨均質5h，真空濃縮，噴霧干燥，即得到微囊化核桃肽。此時微囊化核桃肽蛋白質含量為83.94%，肽含量為82.23%。
[0025]實施例3微囊化核桃肽的制備
[0026]將冷榨核桃柏按照料液比1:10 (w/v)配置成溶液，在溫度110-120 °C，壓力
0.5-0.8MPa條件下處理Ih,棄去上清液,水洗,收集沉淀。按照料液比l:30(w/v)混勻，控制溫度55°C，pH9.0，加入底物濃度2%復合酶A (堿性蛋白酶:木瓜蛋白酶=1:1.5)反應lh，調節pH6.5，反應時間5h，滅酶，過濾收集濾液，加入3%包埋壁材(羧甲基纖維素鈉:β -環糊精=1:1.5)，膠體研磨均質6h，真空濃縮，噴霧干燥，即得到微囊化核桃肽。此時微囊化核桃肽蛋白質含量為87.21%，肽含量為85.12%。[0027]實施例4微囊化核桃肽的制備
[0028]將冷榨核桃柏按照料液比1:10 (w/v)配置成溶液，在溫度110-120 °C，壓力
0.5-0.8MPa條件下處理0.5h,棄去上清液,水洗,收集沉淀。按照料液比1:10 (w/v)混勻，控制溫度55°C，pH9.0，加入底物濃度7%復合酶A (堿性蛋白酶:木瓜蛋白酶=1:4)反應lh，調節PH6.0，反應時間5h，滅酶，過濾收集濾液，加入1%包埋壁材(羧甲基纖維素鈉:β-環糊精=1:0.5)，膠體研磨均質4h，真空濃縮，噴霧干燥，即得到微囊化核桃肽。此時微囊化核桃肽蛋白質含量為90.04%，肽含量為88.72%。
[0029]實施例5微囊化核桃肽的制備
[0030]將冷榨核桃柏按照料液比1:10 (w/v)配置成溶液，在溫度110-120 °C，壓力
0.5-0.8MPa條件下處理0.5h,棄去上清液,水洗,收集沉淀。按照料液比1:10 (w/v)混勻，控制溫度55°C，pH9.0，加入底物濃度7%復合酶A (堿性蛋白酶:木瓜蛋白酶=1:6)反應lh，調節pH6.0,反應時間5h，滅酶，過濾收集濾液，加入5%包埋壁材(羧甲基纖維素鈉:β -環糊精=1: 5)，膠體研磨均質4h，真空濃縮，噴霧干燥，即得到微囊化核桃肽。此時微囊化核桃肽蛋白質含量為84.74%，肽含量為83.72%。
[0031]對比實施例核桃肽的制備
[0032]將冷榨核桃柏按照料液比1:10 (w/v)配置成溶液，在溫度110-120 °C，壓力
0.5-0.8MPa條件下處理0.5h,棄去上清液,水洗,收集沉淀。按照料液比1:10 (w/v)混勻，控制溫度55°C，pH9.0，加入底物濃度7%復合酶A (堿性蛋白酶:木瓜蛋白酶=1:4)反應lh，調節pH6.0,反應時間5h，滅酶，過濾收集濾液，真空濃縮，噴霧干燥，即得到核桃肽。
[0033]實施例6微囊化核桃肽的毒性試驗研究
[0034]取實施例4制備的微囊化核桃肽，按照《保健食品檢驗與評價技術規范》，以昆明小鼠為實驗動物，雌雄各半，采用最大灌胃量法(MTD)進行實驗，計量設計為10.0g/kg.bw,24h內灌胃3次，連續觀察兩周，小鼠均無死亡，毛色光澤，體重有所增長，與空白對照組比不具有顯著性差異。故本發明微囊化核桃肽屬于實際無毒物質。
[0035]實施例7微囊化核桃肽的穩定性研究
[0036]本發明實施例4制備微囊化核桃肽，按照《保健食品檢驗與評價技術規范實施手冊》進行產品穩定性試驗，抽選三個批次產品為受試樣品，其批號為20130314-B、20130315-B、20130316-B ;以相同制備工藝生產未進行微囊化處理的核桃肽(對比實施例制備)為對照，其批號為20130314、20130315、20130316。受試樣品保存條件為溫度38±1°C，濕度75%，并分別在開始保存后第零天、30天、60天、90天對受試樣品進行檢驗分析。結果如表1-表5所示。微囊化核桃在0-60天加速穩定實驗中蛋白質、多肽、水分、灰分以及衛生學指標無明顯變化，第90天時水分略有增加，其余指標均無明顯變化；90天加速穩定實驗中微囊化核桃肽感官指標均無明顯變化。核桃肽在90天加速穩定實驗中蛋白質、多肽、灰分、大腸菌群、菌落總數、致病菌、霉菌、酵母菌等檢測指標無明顯變化，但水分含量明顯增加。且核桃肽樣品在90天實驗過程中逐步出現顏色加深、結塊等現象，產生令人不愉快的氣味。可見本發明制備的微囊化核桃肽與核桃肽相比產品性質更加穩定，更易于存儲。
[0037]表I保存第O天受試樣品檢測結果
[0038]
【權利要求】
1.一種微囊化核桃肽，其特征在于:以冷榨核桃柏為原料，經酶解后包埋而得，所述的包埋壁材是質量比為1:0.1-5的羧甲基纖維素鈉和β-環糊精。
2.一種根據權利要求1所述微囊化核桃肽的制備方法，其特征在于該方法包括如下步驟: (1)稱取冷榨核桃柏，在料液比1:10(w/v)，溫度110-120°c、壓力0.5-0.8MPa的條件下處理0.5-2h，棄去上清液，水洗，收集沉淀； (2)按料液比1:5-30 (w/v)在步驟(I)所得沉淀中加水，恒溫55°C，調節pH至9，加入核桃柏質量2%-7% (w/w)的復合酶A，攪拌均勻，酶解0.5-lh，調節pH6-8，恒溫55°C酶解5-5.5h ;所述的復合酶A是質量比為1:0.5-6的堿性蛋白酶和木瓜酶； (3)升溫滅酶，過濾收集濾液，冷卻至室溫，加入0.5%-10% (w/v)的包埋壁材，膠體研磨均質2-8h，40-50°C真空濃縮，噴霧干燥；所述的包埋壁材是質量比為1:0.1-5的羧甲基纖維素鈉和環糊精。
3.根據權利要求2所述微囊化核桃肽的制備方法，其特征在于:所述的復合酶A是質量比為1:0.5-2的堿性蛋白酶和木瓜酶。
4.根據權利要求2所述微囊化核桃肽的制備方法，其特征在于:所述的包埋壁材是質量比為1:0.1-1的羧甲基纖維素鈉和β_環糊精。
【文檔編號】A23J3/34GK103652314SQ201310655750
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】陳棟梁, 成靜, 王溢, 陳大偉 申請人:陳棟梁, 武漢天天好生物制品有限公司