一種利用胰酶水解米渣制備抗氧化活性肽的方法
【專利摘要】本發明公開了一種利用胰酶水解米渣制備抗氧化活性肽的方法，以味精生產副產物大米渣為原料，通過酸洗法濃縮提取米渣蛋白、胰酶水解、離心、超濾、冷凍干燥，得到抗氧化活性肽產品，其酶解條件為將米渣蛋白按質量體積比1:6~1:9加水后，加鹽酸調pH值至7.5~8.0，在45~55℃下加入米渣蛋白質量6%~8%的胰酶，酶解5~6h。本發明生產成本低、工藝簡便，綠色環保，所得抗氧化活性肽具有合理氨基酸組成、低過敏性、安全可靠等特點，且其總酚含量為34.47mg/g，DPPH自由基和羥自由基的IC50值分別為2.27mg/mL和2.98mg/mL，表明其具有很好的清除能力，因此本發明所得抗氧化活性肽具有較強的抗氧化活性，是一種極具潛力的功能性食品基料。
【專利說明】一種利用胰酶水解米渣制備抗氧化活性肽的方法
【技術領域】
[0001]本發明屬于食品加工【技術領域】，涉及一種利用胰酶水解米渣制備抗氧化活性肽的方法，具體涉及一種以味精生產副產物大米渣為原料，利用胰酶酶解方法制備抗氧化活性肽產品。
【背景技術】
[0002]米渣是工業生產中大米糖化后產生的副產物，被認為是一種具有很好發展潛力的蛋白質資源。據統計，在味精和葡萄糖生產過程中，每噸大米通過糖化后約能產生0.5噸濕米渣，在中國南方每季度可以產生超過20000噸的米渣。米渣中保留了大米幾乎所有的蛋白質，且其蛋白質含量聞達600 g/kg (干基)，明顯聞于大?蛋白含量,可與魚肉相媳美。米渣富含蛋白質，但是長期以來它主要以低廉的價格賣給飼料廠作為動物飼料而未被充分利用，造成了資源的浪費以及經濟損失。因此，與大米相比，廉價而富含蛋白質的米渣更適合作為提取大米蛋白和制備功能產品的理想原料。
[0003]在大米糖化的過程中，米渣蛋白往往由于加熱和高壓處理而變性，導致蛋白質難以提取、溶解度低，限制了它們在食品中的應用。因此，建立一個有效的提取方法，使其既能從米渣中回收這些蛋白質，又能改善其功能性質，對于提高大米蛋白資源在食品工業領域中的應用及發掘其潛在價值是非常重要的。目前國內外研究人員主要應用堿法、酶法、復合法和排雜法這四種方法來提取大米蛋白。其中酶法提取反應條件溫和，節省堿和水，對營養成分的破壞較少，并且可以降解蛋白質，提高其功能性質與溶解度，還可產生活性肽。
[0004]植物來源的抗氧化肽由于其天然性、高安全性以及高抗氧化活力等特點，已成為國內外研究的熱點，在醫藥、食品領`域具有很好的發展前景。目前已有研究人員從大米或米糠中提取抗氧化活性肽，但是關于用米渣制備抗氧化活性肽的報道仍較少。本發明以味精生產副產物大米渣為原料，提供一種利用胰酶水解米渣蛋白制備抗氧化活性肽的方法，有效提高米渣的附加價值，實現米渣的高值化利用。
【發明內容】
[0005]本發明的目的在于提供一種利用胰酶水解米渣蛋白制備抗氧化活性肽的方法，是以味精生產副產物大米渣為原料，利用胰酶酶解方法制備抗氧化活性肽產品，以實現米渣的高值化利用。
[0006]為實現上述目的，本發明采用如下技術方案:
一種利用胰酶水解米渣制備抗氧化活性肽的方法，是以味精生產副產物大米渣為原料，通過酸洗法濃縮提取米渣蛋白、胰酶水解、離心、超濾、冷凍干燥，得到抗氧化活性肽產
品O
[0007]其包括以下步驟:
(O酸洗法濃縮提取米渣蛋白:將大米渣按質量體積比1:5~1:6加水，以鹽酸調節pH值至3.0-4.0,充分攪拌60min,待蛋白質凝聚沉淀,抽濾得到米洛蛋白；(2)胰酶水解:將米渣蛋白按質量體積比1:6~1:9加水后，調pH值至7.5~8.0，在45~55°C下加入米渣蛋白質量6%~8%的胰酶，酶活力為4000u/g，酶解5~6h后沸水浴10 min進行滅酶處理，得酶解液；
(3)離心超濾:將酶解液10000r/min離心IOmin后取上清液，于0.18MPa、40°C下采用分子量為IOkDa的超濾膜進行處理，得到超濾液；
(4)冷凍干燥:將超濾液于-40~_50°C，真空度(T20Pa下進行冷凍干燥，即得到抗氧化活性肽產品。
[0008]本發明的顯著優點在于:
(I)本發明制備的抗氧化活性肽總酚含量為34.47 mg/g，對DPPH自由基和羥自由基具有很好的清除能力，IC5tl值分別為2.27 mg/mL>2.98 mg/mL ；10 mg/mL抗氧化活性肽的還原力為1.01，因此具有較強的抗氧化活性。
[0009](2)生物活性肽由于其安全、易吸收、成本低等特點，具有良好的市場前景。本發明采用酶法水解米渣蛋白制備抗氧化活性肽，不僅原料成本低廉，而且所得到的活性肽具有氨基酸組成合理、低過敏性、安全可靠等特點，特別是具有較強的抗氧化性，是極具潛力的一種功能性食品基料。
[0010](3)本發明以味精生產副產物大米渣為原料，提供一種利用胰酶水解米渣蛋白制備抗氧化活性肽的方法，大大提高了米渣的附加值，且生產成本低，工藝簡便，綠色環保，實現了米渣的高值化利用，具有很好的應用價值。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1為料液比對本發明方法酶解工藝的影響。
[0012]圖2為pH值對本發明方法酶解工藝的影響。
[0013]圖3為溫度對本發明方法酶解工藝的影響。
[0014]圖4為加入胰酶的量對本發明方法酶解工藝的影響。
[0015]圖5為酶解時間對本發明方法酶解工藝的影響。
[0016]圖6為不同濃度的米渣蛋白酶解產物的DPPH自由基清除能力。
[0017]圖7為本發明所得米渣蛋白酶解產物的羥自由基清除能力。
[0018]圖8為本發明所得米渣蛋白酶解產物的還原力。
【具體實施方式】
[0019]以福建建陽武夷味精廠提供的味精生產副產物米渣為原料；胰酶(4000u/g)購自南寧龐博生物工程有限公司，其主要成分包括羧肽酶A、彈性蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和胰蛋白酶。
[0020]1、大米渣的預處理
采用酸洗法濃縮提取米渣蛋白。稱取Ikg大米渣，按質量體積比1:6加入蒸餾水，調節pH值至4.0，充分攪拌60 min，待蛋白質凝聚沉淀后抽濾，得到的濾渣烘干稱重，蛋白質含量可達65.9%，比干米渣原料的蛋白質含量提高了 14.5%。
[0021]2、胰酶酶解工藝的建立
將米渣蛋白按一定量的料液比加水后，調至一定的PH值，在一定溫度下加入一定量的胰酶，水解一定時間后，以水解度為指標，對胰酶酶解工藝中的料液比、pH值、溫度、加入胰酶的量和酶解時間進行確定。
[0022](I)料液比的確定
在加酶量1%，PH 8.0，溫度50°C，酶解時間2h的條件下，如圖1所示，隨著料液比的增加，水解度先上升后下降，最佳料液比為1: 9 (w/v)。
[0023](2) pH值的確定
在料液比1: 9，加酶量1%，溫度50°C，酶解時間2h的條件下，如圖2所示，酶解最佳pH值為8.0。這是因為米渣蛋白主要是堿溶性蛋白，反應pH值的增加有利于蛋白質的溶出。
[0024](3)溫度的確定
在料液比1: 9，加酶量1%，pH8.0，酶解時間2h的條件下，如圖3所示，最佳酶解溫度為 50。。。
[0025](4)加酶量的確定
在料液比1: 9，pH 8.0，溫度50°C，酶解時間2h的條件下，如圖4所示，最佳加酶量為7% (w/v)。
[0026](5)酶解時間的確定 在料液比1: 9，加酶量7%，pH8.0，溫度50°C的條件下，如圖5所示，最佳酶解時間為6h。
[0027](6)驗證實驗
在料液比1: 9，加酶量7%，pH8.0，溫度50°C的條件下，酶解6h，米渣蛋白的水解度可達 12.22%。
[0028]3、米渣蛋白酶解產物的抗氧化活性測定
(I)總酚含量
酚類化合物是肽鏈易斷裂的抗氧化物。樣品的總酚含量越高，則其抗氧化活性也就越高。經檢測，米渣蛋白酶解產物的總酚含量為34.47 mg/g。
[0029](2) DPPH自由基清除活性
清除穩定的DPPH自由基的能力已被廣泛用來測試各種抗氧化物的抗氧化能力。不同濃度的米渣蛋白酶解產物的DPPH自由基清除能力如圖6所示，米渣蛋白酶解產物的DPPH自由基清除能力隨著濃度的增加而增長。按所得擬合方法y=33.351η00+22.598(R2=0.9916)計算，當酶解產物的濃度達到10 mg/mL時其DPPH自由基清除率可達98.61%，表現出與Vc相似的自由基清除能力。
[0030]用IC5tl值(清除率為50%時的抗氧化劑濃度)來評估清除能力，IC5tl值越低表示自由基清除能力越高。米渣蛋白酶解產物的IC5tl值為2.27 mg/mL。
[0031](3)羥自由基清除活性
細胞中發生的許多生化反應均與羥自由基有關，它可導致DNA斷裂、突變、脂質氧化、蛋白質變性等多種病理性變化，羥自由基是已知的最強氧化劑。如圖7所示，米渣蛋白酶解產物的羥自由基清除能力隨著酶解產物濃度的增加而增加。按所得擬合方程y=37.1161η(X)+9.4143 (R2=0.9911)，當酶解產物濃度為10 mg/mL時米渣蛋白酶解產物的羥自由基清除率為95.17%，表現出與Vc相似的自由基清除能力。米渣蛋白酶解產物的IC5tl值為 2.98 mg/mL。[0032](4)還原力
還原力被用于評估蛋白質的抗氧化活性是基于它可通過提供一個電子使鐵的三價化合物(Fe3+)變成亞鐵離子(Fe2+)，并可用分光光度計在700nm處檢測亞鐵離子(Fe2+)的形成。如圖8所示，米渣蛋白酶解產物的還原力隨濃度的增加而增加，按所得線性方程y=0.0893x+0.1427 (R2=0.9943)計算，10 mg/mL 酶解物的還原力 1.01。
[0033]以上所述僅為本發明的較佳實施例，凡依本發明申請專利范圍所做的均等變化與修飾，皆應屬本發明的涵蓋范圍。`
【權利要求】
1.一種利用胰酶水解米渣制備抗氧化活性肽的方法，其特征在于:以味精生產副產物大米渣為原料，通過酸洗法濃縮提取米渣蛋白、胰酶水解、離心、超濾、冷凍干燥，得到抗氧化活性肽產品。
2.根據權利要求1所述的利用胰酶水解米渣制備抗氧化活性肽的方法，其特征在于:所述胰酶水解是將米渣蛋白按質量體積比1:6~1:9加水后，加鹽酸調pH值至7.5^8.0，在45~55°C下加入米渣蛋白質量6%~8%的胰酶，酶活力為4000 u/g，酶解5~6 h后沸水浴10min進行滅酶處理，得酶解液。
3.根據權利要求2所述的利用胰酶水解米渣制備抗氧化活性肽的方法，其特征在于:所述胰酶水解是將米渣蛋白按質量體積比1:9加水后，加鹽酸調pH值至8.0，在50°C下加入米渣蛋白質量7%的胰酶，酶解6h后得酶解液。
4.根據權利要求1所述的利用胰酶水解米渣制備抗氧化活性肽的方法，其特征在于:將酶解液10000 r/min離心10 min后取上清液，于0.18MPa、40°C下采用分子量為IOkDa的超濾膜進行處理，得到超濾液。
5.根據權利要求1所述的利用胰酶水解米渣制備抗氧化活性肽的方法，其特征在于:所述冷凍干燥是將超濾液于-40~_45°C、真空度0-20 Pa下進行冷凍干燥。
6.一種如權利要求1 所述利用胰酶水解米渣的方法制得的抗氧化活性肽。
【文檔編號】C12P21/06GK103805666SQ201410073259
【公開日】2014年5月21日 申請日期:2014年3月3日 優先權日:2014年3月3日
【發明者】林娟, 葉秀云, 謝金盛 申請人:福州大學