專利名稱：一種連續酶解與二級膜過濾提純制備大米蛋白活性多肽的方法
技術領域：
本發明屬于谷物副產物深加工技術領域，具體是一種連續酶解與二級膜過濾提純制備大米蛋白活性多肽的方法。
背景技術：
人體新陳代謝產生的自由基對機體組織細胞具有很強的殺傷作用，可引起細胞死亡和組織損傷，如動脈粥樣硬化、癌癥、肺損傷和衰老等。抗氧化肽類作為一種非酶促類抗氧化劑，因其生物活性和安全性高而成為近年來研究的熱點。我國的稻谷產量居世界首位，稻谷深加工環節中產生的大米蛋白具有較高的生物學價值。大米蛋白是一種優質的植物蛋白，具有氨基酸組成平衡合理，口感溫和，低過敏性和降低膽固醇等優點；而且大米多肽中含有人體所需定額的各種氨基酸，配比合理，符合WH0/FA0推薦的理想模式。大米活性多肽除了具有一般大米蛋白的營養作用外，在消化吸收和保健功能方面有了進一步的提高。從消化過程來看，大米多肽粉中的小肽在人體內消化吸收比蛋白質、游離氨基酸消化吸收速度要快。通過控制酶解條件，獲得具有生物活性的多肽，能有效清除羥自由基的、修復受損病變細胞、激活衰老細胞、調節細胞生命周期、延緩衰老及修復細胞間離子代謝通道，對人體各大系統的綜合調節促進作用；應用于食品、化妝品保健、醫藥領域有很好市場前景。
但現有大米蛋白活性多肽的制備方法是間歇酶解法，然后進行真空濃縮、干燥制備工藝，間歇酶解法存在以下不足蛋白酶利用率低，酶解過度導致產品苦味重，活性多肽的提取率低，能耗較高，顏色深，不能連續化生產。
發明內容
本發明的目的是為了克服上述現有方法的不足，提供一種連續酶解與二級膜過濾提純制備大米蛋白活性多肽的方法。本發明解決上述技術問題的技術方案如下—種連續酶解與二級膜過濾提純制備大米蛋白活性多肽的方法是以堿性蛋白酶和大米蛋白為主要原料進行酶解反應，通過超濾膜、納濾膜、噴霧干燥，得到大米蛋白活性多肽，操作步驟如下(I)將堿性蛋白酶溶于質量濃度為廣4%的海藻酸鈉溶液中，經多孔離心盤的旋轉離心，將酶液分散成小液滴并落入質量濃度為1. (Γ3. 5%的CaCl2溶液中形成球狀固定化酶，固化反應30min，40目濾網過濾回收固定化酶，酶活力為500(Tl5000IU/g，裝入酶解反應器中；(2)配置質量濃度為4 8%的大米蛋白溶液，用2mol/L的NaOH調節pH值至9，加熱到55°C，然后倒入步驟(I)的酶解反應器中；(3)酶解反應器與截留分子量為200(T7000Da、工作壓力為O. 08MPa的超濾膜系統通過循環泵連接，反應器排出料液經循環泵進入超濾膜進料口，料液連續循環進行酶解和膜過濾分離，同時往酶解反應器中補加大米蛋白溶液保持液位恒定，并用2mol/L NaOH溶液調節反應器中的料液pH值為9. O ;收集超濾膜透過液即得大米蛋白活性多肽溶液。(4)上步驟的大米蛋白活性多肽溶液經截留分子量為30(T600Da的納濾膜系統，濃縮至原蛋白溶液體積的1ΑΓ1/3，經離心噴霧干燥得到粉狀大米蛋白活性多肽；其中離心噴霧干燥進風溫度為180°c，出風溫度為80°C，進料速度2. (Γ5. Okg/h，進風量100 150m3/h。本發明與現有技術比較的益效本發明制備大米蛋白活性多肽的方法可實現連續化生產，安全無害，節能減排，成本低。產品具有抗氧化性、抗疲勞、降低膽固醇等功效；可廣泛用于應用于食品加工、化妝保健品、醫藥等領域。
具體實施例方式下面結合實施例對本發明作進一步描述。實施例1連續酶解與二級膜過濾提純制備大米蛋白活性多肽的方法，步驟如下(I)將堿性蛋白酶溶于質量濃度為4%的海藻酸鈉溶液中，分散成小液滴并落入質量濃度為1. 5%的CaCl2溶液中形成球狀固定化酶，固化反應30min，40目濾網過濾回收固定化酶，酶活力為15000IU/g，裝入酶解反應器中。堿性蛋白酶酶活力測定采用福林一 )方
法。 (2)配置質量濃度為4%大米蛋白溶液，用2mol/L NaOH溶液調節pH值為9. 0，加熱恒溫55°C，然后倒入酶解反應器中。(3)酶解反應器與截留分子量為7000Da、工作壓力為O. 08MPa的超濾膜系統通過循環泵連接，反應器排出料液經循環泵進入超濾膜進料口，料液連續循環進行酶解和膜過濾分離，同時往酶解反應器中補加大米蛋白溶液保持液位恒定，并用2mol/L NaOH溶液調節反應器中的料液pH值為9. O。收集超濾膜透過液即得大米蛋白活性多肽溶液。當固定化酶活力下降到7000IU/g，更換固定化酶。(4)大米蛋白活性多肽溶液經截留分子量為300Da的納濾膜系統，濃縮至原蛋白溶液體積的1/3，經離心噴霧干燥得到粉狀大米蛋白活性多肽。其中離心噴霧干燥進風溫度為180°C，出風溫度為80°C，進料速度5. Okg/h，進風量150m3/h。分子量范圍為30(T7000Da大米蛋白活性多肽的提取率達到73%。實施例2連續酶解與二級膜過濾提純制備大米蛋白活性多肽的方法，步驟如下(I)將堿性蛋白酶溶于質量濃度為1. 0%的海藻酸鈉溶液中，分散成小液滴并落入質量濃度為1. 0%的CaCl2溶液中形成球狀固定化酶，固化反應30min，40目濾網過濾回收固定化酶，酶活力為5000IU/g，裝入酶解反應器中。堿性蛋白酶酶活力測定采用福林一酹方法。(2)配置質量濃度為8%大米蛋白溶液，用2mol/L NaOH溶液調節pH值為9. 0，加熱恒溫55°C，然后倒入酶解反應器中。(3)酶解反應器與截留分子量為2000Da、工作壓力為O. 08MPa的超濾膜系統通過循環泵連接，反應器排出料液經循環泵進入超濾膜進料口，料液連續循環進行酶解和膜過濾分離，同時往酶解反應器中補加大米蛋白溶液保持液位恒定，并用2mol/L NaOH溶液調節反應器中的料液pH值為9. O。收集超濾膜透過液即得大米蛋白活性多肽溶液。當固定化酶活力下降到3000IU/g，更換固定化酶。(4)大米蛋白活性多肽溶液經截留分子量為600Da的納濾膜系統，濃縮至原蛋白溶液體積的1/6，經離心噴霧干燥得到粉狀大米蛋白活性多肽。其中離心噴霧干燥進風溫度為180°C，出風溫度為80°C，進料速度2. Okg/h，進風量100m3/h。分子量范圍為60(T2000Da大米蛋白活性多肽的提取率達到46%。實施例3連續酶解與二 級膜過濾提純制備大米蛋白活性多肽的方法，步驟如下(I)將堿性蛋白酶溶于質量濃度為2. 5%的海藻酸鈉溶液中，經多孔離心盤的旋轉離心，分散成小液滴并落入質量濃度為3. 5%的CaCl2溶液中形成球狀固定化酶，固化反應30min,40目濾網過濾回收固定化酶，酶活力為9000IU/g，裝入酶解反應器中。堿性蛋白酶酶活力測定采用福林一 )方法。(2)配置質量濃度為6%大米蛋白溶液，用2mol/L NaOH溶液調節pH值為9. 0，加熱恒溫55°C，然后倒入酶解反應器中。(3)酶解反應器與截留分子量為4000Da、工作壓力為O. 08MPa的超濾膜系統通過循環泵連接，反應器排出料液經循環泵進入超濾膜進料口，料液連續循環進行酶解和膜過濾分離，同時往酶解反應器中補加大米蛋白溶液保持液位恒定，并用2mol/L NaOH溶液調節反應器中的料液pH值為9. O。收集超濾膜透過液即得大米蛋白活性多肽溶液。當固定化酶活力下降到5500IU/g，更換固定化酶。(4)大米蛋白活性多肽溶液經截留分子量為400Da的納濾膜系統，濃縮至原蛋白溶液體積的1/5，經離心噴霧干燥得到粉狀大米蛋白活性多肽。其中離心噴霧干燥進風溫度為180°C，出風溫度為80°C，進料速度4. Okg/h，進風量130m3/h。分子量范圍為40(T4000Da大米蛋白活性多肽的提取率達到63%。
權利要求
1.一種連續酶解與二級膜過濾提純制備大米蛋白活性多肽的方法，其特征在于，以堿性蛋白酶和大米蛋白為主要原料進行酶解反應，通過超濾膜、納濾膜、噴霧干燥，得到大米蛋白活性多肽，操作步驟如下 (1)將堿性蛋白酶溶于質量濃度為f4%的海藻酸鈉溶液中，經多孔離心盤的旋轉離心，將酶液分散成小液滴并落入質量濃度為1. (Γ3. 5%的CaCl2溶液中形成球狀固定化酶，固化反應30min，40目濾網過濾回收固定化酶，酶活力為500(Tl5000IU/g，裝入酶解反應器中； (2)配置質量濃度為4 8%的大米蛋白溶液，用2mol/L的NaOH調節pH值至9，加熱到55°C，然后倒入步驟(I)的酶解反應器中； (3)酶解反應器與截留分子量為200(T7000Da、工作壓力為O.08MPa的超濾膜系統通過循環泵連接，反應器排出料液經循環泵進入超濾膜進料口，料液連續循環進行酶解和膜過濾分離，同時往酶解反應器中補加大米蛋白溶液保持液位恒定，并用2mol/L NaOH溶液調節反應器中的料液pH值為9. O ;收集超濾膜透過液即得大米蛋白活性多肽溶液； (4)上步驟的大米蛋白活性多肽溶液經截留分子量為30(T600Da的納濾膜系統，濃縮至原蛋白溶液體積的1ΑΓ1/3，經離心噴霧干燥得到粉狀大米蛋白活性多肽；其中離心噴霧干燥進風溫度為180°C，出風溫度為80°C，進料速度2. (Γ5. Okg/h，進風量10(Tl50m3/h。
全文摘要
本發明公開了一種連續酶解與二級膜過濾提純制備大米蛋白活性多肽的方法。該方法是以堿性蛋白酶和大米蛋白為主要原料進行酶解反應，通過超濾膜、納濾膜、噴霧干燥，得到大米蛋白活性多肽。本發明與現有技術比較的益效本發明可避免過度酶解導致產品呈苦味的現象，蛋白酶經固定化后，可循環利用，提高酶的利用率，并可實現連續化生產。該方法制備的活性多肽純度高，安全無害，原料來源廣泛，制造成本低，在食品、化妝保健、醫藥領域具有很高推廣價值。
文檔編號C07K1/34GK103045707SQ20131000423
公開日2013年4月17日 申請日期2013年1月7日 優先權日2013年1月7日
發明者夏寧, 滕建文, 勞泰財 申請人:廣西大學