一种利用热榨花生粕制备发酵专用花生蛋白的方法
【专利摘要】本发明公开了一种利用热榨花生粕制备发酵专用花生蛋白的方法，包括以下步骤：花生粕粉碎和脱脂后加入蒸馏水，调节pH值，加入复合植物水解酶ViscozymeL，微波辅助酶解，得到ViscozymeL酶解液；调节pH值，加入复合蛋白酶，微波辅助酶解，灭酶，离心，沉淀冷冻干燥得到发酵专用花生蛋白。以本发明制得的发酵专用花生蛋白，蛋白质含量高，溶解性好，生物效价高，可以作为抗生素发酵、食品酿造、微生物培养的专用氮源，也可直接作为发酵原料用于制备微生物固态发酵蛋白和植物蛋白饲料，适合工业化生产。
【专利说明】一种利用热榨花生粕制备发酵专用花生蛋白的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及利用热榨花生柏制备发酵专用花生蛋白的方法，属于食品蛋白加工领域。
【背景技术】
[0002]花生是我国重要的油料作物和经济作物。目前，我国的花生加工利用以榨油为主，每年全国约有50%?60%的花生用于榨油，且多采用热压榨工艺提取花生油，榨油后剩下的饼柏由于蛋白过度变性使得营养价值降低，通常作为家畜饲料、肥料，产品附加值低，资源浪费严重。然而，花生柏含有丰富的蛋白质资源以及一些不溶性的花生纤维成分，具有很高的利用价值。因此，开发热榨花生蛋白产品，提升资源附加值和延长花生产业链，是实现花生资源可持续发展亟待解决的关键技术问题。
[0003]发酵专用花生蛋白是一种淡红棕色、略带花生香气的粉末状固体，蛋白质含量高，脂肪含量极低，溶解性好，生物学效价高。该产品可作为微生物发酵的专用氮源，如配制培养基时替代蛋白胨或酵母浸膏；在金霉素、头孢霉素、麦迪霉素等抗生素发酵或有机酸、氨基酸、维生素、黄原胶等食品酿造发酵中利用。此外，发酵专用花生蛋白还可以作为发酵原料用于微生物固态发酵蛋白和植物蛋白饲料的生产中。
[0004]目前，制备发酵专用花生蛋白多采用碱提酸沉法制备花生分离蛋白、乙醇浸提法制备花生浓缩蛋白或直接将花生柏超微粉碎方法。碱提酸沉法得到的分离蛋白虽然蛋白含量高，但是酸、碱处理后蛋白的溶解性低，且酸碱废液污染环境，后续处理成本高。乙醇浸提法中蛋白质长时间在乙醇中，易变性，蛋白功能性质差。花生柏直接超微粉碎法得到的产品蛋白含量低，脂肪和其它杂质多，易导致发酵效率低。因此，需要一种条件温和、环境友好、成本低、易操作的生产发酵专用花生蛋白方法。而发酵专用蛋白的酶法修饰是用蛋白酶对蛋白质的有限水解，其中，适度酶解和轻度酶解是限制性酶解。蛋白质经蛋白酶水解后部分肽键断裂，外切酶水解后疏水基团降解成短链、小分子蛋白肽，蛋白质分子构型改变；经内切酶水解后使亲水基团暴露出来，蛋白质分子上的极性基团增加，则亲水性增强，氮溶指数和溶解性增大，从而实现蛋白质功能性质的改变和生理活性的提高。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于为解决上述技术中存在的技术难题，提供一种利用热榨花生柏制备发酵专用花生蛋白的方法。该方法将复合植物水解酶和复合蛋白酶分步酶解技术与微波辅助萃取技术相结合，共同作用于花生柏组分，花生柏细胞壁在复合植物水解酶的作用下被破坏，使得多糖、蛋白等内容物充分暴露出来，多糖成分溶于溶剂可离心除去，而蛋白质经蛋白酶限制性酶解，大分子蛋白水解成短链蛋白，不仅提高了蛋白的提取率和纯度，还可以改善蛋白的溶解性，微波辅助酶解缩短了反应时间，达到温和条件下制备发酵专用花生蛋白的目的。
[0006]为达到上述目的，本发明所采用的技术方案是:一种利用热榨花生柏制备发酵专用花生蛋白的方法，其步骤包括:
一、花生柏粉碎过100目筛，筛下物加入石油醚脱脂，得到花生柏粉，加入蒸馏水，微波加热混合均勻，调节pH值,加入复合植物水解酶Viscozyme L (其中包括阿拉伯聚糖酶、纤维素酶、葡聚糖酶、半纤维素酶和木聚糖酶在内的复合多糖酶)，微波辅助酶解，得到Viscozyme L 酶解液。
[0007]二、调节酶解液pH值，加入复合蛋白酶，微波辅助酶解，灭酶，离心，沉淀冷冻干燥得到发酵专用花生蛋白。
[0008]优选地，步骤一所述的花生柏粉碎筛下物与石油醚的质量与体积比为1:10.3-12.8 (g/ml)，石油醚的沸程为30_60°C，脱脂条件为52 °C恒温水浴振荡器中，275r/min回旋式振荡脱脂12h，脱脂后的花生柏粉与蒸馏水的质量与体积比为1:6.5-8.5(g/ml)，微波功率lOOOw、加热温度45°C、加热时间2.0min条件下混合均匀，pH值调节至
5.0-5.5，Viscozyme L加入量为每克花生柏粉20-25FBG (FBG为Viscozyme L的酶活单位)，微波功率1000?、加热温度45-50°C、加热时间7.0-9.0min条件下酶解。
[0009]优选地，步骤二所述的pH值调节至6.0-7.0，复合蛋白酶为风味蛋白酶Flavourzyme、中性蛋白酶 Neutral Protease、复合蛋白酶 Protamex 以 2.02:1.75:1.23 比例混合的复合酶，加入量为每克花生柏粉3200-4000U(U为复合蛋白酶的酶活单位)，酶解的条件为微波功率800w、加热温度40-46°C、加热时间5.5-10.5min, 100°C灭酶5min，7500r/min离心20min，冷冻干燥条件为_55°C、真空度0.1MPa，干燥24h。
[0010]本发明的有益效果是:根据本发明，能够提供蛋白质含量高，溶解性好，生物效价高，既可以作为抗生素发酵、食品酿造、微生物培养的专用氮源，也可直接作为发酵原料用于制备微生物固态发酵蛋白和植物蛋白饲料的发酵专用花生蛋白产品，适合工业化生产。
【具体实施方式】
[0011]采用GB 5009.5-2010、GB/T5009.6-2003、GB/T5009.3-2010 和 GB/T5009.4-2010对本发明实施例中制备的发酵专用花生蛋白的组分蛋白、脂肪、水分和灰分含量进行测定分析。
[0012]实施例1
花生柏粉碎过100目筛，筛下物加入11.5倍于其质量的沸程为30-60°C的石油醚，在52°C恒温水浴振荡器中，以275r/min回旋式振荡脱脂12h，通风橱中挥发石油醚得到脱脂花生柏粉，以花生柏粉与蒸馏水的质量与体积比为1:7.5 (g/ml)加入蒸馏水，在微波功率1000?、加热温度45°C条件下，微波加热2.0min混合均匀，得到花生柏粉悬浮液，调节悬浮液PH值至5.2，加入每克花生柏粉21.5FBG (FBG为复合植物水解酶Viscozyme L的酶活单位)的Viscozyme L,在微波功率1000w、加热温度46.5°C条件下,微波辅助酶解7.5min,得到Viscozyme L酶解液。调节酶解液pH值至6.5,加入以风味蛋白酶Flavourzyme:中性蛋白酶Neutral Protease:复合蛋白酶Protamex=2.02:1.75:1.23比例混合的复合蛋白酶，加入量为每克花生柏粉3755U (U为复合蛋白酶的酶活单位)，在微波功率800w、加热温度42.5°C条件下,微波辅助酶解6.8min, 100°C灭酶5min, 7500r/min离心20min,取沉淀在-55°C、真空度0.1MPa条件下，冷冻干燥24h得到发酵专用花生蛋白。发酵专用花生蛋白的蛋白质含量为87.53%，脂肪含量为0.71%，水分含量为6.33%，灰分为3.21%，溶解性为78.49%，采用啤酒酵母固态发酵法，取料液比为1:0.5的发酵专用花生蛋白加入营养盐溶液(含有KH2P04、MgS047H20、(NH4)2S04、尿素、葡萄糖)，加入培养27h处于对数生长期的啤酒酵母菌液3ml，在25 °C条件下，静置发酵36h，制备出肽转化率为56.35%的高营养饲料蛋白，该饲料蛋白可添加于家禽、水产鱼、虾、鲍鱼、海参等饲料中。
[0013]实施例2
花生柏粉碎过100目筛，筛下物加入12.2倍于其质量的沸程为30-60°C的石油醚，在52°C恒温水浴振荡器中，以275r/min回旋式振荡脱脂12h，通风橱中挥发石油醚得到脱脂花生柏粉，以花生柏粉与蒸馏水的质量与体积比为1:8.0 (g/ml)加入蒸馏水，在微波功率1000?、加热温度45°C条件下，微波加热2.0min混合均匀，得到花生柏粉悬浮液，调节悬浮液PH值至5.0，加入每克花生柏粉23.8FBG (FBG为复合植物水解酶Viscozyme L的酶活单位)的Viscozyme L,在微波功率1000w、加热温度48.(TC条件下,微波辅助酶解8.2min,得到Viscozyme L酶解液。调节酶解液pH值至6.8,加入以风味蛋白酶Flavourzyme:中性蛋白酶Neutral Protease:复合蛋白酶Protamex=2.02:1.75:1.23比例混合的复合蛋白酶，加入量为每克花生柏粉3546U (U为复合蛋白酶的酶活单位)，在微波功率800w、加热温度44.(TC条件下,微波辅助酶解8.2min, 100°C灭酶5min, 7500r/min离心20min,取沉淀在-55°C、真空度0.1MPa条件下，冷冻干燥24h得到发酵专用花生蛋白。发酵专用花生蛋白的蛋白质含量为91.03%，脂肪含量为0.32%，水分含量为6.53%，灰分为2.05%，溶解性为
80.12%，采用黑曲霉固态发酵法，取料液比为1:1.5的发酵专用花生蛋白加入营养盐溶液(含有KH2P04、MgS047H20、(NH4)2SO4、尿素、葡萄糖)，加入培养48h处于对数生长期的黑曲霉菌液3ml，在25 °C条件下，静置发酵36h，制备出肽转化率为60.25%的高营养饲料蛋白，该饲料蛋白可添加于家禽、水产鱼、虾、鲍鱼、海参等饲料中。
[0014]实施例3
花生柏粉碎过100目筛，筛下物加入10.9倍于其质量的沸程为30-60°C的石油醚，在52°C恒温水浴振荡器中，以275r/min回旋式振荡脱脂12h，通风橱中挥发石油醚得到脱脂花生柏粉，以花生柏粉与蒸馏水的质量与体积比为1:7.0 (g/ml)加入蒸馏水，在微波功率1000?、加热温度45°C条件下，微波加热2.0min混合均匀，得到花生柏粉悬浮液，调节悬浮液PH值至5.5，加入每克花生柏粉24.6FBG (FBG为复合植物水解酶Viscozyme L的酶活单位)的Viscozyme L,在微波功率1000w、加热温度49.3°C条件下,微波辅助酶解8.8min,得到Viscozyme L酶解液。调节酶解液pH值至7.0,加入以风味蛋白酶Flavourzyme:中性蛋白酶Neutral Protease:复合蛋白酶Protamex=2.02:1.75:1.23比例混合的复合蛋白酶，加入量为每克花生柏粉3825U (U为复合蛋白酶的酶活单位)，在微波功率800w、加热温度46.(TC条件下,微波辅助酶解10.5min, 100°C灭酶5min, 7500r/min离心20min,取沉淀在-55°C、真空度0.1MPa条件下，冷冻干燥24h得到发酵专用花生蛋白。发酵专用花生蛋白的蛋白质含量为88.94%，脂肪含量为0.19%，水分含量为6.73%，灰分为2.14%，溶解性为
81.58%，采用乳酸菌固态发酵法，取料液比为1:2.5的发酵专用花生蛋白加入营养盐溶液(含有KH2P04、MgS047H20、(NH4)2S04、尿素、葡萄糖)，加入培养15h处于对数生长期的乳酸菌菌液4ml，在25°C条件下，静置发酵72h，制备出肽转化率为52.82%的高营养饲料蛋白，该饲料蛋白可添加于家禽、水产鱼、虾、鲍鱼、海参等饲料中。
[0015]以上所述，仅为本发明的【具体实施方式】，并不局限于此，任何熟悉本【技术领域】的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种利用热榨花生柏制备发酵专用花生蛋白的方法，包括以下步骤: (1)花生柏粉碎过100目筛，筛下物加入石油醚脱脂，得到花生柏粉，加入蒸馏水，微波加热混合均勻，调节pH值,加入复合植物水解酶Viscozyme L,微波辅助酶解，得到Viscozyme L 酶解液； (2)调节酶解液pH值，加入复合蛋白酶，微波辅助酶解，灭酶，离心，沉淀冷冻干燥得到发酵专用花生蛋白。
2.根据权利要求1所述的利用热榨花生柏制备发酵专用花生蛋白的方法，其特征在于:步骤(1)所述的花生柏粉碎筛下物与石油醚的质量与体积比为1:10.3-12.8 (g/ml),石油醚的沸程为30-60°C，脱脂条件为52°C恒温水浴振荡器中，275r/min回旋式振荡脱脂12h，脱脂后的花生柏粉与蒸馏水的质量与体积比为1:6.5-8.5 (g/ml)，微波功率lOOOw、加热温度45°C、加热时间2.0min条件下混合均勻，pH值调节至5.0-5.5, Viscozyme L加入量为每克花生柏粉20-25FBG(FBG为Viscozyme L的酶活单位)，微波功率1000?、加热温度45-50°C、加热时间7.0-9.0min条件下酶解。
3.根据权利要求1所述的利用热榨花生柏制备发酵专用花生蛋白的方法，其特征在于:步骤(2)所述的pH值调节至6.0-7.0,复合蛋白酶为风味蛋白酶Flavourzyme、中性蛋白酶Neutral Protease、复合蛋白酶Protamex以2.02:1.75:1.23比例混合的复合酶，力口入量为每克花生柏粉3200-4000U (U为复合蛋白酶的酶活单位)，酶解的条件为微波功率800w、加热温度 40-46°C、加热时间 5.5-10.5min, 100°C灭酶 5min, 7500r/min 离心 20min,冷冻干燥条件为_55°C、真空度0.1MPa，干燥24h。
【文档编号】C12P21/06GK104372055SQ201410547577
【公开日】2015年2月25日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】齐宏涛 申请人:青岛博之源生物技术有限公司