专利名称：一种水酶法从芝麻中提取油和短肽的方法
技术领域：
一种水酶法从芝麻中提取油和短肽的方法，属于农产品精深加工及其副产物综合利用的技术领域。
背景技术：
芝麻不仅富含油脂，而且是很好的蛋白质资源，芝麻籽粒中含油量45-63%，蛋白含量19-30%。目前我国几乎都用高温焙烤工艺来生产芝麻香油，有的是沿用传统的高温炒籽、石磨磨酱、兑水、人工搅拌、葫芦墩出的小磨香油，或者是采用改良的砂轮磨磨酱、兑水机械搅拌、震荡晃悠撇出的小磨香油，这些工艺都被称为水代法；还有的是利用高温炒籽、机械压榨制取的芝麻香味油。芝麻香油具有浓郁的烤芝麻香风味，受到亚洲许多国家人民的青睐。但采用上述工艺只能得到芝麻香油，无法直接得到食用芝麻蛋白。为同时提取芝麻蛋白，就要在提取芝麻油时加更多的水，这也被称为水剂法或水提法。2001年，李秀凉等采用水提法从芝麻中提取蛋白质和油脂，在优化的条件下，蛋白质提取率为93.3% (黑龙江大学自然科学学报，18 (4):105-108)·。2007年，李娜等对脱皮芝麻进行碱提，确定最佳碱提工艺为:固液比1:8，pH 8.5，温度50°C，时间89 min，在此条件下芝麻油得率为81% (中国油脂，32:23-26)。CN101703113A中报道了一种低温加工芝麻油脂及蛋白食品的方法。其制作工艺和传统的水代法相似，只是没有对芝麻进行高温烘烤。为进一步提高油脂得率，有的工艺在提油过程中使用了酶制剂，这也被称为水酶法。CN101224022A中报道:将脱皮芝麻研磨成浆，使用复合纤维素酶进行酶解后离心分离，将乳状液破乳后可得到90%左右的芝麻油以及变性极小的优质芝麻蛋白质。CN102559367A中利用挤压膨化预处理和生物酶相结合的水酶法分离芝麻油脂，将乳状液破乳后，总油提取率可达到93.18%左右。如上所述，目前已报道的芝麻水酶法加工技术仅涉及到芝麻油和芝麻蛋白的提取，没有同时提取芝麻油和芝麻短肽的相关报道，而且一般都需要破乳才能提高油脂得率。生物代谢研究发现:人类摄取的蛋白质经过消化道酶水解后，不像以前认为的只能以游离氨基酸的形式被吸收利用，更多的是以2-7个氨基酸组成的短肽形式被直接吸收，而且这些短肽一般都具有一定的生理活性。因此，利用水酶法从芝麻中同时提取油和短肽，将会显著提高芝麻产品的附加值。
发明内容
为解决现有工艺的不足，本发明目的是提供一种水酶法同步提取芝麻油和芝麻短肽的方法，并在提取油脂的过程中基本避免乳状液的形成。本发明的技术方案是:脱皮芝麻经烘烤后干法磨碎，加水调碱后进行碱溶，再加入蛋白酶进行酶解反应。酶解结束后进行灭酶，趁热对体系进行三相离心，得到游离油、水相和残渣，将水相进行喷雾干燥后获得芝麻短肽。1.工艺路线 如图1所示。2.工艺条件(O芝麻烘烤:精选脱皮芝麻采用烘烤机进行烘烤，温度控制在150-180°c，时间控制在10-30min，注意不要让芝麻烤焦。烘烤芝麻可以增加芝麻油的香味，同时也有利于芝麻粉碎。(2)干法粉碎:采用砂盘磨将芝麻进一步磨成浆状，平均粒径控制在50Mffl以下。(3)碱溶-酶解:将粉碎后的芝麻浆分散在3-6倍重量的水中，用NaOH调节体系pH范围在8.0-10.0，温度为55-60°C，碱溶时间为20_40min。碱溶的目的是让部分蛋白质呈溶解状态，有利于酶解，同时提供碱性蛋白酶所需的最适pH。碱溶结束后向体系中加入Protex 6L碱性蛋白酶开始酶解，加酶量1.0-3.0%(w/w)，酶解时间3_5h。为减少体系中盐的含量，酶解过程中不再添加NaOH维持体系pH值。(4)灭酶-离心:酶解结束后进行灭酶，灭酶条件为85-90°C，10-20min。灭酶后取样采用茚三酮法测定蛋白质的水解度。灭酶后不等体系温度降低，立即采用三相卧螺离心机进行分离得到游离油、水解液相和残渣。在高温下进行三相分离可基本避免乳状液的产生。(5)喷雾干燥:将水解液相进行喷雾干燥，进风温度120-130°c,出风温度70-80 0C，得到低分子量的芝麻短肽粉末。3.分析方法
粗蛋白测定:凯氏定氮法(NX6.25)；
粗脂肪测定:索氏抽提法；
物料粒径分布:采用激光粒径分析仪进行测定； 蛋白质水解度测定:茚三酮法；
芝麻肽分子量测定:分子排阻高效液相色谱法；
芝麻油风味评价:感官分析法；
游离油得率:游离油重量/原料中含油量X 100% ；
芝麻肽得率:芝麻肽中含氮量/原料中含氮量X100% ；
芝麻肽纯度:芝麻肽中蛋白质含量/芝麻肽重量X100%。本发明的有益效果:工艺路线简短，设备投资少；基本避免了乳状液的形成，得到的芝麻油风味好，质量高，无需精炼；在提取油脂同时还能回收得到芝麻肽，芝麻肽溶解性好，相对分子质量小于1000的小肽组分占90%以上，可以作为功能性食品配料广泛应用于食品加工中。本发明应用于芝麻加工，可以增加食用植物蛋白供给率，显著提高芝麻产品的附加值。
背景技术：
CN101703113A和CN101224022A均是强调同步提取芝麻油和芝麻蛋白，没有使用蛋白酶，因此无法得到芝麻肽。
背景技术：
CN102559367A虽然在提取芝麻油过程中应用了蛋白酶，但是仅强调了对芝麻油的回收，没有对水解液进行处理。上述背景技术均没有采用分离效率更高的三相分离技术，而且都有破乳过程，这些都给芝麻工业化生产带来了很大的困难。本发明利用蛋白酶深度酶解芝麻蛋白，并在三相离心时保持物料的温度较高，这样做基本避免了乳状液的产生，可直接得到游离油和芝麻短肽。
水酶法从芝麻中提取油和短肽的工艺流程示意图。
具体实施例方式 实施例1
将脱皮芝麻使用烘烤机进行烘烤，烘烤温度160°c，烘烤时间15min。烘烤结束后采用砂盘磨将芝麻进一步磨成浆状。将芝麻浆分散在5倍重量的水中，调节体系pH至9.5，温度55°C,碱溶时间30min。碱溶结束后向体系中加入2.0% (w/w)的Protex 6L碱性蛋白酶开始酶解，温度保持在55°C，4h后将体系温度升至90°C进行灭酶(IOmin)。灭酶结束后立即使用三相卧螺离心机趁热分离体系得到游离油、水解液相和残渣。将水解液相进行喷雾干燥后得到芝麻肽粉末。游离油得率88%，芝麻短肽得率80%，芝麻短肽纯度58%，蛋白质水解度25.6%。经感官评价，芝麻油具有浓郁的香味。芝麻肽相对分子质量小于1000的短肽组分占90%以上。实施例2
将脱皮芝麻使用烘烤机进行烘烤，烘烤温度180°C，烘烤时间lOmin。烘烤结束后采用砂盘磨将芝麻进一步磨成浆状。将芝麻浆分散在4倍重量的水中，调节体系pH至9.0，温度60°C,碱溶时间30min。碱溶结束后向体系中加入1.5% (w/w)的Protex 6L碱性蛋白酶开始酶解，温度保持在60°C，5h后将体系温度升至85°C进行灭酶(20min)。灭酶结束后立即使用三相卧螺离心机趁热分离体系得到游离油、水解液相和残渣。将水解液相进行喷雾干燥后得到芝麻肽粉末。游离油得率86%，芝麻短肽得率79%，芝麻短肽纯度60%，蛋白质水解度24.3%。
经感官评价，芝麻油具有浓郁的香味。芝麻肽相对分子质量小于1000的短肽组分占90%以上。
权利要求
1.一种水酶法从芝麻中提取油和短肽的方法，其特征是将脱皮芝麻进行烘烤后磨碎，加水调碱后进行碱溶，再加入蛋白酶进行酶解反应；酶解结束后高温灭酶，然后趁热进行三相离心，可直接得到游离油和芝麻肽。
2.根据权利要求1所述的工艺，其特征是脱皮芝麻进行烘烤，烘烤温度150-180°C，时间 10-30min。
3.根据权利要求1所述的工艺，其特征是利用砂盘磨进行干法粉碎脱皮芝麻，平均粒径控制在50Mm以下。
4.根据权利要求1所述的工艺，其特征是将粉碎后芝麻浆分散在3-6倍重量的水中，用NaOH调节体系pH范围在8.0-10.0，温度为55_60°C，碱溶时间为20_40min。
5.根据权利要求1所述的工艺，其特征是酶解反应条件，采用Protex6L碱性蛋白酶进行酶解，加酶量1.0-3.0% (w/w)，酶解温度55-60°C，酶解时间3_5h。
6.根据权利要求1所述的工艺，其特征是酶解后进行灭酶，灭酶条件:温度85-90°C，时间 10-20min。
7.根据权利要求1所述的工艺，其特征是灭酶后趁热对体系进行三相离心，分离得到游离油、水解液相和残渣。
8.根据权利要求1所述的工艺，其特征是回收芝麻短肽，将水解液相进行喷雾干燥，进风温度120-130°C，出风温度70-80°C，得到芝麻短肽粉末。
全文摘要
一种水酶法从芝麻中提取油和短肽的方法，属于农产品精深加工及其副产物综合利用的技术领域。它主要解决现有芝麻水酶法制油工艺无法获得芝麻短肽、易产生乳状液等技术问题。本发明将脱皮芝麻进行烘烤后磨碎，加水调碱后进行碱溶，再加入蛋白酶进行酶解反应。酶解结束后高温灭酶，然后趁热进行三相离心，可直接得到游离油和芝麻肽。采用本发明加工芝麻，可基本避免乳状液的产生，所得油脂风味好，质量高；芝麻肽相对分子质量小(相对分子质量小于1000的小肽组分占90%以上)，溶解性好，可作为一种良好的功能性配料广泛应用于食品加工中。
文档编号C11B1/00GK103103016SQ20131007717
公开日2013年5月15日 申请日期2013年3月12日 优先权日2013年3月12日
发明者章绍兵, 吕燕红, 陆启玉 申请人:河南工业大学