专利名称：一种快速制备大豆抗氧化肽的工艺方法
技术领域：
本发明属于农副产品精深加工及其副产物综合利用的技术领域，涉及一种利用微波技术加速制备大豆抗氧化肽的方法，能够实现物料经过微波辅助酶解35 38min，其得到的抗氧化肽，ABTS自由基清除率为72%以上，高于常规酶解4-5h后得到的抗氧化肽活性。
背景技术：
随着自由基生命科学研究的不断进展，氧化应激损伤和抗氧化保护作用的研究受到了人们的日益关注。自由基的产生是需氧生物体呼吸所 不可避免的，而且极不稳定，能迅速的与机体内的物质发生反应，使生物体内的生物大分子出现交联或断裂，导致细胞和组织损伤。科学研究表明，自由基几乎和人类的大部分常见疾病都有关系，从人类死亡率最高的心血管疾病到人类最可怕的癌症等。目前，由于合成类抗氧化剂的安全问题，寻求天然的抗氧化物质成为了研究热点。近年来，研究者发现食源性生物活性肽具有较高的抗氧化性，多肽的抗氧化作用比维生素C和维生素E这些传统的抗氧化剂的优势在于它的抗氧化持续时间长，与SOD酶相比较，抗氧化肽的结构简单，而且不会过敏。而大豆肽除具有高的抗氧化活性外，还具有易消化吸收、低抗原性、加热不凝固、易溶于水、流动性好等优点而更受众多学者亲睐。生物活性肽的生产方法有很多，如常规酶解法、微生物发酵法、酸解法和碱解法等。但是，常规酶解法，酶解过程耗时长，生产效率低；微生物发酵法，筛选出合适的菌种具有较大的困难，且酶解出来的肽分子量较大；酸碱法会使氨基酸的营养价值降低，且水解产物中含有大量因中和反应而产生的盐。因此，亟待寻找一种快速且安全方便的制备抗氧化肽的方法。微波是一种频率为300MHz至300GHz之间的电磁波。微波加热的优势在于介质内外同时加热，即微波能够同时将能量传递给介质所有反应活性中心，瞬间达到一定温度。因此比其他加热体系有更多的活性中心，分子发生碰撞反应在瞬间完成，故而反应速度大大提高。蛋白质酶解借助于微波技术，不仅可以极大地提高酶解效率，同时可以获得含量丰富的多肽和氨基酸，暴露出更多的活性基团。微波辅助酶解主要包括两方面的辅助作用，一是利用微波辐射热处理蛋白质，后期处理酶；另一方面是在水解过程中将常规的水浴加热用微波加热代替。本发明利用微波这种优势技术，大大提高了制备大豆抗氧化肽的效率，且安全可靠。
发明内容
申请发明所需解决的技术问题是公开一种利用微波技术快速制备大豆抗氧化肽的工艺方法。申请发明的技术方案是I. 一种快速制备大豆抗氧化肽的工艺方法，其特征在于，利用微波技术，包括大豆浓缩蛋白粉的调配、大豆浓缩蛋白粉乳浊液的预处理、大豆浓缩蛋白粉乳浊液的微波辅助酶解处理，酶解液的灭酶、离心、超滤处理，真空冷冻干燥处理的工艺过程，可以实现物料经过微波萃取仪，其酶解时间缩短至35 38min，与常规酶解相比，效率提高了 6 7倍，且ABTS自由基清除率为72%以上，高于常规酶解4 5h时的清除率；I)所述的大豆浓缩蛋白粉的调配过程，是选用蛋白含量为70%的大豆浓缩蛋白粉为原料，以pH值为8 8. 5的缓冲液为溶剂，配制成大豆蛋白底物浓度为5% 6. 5%的乳池液，通过数显高速分散均质机高速搅拌3 5min,使其乳池液状态更加均一稳定；2)所述的大豆浓缩蛋白粉乳浊液的预处理，先在90°C超级恒温水浴中加热3 5min,随后将微波萃取仪的参数设为功率700 800W，温度75 85°C，时间2 4min，转速800 lOOOr，对乳浊液进行预处理，使蛋白质快速变性，从而有利于后期的酶解；3)所述的大豆浓缩蛋白粉的微波辅助酶解处理，是将预处理的大豆乳浊液在冰浴中快速冷却，随后在55 60°C的超级恒温水浴中保温8 IOmin,加入Alcalase碱性蛋白酶，其酶量为4. 5% -7. 5%。设定的微波萃取仪参数为功率400 600W，温度55 60°C， 时间35 38min,转速800 lOOOr。将加入酶的乳池液置于微波萃取仪中，按照设定好的参数进行快速酶解。4)所述酶解液的灭酶、离心、超滤处理，是将微波萃取仪的参数设为功率800 900W，温度80 90°C，时间2 3min，转速800 1200r，对酶解液进行灭酶处理。随后将其在冰浴中快速冷却至室温。将离心机的参数设定为温度4 6°C，时间10 15min，转速8000 lOOOOr，离心后，取其上清液备用。超滤采用孔径为IOOODa的膜，除去一些杂质大分子。5)所述的真空冷冻干燥处理的过程，是将膜过滤的滤液，分装于冷冻盒中，其液体平铺厚度不超过5_，置于预冻温度为_25°C的冰柜中，预冻时间为2 3h，随后将其置于真空冷冻干燥机中，参数设定为温度-55 _45°C，压力35 65Pa，冻干时间为12 18h，冻干粉末含水量低于2%。2.根据权利要求I所述的大豆浓缩蛋白粉的调配过程，其特征在于原料还可以是大豆分离蛋白粉、大豆蛋白粉。3.根据权利要求I所述的大豆浓缩蛋白粉的调配过程，其特征在于所用的缓冲液可以是磷酸盐缓冲液、碳酸盐缓冲液、Tris-盐酸缓冲液、柠檬酸盐缓冲液中的任意一种。4.根据权利要求I所述的大豆浓缩蛋白粉乳浊液的预处理，其特征在于使蛋白质快速变性的微波萃取仪参数为功率700 800W，温度75 85°C，时间2 4min，转速800 IOOOr05.根据权利要求I所述的大豆浓缩蛋白粉的微波辅助酶解，其特征在于所用的酶为Alcalase碱性蛋白酶，酶量为4. 5% 7.5%。所需要设定的微波萃取仪参数为功率400 600W，温度 55 60°C，时间 35 38min，转速 800 1000r。6.根据权利要求I所述的酶解液的灭酶、离心、超滤处理，其特征在于灭酶的微波萃取仪的参数为功率800 900W，温度80 90°C，时间2 3min，转速800 1200r。
具体实施实施例I :
以蛋白含量为70%的大豆浓缩蛋白粉为原料，以pH值为8的磷酸盐缓冲液为溶剂，调配底物浓度为5%的大豆蛋白乳池液,通过数显高速分散均质机高速搅拌3min,使其乳池液状态更加均一稳定。将调配好的乳浊液先在90°C超级恒温水浴中加热5min，微波萃取仪参数设为功率800W，温度85°C，时间4min，转速IOOOr的条件下，对加热后的大豆蛋白乳浊液进行预处理，使蛋白质变性，破坏其完整的蛋白结构，有利于后期的酶解。将预处理的大豆乳浊液在冰浴中快速冷却，随后在60°C的超级恒温水浴中保温IOminJPA Alcalase碱性蛋白酶，其酶量为4. 5 %。在微波萃取仪参数为功率400W，温度55°C，时间38min，转速SOOr的条件下，对预处理后的大豆蛋白乳浊液进行酶解处理。在微波萃取仪的参数为功率900W，温度90°C，时间2min，转速800r的条件下，对酶解液进行灭酶处理。将灭酶处理后的酶解液在冰浴中快速冷却至室温。将离心机的参数设定为温度4°C，时间lOmin，转速lOOOOr，将酶解液离心后，取其上清液备用。采用孔径为IOOODa的膜对上清液进行超滤，取滤出液。将滤出液分装于冷冻盒中，其液体平铺厚度不超过5_，置于预冻温度为-25V的冰柜中，预冻时间为3h，随后将其置于真空冷冻干燥机中，参数设定为温度_45°C，压力45Pa,冻干时间为18h,冻干粉末含水量低于2%。实施例2
以蛋白含量为70%的大豆浓缩蛋白粉为原料，以pH值为8的碳酸盐缓冲液为溶剂，调配底物浓度为6%的大豆蛋白乳池液,通过数显高速分散均质机高速搅拌4min,使其乳池液状态更加均一稳定。将调配好的乳浊液先在90°C超级恒温水浴中加热5min，微波萃取仪参数设为功率800W，温度85°C，时间5min，转速IOOOr的条件下，对加热后的大豆蛋白乳浊液进行预处理，使蛋白质变性，破坏其完整的蛋白结构，有利于后期的酶解。将预处理的大豆乳浊液在冰浴中快速冷却，随后在60°C的超级恒温水浴中保温lOmin，加入Alcalase碱性蛋白酶，其酶量为4. 5 %。在微波萃取仪参数为功率400W，温度55°C，时间38min，转速IOOOr的条件下，对预处理后的大豆蛋白乳浊液进行酶解处理。在微波萃取仪的参数为功率900W，温度90°C，时间2min，转速800r的条件下，对酶解液进行灭酶处理。将灭酶处理后的酶解液在冰浴中快速冷却至室温。将离心机的参数设定为温度4°C，时间lOmin，转速lOOOOr，将酶解液离心后，取其上清液备用。采用孔径为IOOODa的膜对上清液进行超滤，取滤出液。将滤出液分装于冷冻盒中，其液体平铺厚度不超过5_，置于预冻温度为-25°C的冰柜中，预冻时间为3h，随后将其置于真空冷冻干燥机中，参数设定为温度-55°C，压力40Pa,冻干时间为18h,冻干粉末含水量低于2%。
权利要求
1.一种快速制备大豆抗氧化肽的工艺方法,其特征在于,利用微波技术,包括大豆浓缩蛋白粉的调配、大豆浓缩蛋白粉乳浊液的预处理、大豆浓缩蛋白粉乳浊液的微波辅助酶解处理，酶解液的灭酶、离心、超滤处理，真空冷冻干燥处理的工艺过程，可以实现物料经过微波萃取仪，其酶解时间缩短至35 38min，与常规酶解相比，效率提高了 6 7倍，且ABTS自由基清除率为72%以上，高于常规酶解4 5h时的清除率。
1)所述的大豆浓缩蛋白粉的调配过程，是选用蛋白含量为70%的大豆浓缩蛋白粉为原料，以pH值为8 8. 5的缓冲液为溶剂，配制成大豆蛋白底物浓度为5% 6. 5%的乳浊液，通过数显高速分散均质机高速搅拌3 5min,使其乳池液状态更加均一稳定。
2)所述的大豆浓缩蛋白粉乳浊液的预处理，先在90°C超级恒温水浴中加热3 5min，随后将微波萃取仪的参数设为功率700 800W，温度75 85°C，时间2 4min，转速800 lOOOr，对乳浊液进行预处理，使蛋白质快速变性，从而有利于后期的酶解。
3)所述的大豆浓缩蛋白粉的微波辅助酶解处理,是将预处理后的大豆乳浊液在冰浴中快速冷却，随后在55 60°C的超级恒温水浴中保温8 IOmin,加入Alcalase碱性蛋白酶，其酶量为4. 5% 7.5%。设定的微波萃取仪参数为功率400 600W，温度55 60°C，时间35 38min，转速800 lOOOr。将加入酶的乳浊液置于微波萃取仪中，按照设定好的参数进行快速酶解。
4)所述酶解液的灭酶、离心、超滤处理，是将微波萃取仪的参数设为功率800 900W，温度80 90°C，时间2 3min，转速800 1200r，对酶解液进行灭酶处理。随后将其在冰浴中快速冷却至室温。将离心机的参数设定为温度4 6°C，时间10 15min，转速8000 lOOOOr，离心后，取其上清液备用。超滤采用孔径为IOOODa的膜过滤，除去杂质大分子。
5)所述的真空冷冻干燥处理的过程，是将膜过滤的滤液，分装于冷冻盒中，其液体平铺厚度不超过5_，置于预冻温度为_25°C的冰柜中，预冻时间为2 3h，随后将其置于真空冷冻干燥机中，参数设定为温度-55 _45°C，压力35 65Pa，冻干时间为12 18h，冻干粉末含水量低于2%。
2.根据权利要求I所述的大豆浓缩蛋白粉的调配过程，其特征在于原料还可以是大豆分离蛋白粉、大豆蛋白粉。
3.根据权利要求I所述的大豆浓缩蛋白粉的调配过程，其特征在于所用的缓冲液可以是磷酸盐缓冲液、碳酸盐缓冲液、Tris-盐酸缓冲液、柠檬酸盐缓冲液中的任意一种。
4.根据权利要求I所述的大豆浓缩蛋白粉乳浊液的预处理，其特征在于使蛋白质快速变性的微波萃取仪参数为功率700 800W，温度75 85°C，时间2 4min，转速800 IOOOr0
5.根据权利要求I所述的大豆浓缩蛋白粉的微波辅助酶解，其特征在于所用的酶为Alcalase碱性蛋白酶，酶量为4. 5% 7. 5%。所需要设定的微波萃取仪参数为功率400 600W，温度 55 60°C，时间 35 38min，转速 800 1000r。
6.根据权利要求I所述的酶解液的灭酶、离心、超滤处理，其特征在于灭酶的微波萃取仪的参数为功率800 900W，温度80 90°C，时间2 3min，转速800 1200r。
全文摘要
本发明是公开一种快速制备大豆抗氧化肽的工艺方法，属于农副产品精深加工及其副产物综合利用的技术领域，涉及一种利用微波技术快速制备大豆抗氧化肽的工艺方法，是以蛋白含量为70％的大豆浓缩蛋白粉为原料，利用微波辅助酶解技术，通过大豆浓缩蛋白粉的调配、大豆浓缩蛋白粉乳浊液的预处理、大豆浓缩蛋白粉乳浊液的微波辅助酶解处理，酶解液的灭酶、离心、超滤处理，真空冷冻干燥处理的工艺过程，实现物料经过微波萃取仪，其酶解时间缩短至35-38min，与常规酶解相比，效率提高了3-4倍，且ABTS自由基清除率为72％以上，与常规酶解相当。本发明不仅为快速制备大豆抗氧化肽的技术研究提供给了新思路，也为高抗氧化活性的大豆肽系列产品开发及应用提供了新途径。
文档编号C07K1/34GK102796795SQ20121033633
公开日2012年11月28日 申请日期2012年9月13日 优先权日2012年9月13日
发明者刘静波, 刘丹, 周玉权 申请人:吉林大学