一种大米活性肽的制备方法、大米活性肽及其应用与流程

本发明涉及食品加工技术领域，尤其涉及一种大米活性肽的制备方法、大米活性肽及其应用。

背景技术：

近几年，大米蛋白产品的开发利用已受到食品界相关人士的高度重视。在中国，营养学家也在大力推进多肽在食物中的应用，特别是来源于食物蛋白中的多肽。大米活性肽具有原品蛋白质或其组成氨基酸所没有的重要的生理机能，所以也引起科技界、医学界、营养学界、食品学界的广泛重视。大米生物活性肽具有多功能性，其分子量小，容易消化吸收，安全可靠，又不会引起不良的过敏反应，随着大米活性多肽各项研究的进展，其应用范围将不断扩大，应用前景也必将十分广阔。

目前，中国已经存在应用微生物法制取大米生物活性肽的工艺，但是生产出的产品品质仍需提升。

技术实现要素：

本发明为了克服现有大米生物活性肽品质有待提高的缺陷，提供了一种大米活性肽的制备方法、大米活性肽及其应用。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

本发明提供了一种大米活性肽的制备方法，包括以下步骤：

(1)将大米蛋白粉、水和复合蛋白酶混合，50～55℃下水解6～8h，得到水解物；

所述复合蛋白酶选自酸性蛋白酶、碱性蛋白酶和中性蛋白酶中的两种以上；

(2)将水解物依次进行压滤、陶瓷膜过滤、纳滤，得到小分子蛋白肽溶液，干燥，得到大米活性肽。

优选的，所述步骤(1)中，大米蛋白粉、水和复合蛋白酶的质量比为100～200:800～900:1～2。

优选的，所述步骤(1)中，先将大米蛋白粉与水混合得到大米蛋白溶液，调节大米蛋白溶液至温度50～55℃后再与复合蛋白酶混合。

优选的，向大米蛋白溶液中加入复合蛋白酶时还伴随搅拌。

优选的，所述步骤(1)中，所述复合蛋白酶中酸性蛋白酶、碱性蛋白酶和中性蛋白酶的质量比为0～30:0～30:0～60，并且酸性蛋白酶、碱性蛋白酶和中性蛋白酶的质量在复合蛋白酶中至少有两种不为0。

优选的，所述步骤(1)中，复合蛋白酶的由乳酸菌、嗜热链球菌、德氏乳杆菌保加利亚菌和枯草芽孢杆菌混合发酵得到。

优选的，所述步骤(1)中，所述水解过程中，每隔1.5～3h搅拌一次。

优选的，所述步骤(2)中，压滤的滤膜孔径在160～240目；陶瓷膜的孔径为40～45nm；纳滤时的纳滤膜孔径为1～3nm。

本发明还提供了一种上述技术方案所述方法制备的大米活性肽，含有氨基酸序列为asp-gly-seal-arg的活性多肽。

本发明还提供了上述技术方案所述大米活性肽在制备美容产品、食品或药品中的应用。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明提供了一种大米活性肽的制备方法，将大米蛋白粉、水和复合蛋白酶混合后水解，得到水解物；所述复合蛋白酶选自酸性蛋白酶、碱性蛋白酶和中性蛋白酶中的两种以上；将水解物依次进行压滤、陶瓷膜过滤、纳滤，得到小分子蛋白肽溶液，干燥，得到大米活性肽。本发明所述方法采用复合蛋白酶酶解和多重过滤相结合的方式制备大米活性肽，不仅工艺简单，制备得到的大米活性肽的产品品质(溶解性、色泽、分子量控制等)优于常规微生物发酵制备的大米活性肽。

本发明还提供了一种上述技术方案所述方法制备的大米活性肽，含有氨基酸序列为asp-gly-seal-arg的活性多肽。本发明所述方法制备得到的大米活性肽中，以氨基酸序列为asp-gly-seal-arg、相对分子质量546道尔顿的多肽生物活性最高。本发明所述方法制备得到的大米活性肽具有低粘度、吸湿性好、保湿性好以及较强的抗氧化功能，可适用于美容、医药、保健食品等领域。本发明所述大米活性多肽对羟自由基、超氧阴离子自由基及dpph自由基的清除率是其他肽的3～4倍，是抗衰老的最佳选择。

说明书附图

图1-1为实施例3所示检测结果的第一页；

图1-2为实施例3所示检测结果的第二页。

具体实施方式

本发明提供了一种大米活性肽的制备方法，包括以下步骤：

(1)将大米蛋白粉、水和复合蛋白酶混合，50～55℃下水解6～8h，得到水解物；

所述复合蛋白酶选自酸性蛋白酶、碱性蛋白酶和中性蛋白酶中的两种以上；

(2)将水解物依次进行压滤、陶瓷膜过滤、纳滤，得到小分子蛋白肽溶液，干燥，得到大米活性肽。

本发明首先将大米蛋白粉、水和复合蛋白酶混合，50～55℃下水解6～8h，得到水解物；所述复合蛋白酶选自酸性蛋白酶、碱性蛋白酶和中性蛋白酶中的两种以上。

在本发明中，所述大米蛋白肽、水和复合蛋白酶的质量比优选为100～200:800～900:1～2；更优选为160～170:830～840:1～2。

本发明所述大米蛋白粉来源于市售商品，是大米的深加工副产品。为了确保所得大米活性肽的质量，本发明优选的采用蛋白含量＞80％的大米蛋白粉作为制备原料。

本发明所述复合蛋白酶采用两种以上的蛋白酶进行复合水解，目的是使蛋白分子链能完全打开，切出更多需要的生理功能片段。不添加本发明所述复合蛋白酶水解所得到的大米蛋白肽，不溶于水、口感和气味也不能达到肽产品的标准。在本发明中，所述复合蛋白酶优选的采用酸性蛋白酶、碱性蛋白酶以及中性蛋白酶三种进行复合酶解，在本发明中，所述复合蛋白酶中酸性蛋白酶、碱性蛋白酶和中性蛋白酶的质量比优选为0～30:0～30:0～60，并且酸性蛋白酶、碱性蛋白酶和中性蛋白酶的质量在复合蛋白酶中至少有两种不为0；优选的，酸性蛋白酶、碱性蛋白酶和中性蛋白酶的质量比优选为20～25:20～25:45～55。在本发明中，所述酸性蛋白酶包括但不限于胃蛋白酶、黑曲霉菌蛋白酶；所述碱性蛋白酶包括但不限于木瓜蛋白酶、枯草蛋白酶；所述中性蛋白酶包括但不限于枯草芽孢蛋白酶。在本发明中，所述复合蛋白酶中的任意一种蛋白酶的酶活力不得低于20000u/g。在本发明中，所述复合蛋白酶的总酶活力在30000u/g以上；所述复合蛋白酶的适宜ph值在6.0～9.0，优选为8.2；所述复合蛋白酶的适宜温度在50～55℃。

在本发明中，为了提高水解效率、保护蛋白酶活性，所述大米蛋白粉、水和复合蛋白酶的混合优选的存在顺序限制：先将大米蛋白粉与水混合得到大米蛋白溶液，调节大米蛋白溶液至温度50～55℃后再与复合蛋白酶混合。本发明调节大米蛋白溶液的温度达到复合蛋白酶的最适酶解温度范围附近，有利于保护蛋白酶活性，促进酶解。在本发明中，所述最适酶解温度优选为50～55℃，更优选为52～54℃。在本发明中，所述复合蛋白酶在添加至大米蛋白溶液中时，优选的先以少量水调成糊状再加入，以便溶解，防止结块。在本发明中，所述复合蛋白酶加入大米蛋白溶液时还伴随搅拌；所述搅拌时间优选的不低于10min。

在本发明中，所述复合蛋白酶优选的由乳酸菌、嗜热链球菌、德氏乳杆菌保加利亚菌和枯草芽孢杆菌混合发酵得到。具体的，所述混合发酵以质量比10～20:80～90的乳糖和牛奶混合物为培养基进行混合发酵；所述质量比优选为15:85。在本发明中，所述乳酸菌、嗜热链球菌、德氏乳杆菌保加利亚菌和枯草芽孢杆菌的活菌数之比优选为0.5～2:1～4:2～6:1～3，更优选为1:2:3:2。在本发明中，所述混合发酵的温度优选为50～55℃，更优选为52～54℃。在本发明中，所述混合发酵的时间优选为5～8h，更优选为6～7h。

在本发明中，所述水解的过程中优选的每隔1.5～2h搅拌一次；更优选的每隔2h搅拌一次。本发明优选的，所述搅拌的时间每次独立地在5～10min，更优选为6～8min。本发明优选的，所述搅拌的速率每次独立地在30～40rpm；更优选为30～35rpm。

在本发明中，所述水解的时间具体根据水解溶出物分子量来判断，即当水解溶出物中相对分子量1000～50000部分的含量占水解溶出物总质量85％以上时即可停止水解。在本发明中，所述水解反应终止的方法包括但不限于高温灭酶；如本发明的具体实施方式选择将水解物加热至80℃高温灭酶来终止水解反应；优选的，所述加热时间在20～50min。

得到水解物后，本发明将水解物依次进行压滤、陶瓷膜过滤、纳滤，得到小分子蛋白肽溶液，干燥，得到大米活性肽。本发明通过压滤、陶瓷膜过滤和纳滤将水解物中的大分子物质和游离杂质去除，纯化大米生物肽，使其品质更优。本发明通过对大米蛋白进行水解以及多次分离纯化，即生物分离技术与膜分离技术的结合，实现了淀粉和蛋白分离基础的图谱，利用本发明所述方法制备的大米蛋白肽纯度在75％以上，可分离去除95％以上的淀粉。本发明通过复合蛋白酶定向酶解大米蛋白产生大米低聚肽，进一步通过物理方式纯化酶解产物以获得纯度高、粘性低、生物利用率更好的低聚大米蛋白肽。

具体的，本发明将水解物进行压滤，所述压滤的压滤膜孔径优选为160～240目，更优选为200目。在本发明中，所述压滤的滤膜材质优选为涤纶120-15。本发明所述压滤采用压滤机完成。压滤的目的是去除水解物中不溶于的残渣部分。

本发明将水解物压滤后取压滤得到的液体部分进行陶瓷膜过滤，所述陶瓷膜的孔径优选为40～50nm，更优选为42～47nm。本发明所述陶瓷膜过滤采用陶瓷膜过滤机完成，如本发明的具体实施例中采用规格型号xd-ft-104的陶瓷膜过滤机。在本发明中，所述陶瓷膜的材质优选为sus304。陶瓷膜过滤的目的是为了去除相对分子量＞5万的蛋白胨。

本发明取陶瓷膜过滤得到的液体部分进行纳滤，所述纳滤的纳滤膜孔径优选为1～3nm，更优选为2nm。纳滤得到的液体部分即为小分子蛋白肽溶液。在本发明中，所述纳滤的目的是为了去除相对分子量＜500的氨基酸。本发明制备得到的小分子蛋白肽溶液中蛋白的质量百分比含量≥20％。

在本发明中，所述干燥方式优选的采用喷雾干燥。在本发明中，所述干燥前优选的还包括将小分子蛋白肽溶液进行双效浓缩的步骤。

本发明还提供了一种上述技术方案所述方法制备的大米活性肽，含有氨基酸序列为asp-gly-seal-arg的活性多肽。制备得到的小分子蛋白肽溶液中含有肽分子混合组分、少量的游离氨基酸、糖类、水分和无机盐，其中多肽的质量百分含量≥55％。

本发明还提供了上述技术方案所述大米活性肽在制备美容产品、食品或药品中的应用。本发明所述大米活性肽具有较好的保湿、吸湿性能，还具有较强的抗氧化性，能够用于制备面膜、爽肤水、柔肤水、湿巾、面霜等美容产品。在本发明中，所述大米活性肽可用于制备固体饮料、糕点等食品。在本发明中，所述大米活性肽可用于制备药品。本发明所述方法制备的大米活性肽具有液态低粘度的特点，更适用于大批量生产，粘度过高对生产工艺会进行限制，低粘度更容易经过管道，物料剪切，均质，过滤，产成品得率会更高。

本发明所述方法制备得到的大米蛋白肽的特点如下：

1.粘膜吸收——肽通过粘膜吸收3分钟直接进入血液；和输液速度一样迅速到达全身各处。

2.纳米技术——比人体细胞小500-1000倍的纳米小分子直接深入细胞核修复维护细胞。

3.细胞疗法——超越中医、西医，世界医疗领域的“第三大疗法”。肽可以有效调节自由基，抗氧化，抗辐射，淡色斑，提亮皮肤。蛋白质对有生命的物质结构、功能和大脑发育起着很重要的作用。尤为重要的是，蛋白质是人的大脑复杂智力活动中不可缺少的基本物质,而肽就是蛋白质的结构片段和功能片段，是蛋白质发挥作用的活性基团部分，是生命的基础物质。

肽抗氧化保护血管内皮细胞，血管内皮细胞的损伤是高脂血症的始动环节，体内的自由基会加速血管内皮细胞的损伤。小分子活性肽抗氧化活性强，减少内皮细胞的损伤，达到调节血脂紊乱和抗动脉粥样硬化病变。可促进细胞的新陈代谢，修复人体病变细胞；肽还和免疫功能直接相关，是机体完成免疫功能和进行免疫调节的重要活性物质。”所以肽类物质在保证生理功能的正常进行和维护机体健康方面起着重要作用。因此，科学家说：“肽是生命的统帅，生命是肽的反应体系”。

肽是全球医疗领域的一次革命，细胞免疫疗法能增强自愈功能，治愈诸多疾病。

肽是介于蛋白质和氨基酸的中间物质，是蛋白质的结构片段和功能片段。与蛋白质相比，分子量小，无需消化，就直接被人体吸收利用，最适合肠胃功能低下的人群。

当活性肽用于白癜风临床试验，发现有效率达70％左右，活性肽中含有丰富的酪氨酸，具有很强的免疫和调节内分泌的功能，通过调节内分泌，可使局部皮肤黑色素细胞内酪氨酸酶的活性增强，使其正常分泌黑色素，使黑色素颗粒排列均匀整齐，所以对白瘾风有很好的抑制作用。

小分子大米活性肽可在不耗费身体能量的同时直接给身体输送营养，并且可以完全吸收。这一特性对于需要禁食各类食物的脑血栓患者来说，可以显著缓解因无法食用而导致的营养不良。

降血压，减少脑部小动痉挛的发生，可以迅速，有效的降低血压，从而减少脑部小动痉挛的发生，降低脑血流量减少的次数，从侧面减少脑血栓的形成。

可以降低胆固醇，降低血液的粘稠度，使血管弹性增加，清除血管尤其是大脑动脉血管内的脂肪及沉积

肽因为分子量非常小，可以直接吸收，且吸收率非常高。进入身体后，它开始发挥作用，在肝脏被合成脂蛋白，一起升高好胆固醇，把更多血脂从组织器官运回肝脏，这样经过肝脏的代谢，多余的血脂就可以排出体外了。而且肽服用有较好的饱腹感(耐饿)，因此它有一定抑制食欲的作用。

下面结合实施例对本发明提供的技术方案进行详细的说明，但是不能把它们理解为对本发明保护范围的限定。

实施例1

(1)先检查设备状态是否正常，清理车间内外卫生，包括地面、平台、设备外部，清洗设备内部及工艺管道，有cip清洗系统的用cip清洗系统清洗，无cip系统的用人工清洗；

(2)清洗好设备后以水代料走简易工艺程序运行一个周期；

(3)在配料罐内加入水，然后加入大米蛋白粉搅拌均匀后加水调整大米蛋白粉在配料罐内的质量浓度为15％，打入水解罐，最后用清水冲洗配料罐及打料管道，一并打入水解罐；

(4)向水解罐中加水，调整大米蛋白粉质量浓度为12％，搅拌均匀；

(5)将水解罐中料液加热至50～55℃，最后用清水冲洗相关管道；

(6)将复合蛋白酶加水浸润后加水调试至稀糊状，加入水解罐中搅拌均匀，每吨水解罐料液中加入复合蛋白酶1～2kg；

所述复合蛋白酶的制备方法如下：

a、按照质量比15:85的比例混合乳糖和牛奶，得到混合发酵培养基；

b、向混合发酵培养基接种0.1％的乳酸菌、0.2％嗜热链球菌、0.3％德氏乳杆菌保加利亚菌和0.2％枯草芽孢杆菌，55℃下发酵6h，得到混合发酵物；

c、将混合发酵物离心，弃去上清，得到复合蛋白酶。

(7)复合蛋白酶在水解罐中进行水解，保持水解温度46～49℃，水解期间每隔2小时搅拌1次，每次搅拌时间5～10min；

(8)水解8h结束后加热水解液至80℃灭酶，最后用清水冲洗相关管道；

(9)将水解液打入压滤机进行压滤，待滤液清后把滤液打入陶瓷膜前罐，打开陶瓷膜过滤机进行过滤，然后将滤液打入纳滤膜前罐，开纳滤膜进行过滤，过滤完得小分子蛋白肽溶液，纳滤后的料液质量浓度≥20％；

(10)将肽溶液打入双效浓缩罐进行双效浓缩，双效浓缩后的料液质量浓度≥40％；

(11)将浓缩好的肽溶液打入到喷雾干燥系统进行喷雾干燥，干燥产品水分符合标准，包装得大米生物活性肽产品；

生产结束后以水代料走简易工艺程序清洗系统。

实施例2

将制备得到的大米生物活性肽产品委托菏泽市食品药品检验检测研究所进行检测，检测结果如图1-1、1-2所示。由图1-1、1-2所示的实验报告可以看出，本发明制备的大米生物活性肽的蛋白质含量为88.4％，肽含量在78.4％，≤80％肽段的相对分子质量在2185，灰分为2.7％，水分为3.3％，脂肪(干基)为0.2％，重金属铅砷均未检出，菌落总数低于10cfu/g，大肠菌群低于10cfu/g，食品添加剂山梨酸及其钾盐、苯甲酸及其钾盐、糖精钠、甜蜜素、柠檬黄、日落黄等均未检出，能量为1454kj/100g，钠含量为2989mg/100g。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。