专利名称：一种超声辅助酶解制备燕麦降血压肽的方法
技术领域：
一种燕麦蛋白降血压肽的超声辅助制备方法，属于燕麦深加工技术领域。
背景技术：
燕麦在我国的栽培历史虽然悠久，是一类重要的禾谷物类粮食作物。与其他的各 类谷物相比，燕麦具有更高的营养价值和保健功能，被誉为是谷类食品中最好的全价食品 之一。随着人们对自身饮食健康的日益重视，全球燕麦消费量持续增长，国际市场对燕麦的 需求量很大。然而目前我国燕麦深加工技术相对比较落后，大部分的燕麦未经过深加工，用 途单一，市场上燕麦类食品品种单一，这种情况不仅造成了资源的极大浪费，而且限制了我 国燕麦产业的进一步发展。燕麦不仅营养价值丰富，能满足人体需求，已有的研究表明，燕 麦蛋白通过酶解可以得到高降血压活性多肽，因此燕麦蛋白在开发降血压功能食品方面具 有很好的发展前景。高血压对人体具有极大的危害，是引起心血管疾病的主要原因之一，全世界每年 因高血压死亡的人数高达1200万。预防和治疗高血压患者是当今社会面临的重要课题。近 年来，国内外报道了许多来源于食物蛋白的具有降血压活性的短肽，这些活性肽具有高效、 低价和低毒的特点，可以起到预防和治疗高血压的作用。因此充分利用燕麦的特有功效进 行燕麦降血压肽的研制，不仅可以实现燕麦资源的综合利用，还可以开发一种具有良好疗 效的食物蛋白来源的降血压活性肽。传统的制备燕麦蛋白多肽或者ACE抑制肽的方法，一般是采用从燕麦麸皮中提取 燕麦蛋白，然后再加蛋白酶进行酶解，最后再进行分离纯化得到燕麦蛋白多肽片段或者混 合物。但是传统的酶解方法普遍存在反应效率不高，蛋白酶的利用率低等不足，因此导致反 应时间长、酶的消耗量大、产物活性低等问题。近年来超声在食品加工中的应用越来越广， 超声波技术在加速蛋白酶解的同时，还可以显著提高降血压多肽的活性。但是有关利用超 声辅助酶解技术制备燕麦降压肽的文章还未见报道。
发明内容
本发明的目的就是为了克服上述现有技术中传统酶解方法的不足，提供一种燕麦 降血压肽的超声辅助制备方法。本发明的技术方案先在超声场下酶解一定时间，再关闭超声转入常规酶解。具 体技术方案是(1)将燕麦粉碎，过40目筛，制的燕麦粉；(2)燕麦蛋白的提取以燕麦粉为 原料，经粉碎，按料液比1 8加水，调pH = 10浸提90min，再将浸提液lOOOOr/min，离心 20min,取上清液，调节pH至4. 0，然后lOOOOr/min，离心20min，将离心得到的沉淀物再次溶 解，制成溶液，并进行喷雾干燥，其中进口温度180°C，出口温度90°C;得到燕麦蛋白；(3)超 声辅助酶解将上述制得的燕麦蛋白，配制成质量浓度为3% (W/W)的燕麦蛋白溶液，加2% (E/S)碱性蛋白酶，保持反应体系在碱性蛋白酶的最佳pH9. 0和温度50°C下，施加超声，进 行超声促进酶解处理，其中超声功率为250-1250W/100mL，超声时间5-lOmin ；超声间歇比
3为2s-6s/2s ；—定时间后关闭超声，转入常规酶解，即酶解过程中保持pH9.0，温度50°C，酶 解60min，100°C下灭酶lOmin，10000r/min下离心20min，收集上清液，即可得到燕麦降血压 肽的提取液。本发明的技术方案也可以是先对蛋白溶液进行超声预处理，再进行酶解反应。具 体技术方案是参照上述步骤(1)、(2)制备得到燕麦蛋白；(3)超声预处理将上述制得的 燕麦蛋白，配制成质量浓度为3% (W/W)的燕麦蛋白溶液，施加超声处理，其中超声功率为 250-1250W//100mL，超声时间5_20min ；超声间歇比为2s_6s/2s ； (4)加蛋白酶酶解加2% (E/S)碱性蛋白酶进行酶解，酶解过程中保持pH9. 0，温度50°C，酶解90min，100°C下灭酶 lOmin, 10000r/min下离心20min，收集上清液，即可得到燕麦降血压肽的提取液。本发明的技术方案还可以是先对燕麦蛋白溶液进行超声预处理；再在超声场中 对燕麦蛋白进行超声辅助酶解；一定时间后关闭超声，然后转入常规酶解。具体的技术方 案是(1)将燕麦蛋白配制成质量浓度为3% (W/W)的燕麦蛋白溶液，进行脉冲超声预处 理5-20min，其中超声功率为250_1250W/100mL、超声间歇比为2s_6s/2s ； (2)向被处理的 燕麦蛋白溶液中，加2% (E/S)碱性蛋白酶，保持反应体系在碱性蛋白酶的最佳pH9.0和温 度50°C下，在超声场中进行酶解反应5-10min，其中超声功率为250_1250W/100mL、超声间 歇比为2s-6s/2s ;(3) —定时间后关闭超声，转入常规酶解，即酶解过程中保持pH9.0、温度 50°C，酶解60min，100°C下灭酶lOmin，10000r/min下离心20min，收集上清液，即可得到燕 麦降血压肽的提取液。本发明采用超声预处理原料蛋白、在酶解过程中施加超声以及既采用超声预处理 原料蛋白又在酶解过程中施加超声三种方式，对超声作用后酶解产物的ACE抑制活性进行 了研究。经过超声处理后，缩短了酶解时间，改善了酶解效果，提高了酶解产物的活性。
具体实施例方式本发明中以水解度(DH)来衡量整个反应的反应效率，水解度(DH)的测定采用 pH-stat法；同时人体中过多的血管紧张素转化酶(ACE)是引起血压升高的重要原因之一。 因此本发明以酶解产物对ACE的抑制率评价其降血压活性。酶解产物ACE抑制活性的测定 按照文献“刘志国，吴琼，吕玲肖等.酶解米糠蛋白分离提取ACE抑制肽及其结构研究[J]. 食品科学，2007，28 (3) :223 227. ”的方法进行，以N-[3-(2-呋喃基)丙烯酰]_L_苯丙 氨酰甘氨酰甘氨酸(FAPGG)作为ACE催化的底物，研究其吸光度的变化，利用酶标定量仪测 定。对照例常规酶解(1)将燕麦粉碎，过40目筛，制的燕麦粉；(2)燕麦蛋白的提取以燕麦粉为原料， 经粉碎，按料液比1 8加水，调pH= 10浸提90min，再将浸提液10000r/min，离心20min， 取上清液，调节PH至4. 0，然后lOOOOr/min，离心20min，将离心得到的沉淀物再次溶解， 制成溶液，并进行喷雾干燥，其中进口温度180°C，出口温度90°C ；得到燕麦蛋白；(3)常规 酶解(既无超声预处理蛋白，又无超声促进的蛋白酶解)通过参数优化得到的常规酶解 操作如下配制3% (W/W)的燕麦蛋白溶液lOOmL，放入带转子的恒温水浴锅中，加2% (E/ S)碱性蛋白酶进行酶解，酶解过程中保持pH9. 0，温度50°C，酶解90min，之后100°C下灭酶 lOmin, 10000r/min下离心20min，收集上清液，稀释40倍后测定ACE抑制活性，并计算水解度(DH)。见表1。实施例1(1)将燕麦粉碎，过40目筛，制的燕麦粉；(2)燕麦蛋白的提取以燕麦粉为原料， 经粉碎，按料液比1 8加水，调pH= 10浸提90min，再将浸提液10000r/min，离心20min， 取上清液，调节PH至4. 0，然后lOOOOr/min，离心20min，将离心得到的沉淀物再次溶解，制 成溶液，并进行喷雾干燥，其中进口温度180°C，出口温度90°C ；得到燕麦蛋白；(3)超声辅 助酶解配制3% (W/W)的燕麦蛋白溶液lOOmL，倒入直径为4cm的烧杯中，加2% (E/S)碱 性蛋白酶，将超声探头插入反应液下1 2cm位置，保持在碱性蛋白酶的推荐pH9. 0和温度 50°C下，进行超声促进酶解处理，超声功率为750W，超声间歇比为2s/2s，超声时间20min。 一定时间后关闭超声，转入常规酶解，即酶解过程中保持PH9.0，温度50°C。酶解60min， 100°C下灭酶lOmin，离心(lOOOOr/min，20min)后收集上清液，稀释40倍后测定ACE抑制活 性，并计算水解度(DH)。见表1。实施例2试验处理过程同实施例1，其不同在于其中超声功率为500W，超声时间20min ；超 声间歇比为2s/2s。见表1。实施例3试验处理过程同实施例1，其不同在于其中超声功率为1250W，超声时间20min ；超 声间歇比为2s/2s。见表1。实施例4试验处理过程同实施例1，其不同在于其中超声功率为750W，超声时间5min ；超声 间歇比为2s/2s。见表1。实施例5试验处理过程同实施例1，其不同在于其中超声功率为750W，超声时间50min ；超 声间歇比为2s/2s。见表1。实施例6试验处理过程同实施例1，其不同在于其中超声功率为750W，超声时间20min ；超 声间歇比为4s/2s。见表1。实施例7(1)将燕麦粉碎，过40目筛，制的燕麦粉；(2)燕麦蛋白的提取以燕麦粉为原料， 经粉碎，按料液比1 8加水，调pH= 10浸提90min，再将浸提液10000r/min，离心20min， 取上清液，调节PH至4. 0，然后lOOOOr/min，离心20min，将离心得到的沉淀物再次溶解， 制成溶液，并进行喷雾干燥，其中进口温度180°C，出口温度90°C ；得到燕麦蛋白；(3)超声 预处解将上述制得的燕麦蛋白，配制成质量浓度为3% (W/W)的燕麦蛋白溶液lOOmL，进 行超声预处理，其中超声功率为500W，超声时间lOmin ；超声间歇比为2s/2s ； (4)加蛋白酶 酶解加2% (E/S)碱性蛋白酶进行酶解，酶解过程中保持pH9. 0，温度50°C，酶解90min， 100°C下灭酶lOmin，离心(lOOOOr/min，20min)后收集上清液，稀释40倍后测定ACE抑制活 性，并计算水解度(DH)。见表1。实施例8试验处理过程同实施例7，其不同在于其中超声功率为1250W，超声时间lOmin ；超声间歇比为2s/2s。见表1。实施例9试验处理过程同实施例7，其不同在于其中超声功率为500W，超声时间20min ；超 声间歇比为2s/2s。见表1。实施例10试验处理过程同实施例4，其不同在于其中超声功率为500W，超声时间lOmin ；超 声间歇比为4s/2s。见表1。实施例11(1)将燕麦粉碎，过40目筛，制的燕麦粉；(2)燕麦蛋白的提取以燕麦粉为原料， 经粉碎，按料液比1 8加水，调pH= 10浸提90min，再将浸提液10000r/min，离心20min， 取上清液，调节PH至4. 0，然后lOOOOr/min，离心20min，将离心得到的沉淀物再次溶解， 制成溶液，并进行喷雾干燥，其中进口温度180°C，出口温度90°C ；得到燕麦蛋白；(3)将燕 麦蛋白配制成质量浓度为3% (W/W)的燕麦蛋白溶液lOOmL，进行脉冲超声预处理，其中超 声功率为250W、超声时间lOmin，超声间歇比为2s/2s ； (4)向被处理的燕麦蛋白溶液中，加 2% (E/S)碱性蛋白酶，保持反应体系在碱性蛋白酶的最佳pH9.0和温度50°C下，在超声场 中进行酶解反应，反应时间5min，其中超声功率为250W、超声间歇比为2s/2s ;(5) —定时间 后关闭超声，转入常规酶解，即酶解过程中保持PH9. 0、温度50°C，酶解60min，100°C下灭酶 lOmin, 10000r/min下离心20min，收集上清液，稀释40倍后测定ACE抑制活性，并计算水解 度(DH)。见表1。实施例12试验处理过程同实施例11，其不同在于其中超声预处理中超声功率为1250W，超 声时间20min ；超声间歇比为6s/2s ；在超声场中进行酶解反应时，反应时间lOmin，其中超 声功率为1250W、超声间歇比为6s/2s。见表1。表1不同实施例酶解产物的ACE抑制活性和水解度的结果 不同处理方式对酶解效果的比较分析将下述三种处理方式在相同条件下进行试验，以最终酶解产物对ACE的半抑制浓 度(IC5。)为指标，进行比较分析。
表2不同处理方式对酶解产物的ACE抑制活性的比较分析 酶解过程中施加超声0.367 超声预处理原料蛋白 0.299
超声预处理原料蛋白+酶解过程中施加超声0. 292由表2可以看出，超声处理可提高酶解产物的抑制活性，其中以超声预处理原料 蛋白和超声预处理原料蛋白后并在酶解过程中施加超声所得的酶解产物的ACE抑制活性 最好。
权利要求
一种制备燕麦降血压肽的超声辅助酶解方法，其特征在于先在超声场中对燕麦蛋白进行超声辅助酶解，一定时间后关闭超声，再转入常规酶解。
2.一种制备燕麦降血压肽的超声辅助酶解方法，其特征在于对燕麦蛋白进行超声预处 理，再进行酶解反应。
3.一种制备燕麦降血压肽的超声辅助酶解方法，其特征在于(1)先对燕麦蛋白溶液 进行超声预处理；(2)再在超声场中对燕麦蛋白进行超声辅助酶解；(3) 一定时间后关闭超 声，然后转入常规酶解。
4.根据权利要求1所述的一种制备燕麦降血压肽的超声辅助酶解方法，其特征在于具 体的技术方案是(1)将燕麦蛋白配制成质量浓度为3% (W/W)的燕麦蛋白溶液，加2% (E/ S)碱性蛋白酶，保持反应体系在碱性蛋白酶的最佳PH9.0和温度50°C下，施加超声，进行 超声促进酶解处理，其中超声功率为250-1250W/100mL，超声时间5-lOmin ；超声间歇比为 2s-6s/2s ； (2) 一定时间后关闭超声，转入常规酶解，即酶解过程中保持pH9. 0，温度50°C， 酶解60min，100°C下灭酶lOmin，10000r/min下离心20min，收集上清液，即可得到燕麦降血 压肽的提取液。
5.根据权利要求2所述的一种制备燕麦降血压肽的超声辅助酶解方法，其特征在于具 体技术方案是(1)将燕麦蛋白配制成质量浓度为3% (W/W)的燕麦蛋白溶液，施加超声处 理，其中超声功率为250-1250W//100mL，超声时间5_20min ；超声间歇比为2s_6s/2s ； (2) 加蛋白酶酶解加2% (E/S)碱性蛋白酶进行酶解，酶解过程中保持pH9. 0，温度50°C，酶解 90min, 100°C下灭酶lOmin，10000r/min下离心20min，收集上清液，即可得到燕麦降血压肽 的提取液。
6.根据权利要求3所述的一种制备燕麦降血压肽的超声辅助酶解方法，其特征在于 具体的技术方案是(1)将燕麦蛋白配制成质量浓度为3% (W/W)的燕麦蛋白溶液，进行 脉冲超声预处理5-20min，其中超声功率为250_1250W/100mL、超声间歇比为2s_6s/2s ； (2)向被处理的燕麦蛋白溶液中，加2% (E/S)碱性蛋白酶，保持反应体系在碱性蛋白 酶的最佳PH9. 0和温度50 °C下，在超声场中进行酶解反应5-lOmin，其中超声功率为 250-1250W/100mL、超声间歇比为2s-6s/2s ； (3) —定时间后关闭超声，转入常规酶解，即 酶解过程中保持PH9. 0、温度50°C，酶解60min，100°C下灭酶lOmin，10000r/min下离心 20min,收集上清液，即可得到燕麦降血压肽的提取液。
全文摘要
本发明一种降血压肽的超声辅助制备方法，涉及超声辅助制备燕麦蛋白降血压肽的方法，属于燕麦深加工技术领域。按照下述步骤进行(1)将原料粉碎；(2)按照碱提酸沉法提取蛋白；(3)将上述制得的蛋白，配制成一定质量浓度的蛋白溶液，加碱性蛋白酶，保持反应体系在碱性蛋白酶的最佳pH和温度下，施加超声，进行超声促进酶解处理，一定时间后关闭超声，转入常规酶解，酶解过程中保持pH和温度不变，酶解一定时间后，100℃下灭酶，离心收集上清液，即可得到降血压肽的提取液。本发明制备燕麦蛋白降血压肽过程中经过超声处理后，缩短了酶解时间，改善了酶解效果，提高了酶解产物的活性。
文档编号A23J3/14GK101849606SQ201010188418
公开日2010年10月6日 申请日期2010年5月28日 优先权日2010年5月28日
发明者任晓锋, 何荣海, 耿静静, 马海乐, 骆琳 申请人:江苏大学