一种利用玉米浸泡水生产玉米低聚肽的方法与流程

本发明涉及低聚肽，具体涉及一种利用玉米浸泡水生产玉米低聚肽的方法。

背景技术：

1、低聚肽是蛋白质经过生物降解后产生的由数个至十余个氨基酸组成的肽类混合物。研究表明，低聚肽要比氨基酸更易为人体所吸收，它们可以直接通过小肠壁进入血液，不增加肠胃负担。低聚肽具有显著的生物学活性，在人体内可以产生多种生理功能：如降血糖、降血压、增强机体免疫力、促进细胞再生和修复等。随着国民经济的发展，低聚肽的营养价值和生理活性越来越受到人们的重视，低聚肽品种也越来越多，如酪蛋白低聚肽、乳清蛋白低聚肽、大豆蛋白低聚肽、玉米蛋白低聚肽等。

2、现有的玉米蛋白低聚肽多以玉米黄粉为原料，经酶解、精制而得。但是其加工工艺一般需两次甚至多次酶解，工艺复杂，加工成本较高；而且玉米黄粉蛋白本身作为饲料添加剂，在畜牧行业已得到广泛应用，以上因素造成以玉米黄粉蛋白加工玉米低聚肽不具备产业优势。

3、玉米浸泡水是湿法生产玉米淀粉过程中产生的下脚料，其含蛋白、植酸、乳酸、脂多糖等多种应用物质，蛋白含量高达40-50％。目前利用玉米浸泡水生产玉米低聚肽还未有报道，因此，基于上述问题，提供一种利用玉米浸泡水来生产玉米低聚肽，从而进一步扩展玉米浸泡水的应用范围，提高产品附加值，增加经济效益，具有重要的意义。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种利用玉米浸泡水生产玉米低聚肽的生产方法，该方法以玉米浸泡水为原料来生产玉米低聚肽，不仅扩展了玉米浸泡水的应用范围，提高产品附加值，增加经济效益，且制得的玉米低聚肽质量好，纯度高，且回收率高。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

3、一种利用玉米浸泡水生产玉米低聚肽的方法，包括以下步骤：

4、(1)除盐：玉米浸泡水进入到阳离子树脂柱内进行吸附；

5、(2)植酸吸附：阳离子树脂柱的流出液进入到阴离子树脂柱内进行再次吸附处理；

6、(3)酶解：向阴离子树脂柱的流出液中加入蛋白酶和蛋白酶激活剂进行酶解处理，得酶解液；

7、(4)纳滤：将步骤(3)得到的酶解液进行一次纳滤处理，收集一次纳滤截流液和一次纳滤透过液，将一次纳滤透过液进行二次纳滤处理，收集二次纳滤截流液和二次纳滤透过液，将一次纳滤截流液和二次纳滤透过液混合后浓缩生产饲料添加剂；

8、(5)浓缩：将步骤(4)得到的二次纳滤截流液进行真空浓缩处理，得到低聚肽浓缩液；

9、(6)脱色：将低聚肽浓缩液调节ph后加入活性炭进行脱色，然后过滤除去活性炭，得脱色滤液；

10、(7)干燥：将脱色滤液经喷雾干燥制得玉米低聚肽。

11、根据上述技术方案，本发明以玉米浸泡水为原料依次经阳离子树脂、阴离子树脂吸附处理后，得到的流出液和蛋白酶以及蛋白酶激活剂混合酶解，得到的酶解液后续再经二级纳滤处理，之后进行浓缩、脱色，得到了纯度高的玉米低聚肽。

12、在本发明中，采用阳离子树脂处理玉米浸泡水，进料速度比较关键，若进料速度较慢，会增加吸附时间，从而降低了产品的生产效率，但是若进料速度过快的话，不仅树脂与料液接触时间少，导致树脂无法充分料液中的金属元素，而且进料速度过快的话还会导致偏流现象的发生，进而会影响吸附效果，而料液中金属离子过量的话，会对酶有抑制作用，进而影响后续的酶解效果，降低产品中玉米低聚肽的含量，即降低了玉米低聚肽的纯度。因此，为了保证玉米低聚肽的高纯度以及高回收率，本发明采用的阳离子树脂为大孔型阳离子交换树脂，进料量优选为15～25bv，进料速度优选为1.5～2.5bv/h。

13、在本发明中，采用阴离子树脂吸附植酸时，若进料速度过快的话，会导致流出液的ph较低，进而影响后续酶解效果，从而降低了玉米低聚肽的纯度和回收率。因此，为了保证目标产品玉米低聚肽的高纯度和高回收率，本发明的阴离子树脂优选为凝胶型阴离子交换树脂，进料速度优选为1.5～2.5bv/h。

14、在本发明中，酶解时，蛋白酶的种类和用量均是酶解效果好坏的关键，在一定范围内，随着蛋白酶用量的增加，目标产品中玉米低聚肽的含量也会增加。但是蛋白酶添加量过多时，目标产品中玉米低聚肽的含量反而降低；这主要是因为蛋白酶的添加量过多会导致过多的酶与底物中的非特异性分子结合，从而产生副反应，可能影响产品的质量和产品的纯度，而且蛋白酶的添加量过多还会增加生产成本。因此，为了保证低成本以及产品的高纯度，本发明的蛋白酶优选为碱性蛋白酶，进一步的，所述碱性蛋白酶的活力优选为8～10万u/g，更进一步的，所述碱性蛋白酶的用量优选为流出液的3～5wt‰。

15、在本发明中，蛋白酶激活剂的种类和用量均是酶解效果好坏的关键，在一定范围内，随着蛋白酶激活剂添加量的增加，目标产品中玉米低聚肽的含量也随之增加，但是若蛋白酶激活剂添加量过多，产品的纯度范围下降，这主要是因为蛋白酶激活剂的添加量过多时，会对酶解过程会有一定的抑制作用，从而降低了产品中玉米低聚肽的含量。因此，为了保证产品的高纯度、高收率，本发明的蛋白酶激活剂优选为谷胱甘肽，进一步的，所述谷胱甘肽的用量为流出液的0.05～0.1wt‰。

16、在本发明中，酶解温度和酶解时间均是酶解效果好坏的关键，在一定范围内，随着酶解温度的升高、酶解时间的延长，酶解效果更好，目标产品中玉米低聚肽的含量也随之增加。但是若酶解温度过高、酶解时间过长，目标产品中玉米低聚肽的含量反而降低，这主要是因为酶解温度过高会影响蛋白酶的活性，从而降低酶解效果，而酶解时间过长，会导致一些副反应的发生，从而降低了产品的纯度和收率。因此，为了保证玉米低聚肽的高纯度和高收率，本发明的酶解温度优选为40～60℃，酶解时间优选为3～5h。

17、为了提高目标产品的纯度和收率，本发明还通过二次纳滤工艺对酶解液进行有效处理。

18、优选的，所述一次纳滤处理时纳滤膜的截留分子量为800～1000da，，一次纳滤处理时的运行温度为10～40℃，运行压力为1～1.5mpa；

19、和/或所述二次纳滤处理时纳滤膜的截留分子量为200～300da，二次纳滤处理时的运行温度为10～50℃，运行压力为1～2mpa。

20、优选的，步骤(5)中，真空浓缩时的真空度为-0.07～-0.09mpa，温度为70～90℃，低聚肽浓缩液的固含量为35～50wt％。

21、优选的，步骤(6)中，调节低聚肽浓缩液的ph为5～6；脱色时活性炭用量为低聚肽浓缩液的2～3wt％，脱色温度为60～80℃，脱色时间为1～2h。

22、优选的，步骤(7)中，喷雾干燥时的进风温度为150～170℃，出风温度为70～80℃。

23、由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

24、(1)本发明以玉米浸泡水为原料，首先经阳离子树脂除去玉米浸泡水中的铅、砷等重金属元素，有效降低了重金属元素对后续酶解过程的影响；经阳离子树脂处理后的玉米浸泡水进入到阴离子树脂中吸附处理，玉米浸泡水中的植酸、乳酸、亚硫酸等阴离子与树脂上的oh-发生交换反应，流出液的ph升高，有利于碱性蛋白酶的酶解反应，进而提高目标产品的回收率和纯度。本发明中吸附有植酸、乳酸等的阴离子树脂可以用碱解析后回收植酸、乳酸等物质。本发明通过上述工艺将蛋白类物质有效分离出来，便于后续酶解制备玉米低聚肽。

25、(2)本发明在阴离子树脂的流出液中加入适量的碱性蛋白酶和蛋白酶激活剂来进行酶解，蛋白酶激活剂可以有效提高碱性蛋白酶的酶解活力，一次酶解即可达到较高的酶解效率，制得的玉米低聚肽质量高，回收率高。相比常见的二次或三次酶解过程，本发明简化了生产工序，降低了生产成本。

26、(3)本发明采用二次纳滤工艺，利用纳滤膜的孔径差异分别去除酶解液中大分子的残留蛋白、多肽片段、多糖和小分子的氨基酸、乳酸等杂质，提高了低聚肽产品纯度。