CN102228125B - 海藻活性肽的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种海藻活性肽的制备方法，它以食品级海藻酸钠为原料，通过复合酶耦合催化水解，对酶加量、pH值、水解温度和水解时间等关键工艺参数进行控制，保证酶水解效率；水解液进行失活、脱色以及过滤处理后得到海藻多肽提取液；将该提取液分别通过分子量为1000Da和300Da的纳滤膜进行纯化、浓缩处理，得到分子量在300～1000Da范围内的海藻活性肽产品，经灭菌真空干燥后得到海藻活性肽成品。本发明不仅原料利用率高、产品纯度高还无需添加脱盐、真空浓缩等工艺，在简化生产工艺的同时也降低了生产成本。本发明属于天然活性物质提取技术领域。
Description
技术领域
本发明涉及一种海藻活性肽的制备方法，属于天然活性物质提取技术领域。
背景技术
现代营养学研究发现，人类摄食蛋白质经消化道的酶作用后，大多是以低肽形式消化吸收的，以游离氨基酸形式吸收的比例很小。中国肽谷专家组进一步的试验又揭示了肽比游离氨基酸消化更快、吸收更多，表明肽的生物效价和营养价值比游离氨基酸更高。
生物活性肽是蛋白质中25个天然氨基酸以不同组成和排列方式构成的从二肽到复杂的线性、环形结构的不同肽类的总称，是源于蛋白质的多功能化合物。生物活性肽具有多种人体代谢和生理调节功能，易消化吸收，有促进免疫、激素调节、抗菌、抗病毒、降血压、降血脂等作用，食用安全性极高，是当前国际食品界最热门的研究课题和极具发展前景的功能因子。
目前国内外研究应用最多的植物多肽应属于大豆肽，大豆多肽有着蛋白质不可比拟的优点，如良好的水溶性、热稳定性、易消化吸收、低抗原性、降低胆固醇和血压、调节人体生理机能等，应用于食品、医学、日用化工等领域。
海藻富含多种生命活性物质，如多糖、高不饱和脂肪酸，牛磺酸、类胡萝卜素、甾醇及海带氨酸等，无论是作为日常食物，还是提取活性物质作为药品，海藻对人类生命都能提供极为丰富的高级营养元素。目前海藻提取物仍局限于海藻胶、海藻酸以及海藻多糖类产品，经济效益低，资源利用率低。
现在国内外同类行业生产的海藻活性成分主要为海藻酸钠，分子式为(C6H7O8Na)n，由α-L-甘露糖醛酸(M单元)与β-D-古罗糖醛酸(G单元)依靠1,4-糖苷键连接并由不同比例的GM、MM和GG片段组成的共聚物。海藻酸钠微溶于水，不溶于大部分有机溶剂。它溶于碱性溶液，使溶液具有粘性。海藻酸钠粉末遇水变湿，微粒的水合作用使其表面具有粘性。然后微粒迅速粘合在一起形成团块，团块很缓慢的完全水化并溶解。如果水中含有其它与海藻酸盐竞争水合的化合物，则海藻酸钠更难溶解于水中。水中的糖、淀粉或蛋白质会降低海藻酸钠的水合速率。单价阳离子的盐在浓度高于0.5％时也会有类似的作用。
目前国内涉及植物蛋白提取方法有盐碱法、酸法、碱法和酶法、以及酸、酶的结合使用，碱、酶的结合使用。简单的说可以分为化学降解法和酶降解法二类。化学法是用酸、碱等化学试剂在一定温度下促使蛋白质分子的断裂形成小分子物质。酸法多采用盐酸、硫酸等强酸在高温下反应，反应强烈，设备腐蚀严重，水解彻底，多生成氨基酸混合物，同时在高温下色氨酸完全被破坏。不易被吸收，目前已渐被淘汰；碱法水解使氨基酸大多消旋,如使L-氨基酸形成D-氨基酸，还能形成有毒物质。到了20世纪80年代，随着酶制剂工业和食品工业的迅猛发展，人们发现酶法水解反应温度低，反应时间短，无环境污染，产品营养价值高，以多肽和L-型游离氨基酸为主，速溶性好，易于人体消化吸收，因而人们的注意力集中在利用酶水解产物蛋白上。如大豆多肽提取，目前国内酶水解采用木瓜蛋白酶、复合蛋白酶和枯草杆菌等，但是，这种提取对产物控制不理想，分子量在300-2000Da之间的只占35%上下，活性多肽只有65%上下，游离氨基酸含量高达8%，与国际先进水平差距很大。
发明内容
本发明的目的是为解决上述技术问题提供一种海藻活性肽的制备方法。
本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：
海藻活性肽的制备方法，包括以下步骤：
① 用复合酶对食品级海藻酸钠进行催化水解，得水解液，然后对该水解液进行失活、脱色以及过滤处理，得到海藻多肽提取液；
② 将上述海藻多肽提取液通过分子量为1000Da和300Da的纳滤膜进行纯化和浓缩，得浓缩液，然后对该浓缩液进行灭菌，灭菌后，通过真空干燥得到海藻活性肽粉末；
步骤①中，所述复合酶为植物蛋白酶和动物蛋白酶以（2～4）︰1的比例混合而成的复合酶；所述催化水解的控制条件为酶加量为（1～4）︰1，pH为5～7，催化时间为120～240min，温度为40～60℃。
本发明的技术点在于，复合酶及使用该复合酶的催化条件的控制。本发明上述技术方案中，酶加量是指，酶液体积与底物海藻酸钠溶液的体积比。本发明还采用了纳滤膜技术，这使得最终产品的纯度高，分子量小，分子量500～3000道尔顿的肽含量达到92%以上，分子量≥3000道尔顿在8%以内，人体容易吸收，吸收率达90%以上，比市场上同类产品具有更高的纯度，更高的生物活性。
作为上述技术方案的优选，所述植物蛋白酶为菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶中的一种或两种；所述动物蛋白酶为胰蛋白酶、胃蛋白酶中的一种或两种。
作为上述技术方案的优选，步骤①中，所述复合酶为植物蛋白酶和动物蛋白酶以4︰1的比例混合而成的复合酶；所述催化水解的控制条件为酶加量为4︰1，pH为6，催化时间为240min，温度为40℃。
综上所述，本发明具有以下有益效果：
1、本发明通过新型生物酶解工艺技术对海藻进行处理，在保持海藻活性肽原有性能的前提下，大大降低产品的黏度，增强了产品在水剂产品中的配伍性；
2、本发明确定了用作海藻酶解反应的新型生物酶的种类，并确定了其用量以及酶解条件，大大提高了原料利用率；
3、本发明提出了反应后进行纳米过滤的全新方案，大大提高了产品纯度；同时还达到了脱盐、分离、纯化和浓缩的效果，简化生产工艺；
4、使用本发明发明制得的产品中的海藻活性肽的含量大大提高，达到国外同类产品水平。
具体实施方式
本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
实施例一
海藻活性肽的制备方法，包括以下步骤：
① 用复合酶对食品级海藻酸钠进行催化水解，得水解液，然后对该水解液进行失活、脱色以及过滤处理，得到海藻多肽提取液；
② 将上述海藻多肽提取液通过分子量为1000Da和300Da的纳滤膜进行纯化和浓缩，得浓缩液，然后对该浓缩液进行灭菌，灭菌后，通过真空干燥得到海藻活性肽粉末；
步骤①中，所述复合酶为植物蛋白酶和动物蛋白酶以2︰1的比例混合而成的复合酶；所述催化水解的控制条件为酶加量为1︰1，pH为5，催化时间为120min，温度为60℃；
所述植物蛋白酶为菠萝蛋白酶；所述动物蛋白酶为胰蛋白酶。
实施例二
海藻活性肽的制备方法，包括以下步骤：
① 用复合酶对食品级海藻酸钠进行催化水解，得水解液，然后对该水解液进行失活、脱色以及过滤处理，得到海藻多肽提取液；
② 将上述海藻多肽提取液通过分子量为1000Da和300Da的纳滤膜进行纯化和浓缩，得浓缩液，然后对该浓缩液进行灭菌，灭菌后，通过真空干燥得到海藻活性肽粉末；
步骤①中，所述复合酶为植物蛋白酶和动物蛋白酶以3︰1的比例混合而成的复合酶；所述催化水解的控制条件为酶加量为2︰1，pH为5.5，催化时间为160min，温度为55℃；
所述植物蛋白酶为木瓜蛋白酶；所述动物蛋白酶为胃蛋白酶。
实施例三
海藻活性肽的制备方法，包括以下步骤：
① 用复合酶对食品级海藻酸钠进行催化水解，得水解液，然后对该水解液进行失活、脱色以及过滤处理，得到海藻多肽提取液；
② 将上述海藻多肽提取液通过分子量为1000Da和300Da的纳滤膜进行纯化和浓缩，得浓缩液，然后对该浓缩液进行灭菌，灭菌后，通过真空干燥得到海藻活性肽粉末；
步骤①中，所述复合酶为植物蛋白酶和动物蛋白酶以3︰1的比例混合而成的复合酶；所述催化水解的控制条件为酶加量为3︰1，pH为6，催化时间为200min，温度为50℃；
所述植物蛋白酶为菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶的混合物；所述动物蛋白酶为胃蛋白酶。
实施例四
海藻活性肽的制备方法，包括以下步骤：
① 用复合酶对食品级海藻酸钠进行催化水解，得水解液，然后对该水解液进行失活、脱色以及过滤处理，得到海藻多肽提取液；
② 将上述海藻多肽提取液通过分子量为1000Da和300Da的纳滤膜进行纯化和浓缩，得浓缩液，然后对该浓缩液进行灭菌，灭菌后，通过真空干燥得到海藻活性肽粉末；
步骤①中，所述复合酶为植物蛋白酶和动物蛋白酶以4︰1的比例混合而成的复合酶；所述催化水解的控制条件为酶加量为4︰1，pH为6.5，催化时间为240min，温度为45℃；
所述植物蛋白酶为菠萝蛋白酶；所述动物蛋白酶为胃蛋白酶和胰蛋白酶的混合物。
实施例五
海藻活性肽的制备方法，包括以下步骤：
① 用复合酶对食品级海藻酸钠进行催化水解，得水解液，然后对该水解液进行失活、脱色以及过滤处理，得到海藻多肽提取液；
② 将上述海藻多肽提取液通过分子量为1000Da和300Da的纳滤膜进行纯化和浓缩，得浓缩液，然后对该浓缩液进行灭菌，灭菌后，通过真空干燥得到海藻活性肽粉末；
步骤①中，所述复合酶为植物蛋白酶和动物蛋白酶以4︰1的比例混合而成的复合酶；所述催化水解的控制条件为酶加量为4︰1，pH为7，催化时间为240min，温度为40℃；
所述植物蛋白酶为菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶的混合物；所述动物蛋白酶为胃蛋白酶和胰蛋白酶的混合物。
实施例六
海藻活性肽的制备方法，包括以下步骤：
① 用复合酶对食品级海藻酸钠进行催化水解，得水解液，然后对该水解液进行失活、脱色以及过滤处理，得到海藻多肽提取液；
② 将上述海藻多肽提取液通过分子量为1000Da和300Da的纳滤膜进行纯化和浓缩，得浓缩液，然后对该浓缩液进行灭菌，灭菌后，通过真空干燥得到海藻活性肽粉末；
步骤①中，所述复合酶为植物蛋白酶和动物蛋白酶以4︰1的比例混合而成的复合酶；所述催化水解的控制条件为酶加量为4︰1，pH为6，催化时间为240min，温度为40℃；
所述植物蛋白酶为木瓜蛋白酶；所述动物蛋白酶为胃蛋白酶和胰蛋白酶的混合物。
对实施例一～五进行统计得下表 
对实施例一～六制得的产品进行检测，得下表
Claims (3)
1. 海藻活性肽的制备方法，包括以下步骤：
① 用复合酶对食品级海藻酸钠进行催化水解，得水解液，然后对该水解液进行失活、脱色以及过滤处理，得到海藻多肽提取液；
② 将上述海藻多肽提取液通过分子量为1000Da和300Da的纳滤膜进行纯化和浓缩，得浓缩液，然后对该浓缩液进行灭菌，灭菌后，通过真空干燥得到海藻活性肽粉末；
步骤①中，所述复合酶为植物蛋白酶和动物蛋白酶以（2～4）︰1的比例混合而成的复合酶；所述催化水解的控制条件为酶加量为（1～4）︰1，pH为5～7，催化时间为120～240min，温度为40～60℃；
所述酶加量是指，酶液体积与底物海藻酸钠溶液的体积比。
2. 一种如权利要求1所述的海藻活性肽的制备方法，其特征在于：所述植物蛋白酶为菠萝蛋白酶和木瓜蛋白酶中的一种或两种；所述动物蛋白酶为胰蛋白酶、胃蛋白酶中的一种或两种。
3. 一种如权利要求1所述的海藻活性肽的制备方法，其特征在于：步骤①中，所述复合酶为植物蛋白酶和动物蛋白酶以4︰1的比例混合而成的复合酶；所述催化水解的控制条件为酶加量为4︰1，pH为6，催化时间为240min，温度为40℃。
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