CN107927319B - 一种利用花生固有蛋白酶水解花生蛋白制备花生多肽液的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用花生固有蛋白酶水解花生蛋白制备花生多肽液的方法，属于植物蛋白质和油脂的加工技术领域。其将花生经过浸泡、去红衣、去除霉变和劣变花生仁、淋洗、磨浆制取花生浆，通过离心机处理得到花生油体富集物和低脂花生浆，通过酸处理活化低脂花生浆中的花生固有蛋白酶，活化后的花生固有蛋白酶水解低脂花生浆蛋白生成低脂花生多肽液，经过调配和杀菌可果汁得到花生多肽液饮料。本发明不使用有机溶剂和酶制剂，是工艺简单、加工成本低、环境友好型方法，可以得到低脂、营养健康和功能性好的花生多肽液产品；在得到花生多肽液的同时，还可以得到副产物花生油体富集物，是一种新型的花生油脂产品，可用于汤料和替代稀奶油等。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用花生固有蛋白酶水解花生蛋白制备花生多肽液的方法，属于植物蛋白质和油脂的加工技术领域。
背景技术
多肽生产主要包括合成与蛋白质体外水解两种方法。合成法包括化学合成、重组技术合成、酶法合成三种方法。合成法虽然可按人们的意愿合成任意活性肽，但存在成本高、副产物多及残留物等问题。体外水解蛋白质法包括酸水解、碱水解及酶水解。前两种方法简单易操作，但可能存在营养和毒理方面的有害效应，因此其应用受到一定程度的限制。酶法水解能在一定的条件下进行定位水解产生特定的肽，且易于控制水解进程；一般不会导致营养方面的损失，也不会产生毒理上的问题。但酶制剂价格较高，因此导致目前肽产品的价格普遍较高。
花生是我国重要的油料作物和经济作物，年产量为1500万吨左右，花生含有约25%蛋白质。目前花生蛋白主要产品形式是热榨和冷榨后的饼粕（或饼粕的粉碎物），经济价值较低。花生蛋白是一种非常有特点的植物蛋白，含有丰富的精氨酸（约为总氨基酸的13%）。精氨酸对于健康生殖、伤口愈合、人体排氨、提高免疫、调整血压、促生长激素生成有重要作用。花生蛋白具有致过敏性，尤其是对于欧美人群。通过花生固有蛋白酶水解，不但可以大大降低花生蛋白的过敏性，还可以使花生蛋白中的氨基酸更加容易消化吸收；另外，花生固有蛋白酶会水解花生蛋白生成多种活性多肽产物。因此，可利用花生固有蛋白酶向市场提供价格较低、功能性好的花生多肽产品。
发明内容
本发明的目的是提供一种利用花生固有蛋白酶水解花生蛋白制备花生多肽液的方法，为花生蛋白提供一种新型和高附加值的加工方法，得到营养健康和功能性好的花生多肽液产品。
按照本发明提供的技术方案，一种利用花生固有蛋白酶水解花生蛋白制备花生多肽液的方法，花生经过浸泡、去红衣、去除霉变和劣变花生仁、淋洗、磨浆制取花生浆，随后通过离心机得到低脂花生浆，通过酸处理活化花生固有蛋白酶，再利用活化的花生固有蛋白酶水解低脂花生浆蛋白生成花生多肽液；再经过调配和杀菌得到花生多肽液饮料；具体步骤如下：
（1）花生浆制取：取未烘烤的花生进行浸泡、脱红衣、人工拣选或色选去除霉变和劣变花生仁，淋洗、磨浆0.5-2min、除渣得到花生浆；
（2）重复提取：在步骤（1）所得花生渣中加入水，其中花生渣︰水质量比例为1︰1-3，磨浆0.5-2min，再次得到花生浆和花生渣；重复上述步骤0-2次，合并（1）和（2）中所得的花生浆；
（3）离心脱脂：取步骤（2）所得花生浆以3000-10000rpm离心处理30s-10min得到分层液，其中重相为低脂花生浆；轻相为花生油体富集物，即花生油部分；
（4）花生固有蛋白酶活化：取步骤（3）所得低脂花生浆放入活化罐中，采用酸性调节剂调节pH至1-3，随后在20-60℃条件下活化0.5-4h，得到含有活化花生固有蛋白酶的低脂花生浆；
（5）活化花生固有蛋白酶水解花生蛋白：取步骤（4）所得低脂花生浆放入水解罐中，采用碱性调节剂调节pH至2-5，随后在40-80℃条件下反应24-72h，在活化的花生内源性蛋白酶作用下即得花生多肽液。
步骤（1）和（2）所述磨浆步骤如下：在人工拣选或色选后的花生中加入水，步骤（1）中花生︰水的质量比为1︰1-9，采用湿法磨浆0.5-2min，过滤，得到花生浆和花生渣；对所得花生渣继续进行重复加水、磨浆步骤0-3次，加水量均为花生渣︰水质量比为1︰1-3，过滤，合并所得浆液即为花生浆。
步骤（3）所述离心脱脂所用离心机为碟式离心机或三相离心机。
利用的花生固有蛋白酶是一种天冬氨酸蛋白酶，活化后天冬氨酸蛋白酶具有两条多肽链，分子量分别为32kDa和9kDa。
对天冬氨酸蛋白酶采用酸处理进行活化；步骤（4）所述酸性调节剂为盐酸、柠檬酸、磷酸或硫酸中的一种。
利用活化后的花生固有蛋白酶水解低脂花生浆蛋白生成花生多肽，步骤（5）所述碱性调节剂为苏打、小苏打、氢氧化钠或氢氧化钾中的一种。
将所得花生多肽液置于调配罐中，加入配料果糖、蔗糖、麦芽糖浆和果汁，进行复配，随后进行杀菌，无菌包装制得花生多肽液饮料。
杀菌条件为80-95℃，时间为5-15min。
本发明的有益效果：本发明不使用有机溶剂和工业酶制剂，是加工成本低、环境友好型方法，可以得到营养健康和功能性好的花生多肽液产品。
附图说明
图1 pH 2活化后在pH2.5条件下水解48h之后低脂花生浆的电泳图。
具体实施方式
为了使本发明的技术、效果和优点更加明确，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述。
实施例1
花生浸泡12h、脱红衣、去除霉变和劣变花生仁、淋洗、加入花生仁6倍质量的水，磨浆2min，过滤得到花生浆和花生渣；花生浆在9600rpm条件下离心3min，得到低脂花生浆和花生油体富集物；用盐酸将低脂花生浆的pH调节至2，在50℃条件下活化1h，利用碳酸氢钠调pH至2.5，在60℃条件下保温48h，得低脂花生多肽液；按照苹果汁/低脂花生多肽液=1/9的比例加入苹果汁，混匀、均质、杀菌（90℃、10min）、包装得到苹果汁花生多肽液饮料。离心机为三相离心机或碟式离心机。
实施例2
花生浸泡15h、脱红衣、去除霉变和劣变花生仁、淋洗、加入花生仁4倍质量的水，磨浆2min，过滤得到花生浆I和花生渣I；在花生渣I中加入水，花生渣I︰水质量比为1︰3，磨浆1min，得到花生浆II和花生渣II；将花生浆I和花生浆II混合得到花生浆III；花生浆III在7000rpm条件下离心3min，得到低脂花生浆和花生油体富集物；用磷酸调节低脂花生浆pH至1.8，在40℃条件下活化2h；利用碳酸钠调pH至2.3，在55℃条件下保温55h，得低脂花生多肽液；按照桃汁/低脂花生多肽液=1/9的比例加入桃汁，混匀、均质、杀菌（95℃、5min）、包装得到桃汁花生多肽液饮料。离心机为三相离心机或碟式离心机。
实施例3
花生浸泡15h、脱红衣、去除霉变和劣变花生仁、淋洗、加入花生仁6倍质量的水，磨浆2min，过滤得到花生浆I和花生渣I；在花生渣I中加入水，花生渣I︰水质量比为1︰3，磨浆1.5min，得到花生浆II和花生渣II；将花生浆I和花生浆II混合得到花生浆III；花生浆III在5000rpm条件下离心5min，得到低脂花生浆和花生油体富集物；用盐酸调节低脂花生浆pH至3，在60℃条件下活化1.5h；不调节pH，在55℃条件下保温60h，得低脂花生多肽液；按照番石榴汁/低脂花生多肽液=1/9的比例加入番石榴汁，混匀、均质、杀菌（80℃、15min）、包装得到番石榴汁花生多肽液饮料。离心机为三相离心机或碟式离心机。
实施例4
花生浸泡9h、脱红衣、去除霉变和劣变花生仁、清洗、加入花生仁5倍质量的水，磨浆2min，过滤得到花生浆I和花生渣I；在花生渣I中加入水，花生渣I︰水质量比为1︰2，磨浆30s，得到花生浆II和花生渣II；在花生渣II中加入水，花生渣II︰水质量比为1︰2，磨浆30s，得到花生浆III和花生渣III；将花生浆I、II和III混合得到花生浆Ⅳ；花生浆Ⅳ在9600rpm条件下离心1min，得到低脂花生浆和花生油体富集物；低脂花生浆用磷酸调节pH至2，在60℃条件下活化0.5h；不调节pH，在60℃条件下保温36h，得低脂花生多肽液；按照荔枝汁/低脂花生多肽液=1/9的比例加入荔枝汁，混匀、均质、杀菌（85℃、10min）、包装得到荔枝汁花生多肽液饮料。离心机为三相离心机或碟式离心机。
应用实施例1低脂花生多肽液的评价
主要评价指标的分析方法如下：
三(羟甲基)甲基甘氨酸-十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳。所配浓缩胶及分离胶的浓度为4%及16%，将样品的蛋白质浓度稀释到2mg/mL，1/1加入样品溶解液（4%十二烷基硫酸钠，20%甘油，0.125M三(羟甲基)氨基甲烷-盐酸缓冲液（pH6.8），0.01%溴酚蓝），使蛋白质浓度到1mg/mL。加入2%(v/v)的巯基乙醇，沸水浴加热3min，10000rpm离心5min。样品加样量为10μL，开始设定电压为30mV，样品全部进入浓缩胶后调节电压恒定为100mV，持续到样品到胶底部，电泳结束。结束后取出凝胶，用考马斯蓝G-250染色。
酸水解氨基酸分析。将低脂花生多肽液加入水解管，再加入浓盐酸，使得盐酸浓度为6M，充入氮气，封管。在120℃条件下水解22h后，用氢氧化钠进行中和，双层滤纸过滤，离心（15000rpm，30min），装入样品瓶。测定设备为安捷伦1100及安捷伦1260氨基酸专用高效液相色谱仪。
在较佳条件下（pH2活化、pH2.5水解）水解48h之后（如图1），66kDa花生蛋白（致过敏蛋白）、45kDa花生蛋白和35kDa花生蛋白基本被活化固有蛋白酶水解完，22kDa花生蛋白有部分残留；<22kDa的多肽成分占总体蛋白质的一半以上。
低脂花生多肽液的氨基酸组成。在较佳条件下（pH2活化、pH2.5水解）水解48h之后，对低脂花生多肽液的氨基酸组成进行了分析（表1）。100g低脂花生浆多肽液中含有1.9563g氨基酸，其中精氨酸为0.2491g，占了总酸水解氨基酸的13%。由此可看出，精氨酸是低脂花生多肽液的一种主要氨基酸。
表1 pH 2活化后在pH2.5条件下水解48h之后低脂花生浆的氨基酸组成（g/100g低脂花生多肽液）。
表1 低脂花生多肽液的氨基酸组成（酸水解）
应用实施例2 低脂花生多肽液的调味
低脂花生多肽液口感较酸，有淡淡的生花生味，需要进行调味处理。为了让其口感变好，本发明将利用果汁进行调味处理，分别考察了番石榴汁、苹果汁、梨汁、桃汁、荔枝汁、橙汁、猕猴桃汁、西柚汁、芒果汁、草莓汁。按照低脂花生多肽液/果汁=9/1的体积比进行调味，结果显示（表2）：番石榴汁、苹果汁、桃汁、梨汁、荔枝汁可以使得多肽液的酸味减弱，并赋予最终饮料果汁的香味；西柚汁、橙汁、猕猴桃汁三种果汁本身味道偏酸又苦，单纯利用它们调味，口感较差，但在加入质量百分比3%蔗糖后味道可以接受；芒果汁加入后味道很怪，同时产生涩味，难以接受；草莓汁加入后口感一般。需要说明的是，上述番石榴汁、苹果汁、桃汁、梨汁、荔枝汁加的比例越高，最终饮料的口感越好。
表2 不同果汁对于低脂花生多肽液的调味效果
注：果汁/低脂花生多肽液=1/9。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本发明的技术方案，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明进行修改或者等同替换，而不脱离本发明的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种利用花生固有蛋白酶水解花生蛋白制备花生多肽液的方法，其特征在于：花生经过浸泡、去红衣、去除霉变和劣变花生仁、淋洗、磨浆制取花生浆，随后通过离心机得到低脂花生浆，通过酸处理活化花生固有蛋白酶，再利用活化的花生固有蛋白酶水解低脂花生浆蛋白生成花生多肽液；具体步骤如下：
（1）花生浆制取：取未烘烤的花生进行浸泡、脱红衣、人工拣选或色选去除霉变和劣变花生仁，淋洗、磨浆0.5-2min、除渣得到花生浆；
（2）重复提取：在步骤（1）所得花生渣中加入水，其中花生渣︰水质量比例为1︰1-3，磨浆0.5-2min，再次得到花生浆和花生渣；重复上述步骤0-2次，合并（1）和（2）中所得的花生浆；
（3）离心脱脂：取步骤（2）所得花生浆以3000-10000rpm离心处理30s-10min得到分层液，其中重相为低脂花生浆；轻相为花生油体富集物，即花生油部分；
（4）花生固有蛋白酶活化：取步骤（3）所得低脂花生浆放入活化罐中，采用酸性调节剂调节pH至1-3，随后在20-60℃条件下活化0.5-4h，得到含有活化花生固有蛋白酶的低脂花生浆；
（5）活化花生固有蛋白酶水解花生蛋白：取步骤（4）所得低脂花生浆放入水解罐中，采用碱性调节剂调节pH至2-5，随后在40-80℃条件下反应24-72h，在活化的花生内源性蛋白酶作用下即得花生多肽液。
2.如权利要求1所述利用花生固有蛋白酶水解花生蛋白制备花生多肽液的方法，其特征在于步骤（1）和（2）所述磨浆步骤如下：在人工拣选或色选后的花生中加入水，步骤（1）中花生︰水的质量比为1︰1-9，采用湿法磨浆0.5-2min，过滤，得到花生浆和花生渣；对所得花生渣继续进行重复加水、磨浆步骤0-3次，加水量均为花生渣︰水质量比为1︰1-3，过滤，合并所得浆液即为花生浆。
3.如权利要求1所述利用花生固有蛋白酶水解花生蛋白制备花生多肽液的方法，其特征在于：步骤（3）所述离心脱脂所用离心机为碟式离心机或三相离心机。
4.如权利要求1所述利用花生固有蛋白酶水解花生蛋白制备花生多肽液的方法，其特征在于：利用的花生固有蛋白酶是一种天冬氨酸蛋白酶，活化后天冬氨酸蛋白酶具有两条多肽链，分子量分别为32kDa及9kDa。
5.如权利要求4所述利用花生固有蛋白酶水解花生蛋白制备花生多肽液的方法，其特征在于：对天冬氨酸蛋白酶采用酸处理进行活化；步骤（4）所述酸性调节剂为盐酸、柠檬酸、磷酸或硫酸中的一种。
6.如权利要求1所述利用花生固有蛋白酶水解花生蛋白制备花生多肽液的方法，其特征在于：利用活化后的花生固有蛋白酶水解低脂花生浆蛋白生成花生多肽，步骤（5）所述碱性调节剂为苏打、小苏打、氢氧化钠或氢氧化钾中的一种。
7.如权利要求1所述利用花生固有蛋白酶水解花生蛋白制备花生多肽液的方法，其特征在于：将所得花生多肽液置于调配罐中，加入配料果糖、蔗糖、麦芽糖浆和果汁，进行复配，随后进行杀菌，无菌包装制得花生多肽液饮料。
8.如权利要求7所述利用花生固有蛋白酶水解花生蛋白制备花生多肽液的方法，其特征在于：杀菌条件为80-95℃，时间为5-15min。
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