天然蛋白质不完全水解产生的长短不一的肽段, 具有其前体所没有的特殊生理功能, 这些具有特殊生理活性的肽类被称为生物活性肽。 肽比氨基酸更易且更快地为机体吸收和利用, 并能对组织蛋白质的代谢产生积极的调节作用, 某些肽类还具有重要的生理活性。 国内利用蛋白制备生物活性肽的研究主要集中在乳蛋白和水产蛋白等方面, 但关于荞麦蛋白多肽的相关报道还很少。养麦属于蓼科荞麦属, 分为普通荞麦(甜荞)和鞑靼养麦(苦荞)2个栽培种, 与其他禾谷类粮食相比, 养麦中含有以黄酮化合物为主要成分的养麦多酚, 如芦丁、 槲皮素、 儿茶素等, 还含有多种维生素和矿物质元素以及10%的蛋白质。 荞麦蛋白氨基酸种类齐全, 人体所必需的8种氨基酸配比适当, 其显著特征是富含赖氨酸和精氨酸, 与牛奶相近 。 养麦蛋白具有很高的生物活性, 能够增加体蛋白、 抑制体脂肪蓄积、 降低胆固醇、 改善便秘,降低乳腺癌和结肠癌的发病率。 因此, 食用荞麦蛋白可以增强体质、 预防和抵御现代“文明病” 。
大豆蛋白是一种优质植物蛋白, 具有较高的营养价值, 但是由于其溶解度低, 黏度随着浓度的增高而急剧升高, 有一定的抗原性, 消化率和生物效价远不及牛奶、 鸡蛋等动物性蛋白, 限制了大豆蛋白在食品加工中的应用 研究表明通过水解可以改善大豆蛋白的性质, 水解中一些多肽具有大豆蛋白无可比拟的生理活性及营养功能。 大豆多肽具有良好的营养特性, 易消化吸收, 尤其是某些低分子的肽类, 不仅能迅速提供机体能量, 同时还具有降低胆固醇、 降血压、 促进脂肪代谢、 抗疲劳、 增强人体免疫力、 调节人体生理机能等功效。本研究以养麦和大豆分离蛋白为主要原料,采用生物酶加工技术, 将养麦蛋白转变为小分子的肽类和氨基酸, 同时用碱性蛋白酶水解大豆分离蛋白得到大豆多肽, 再加工成利于人体吸收的大豆、 养麦多肽复合营养饮料。
操作要点
(1)大豆蛋白的制备、 预处理。 按配方称取一定量的大豆分离蛋白, 用19倍质量的纯净水充分溶解制备5%的大豆蛋白溶液, 然后加热至90℃保温10min, 使其发生适当的热变性。
(2)大豆分离蛋白水解酶的选择。 离蛋白原料作为底物, 经预处理后, 分别与碱性蛋白酶、 木瓜蛋白酶、 中性蛋白酶、 胃蛋白酶、 胰蛋白酶在各自适宜条件下进行水解。 以水解度为指标对酶进行选择, 各种蛋白质水解酶的试验选择条件.
(3)脱色、 脱苦。 大豆蛋白经水解后其疏水性氨基酸残基暴露出来, 得到的大豆多肽往往带有较明显的苦味, 限制了其在食品中的应用。 本试验采用活性炭进行脱色、 脱苦处理, 最佳反应条件为温度50~55℃、 pH 4. 4. 5、 活性炭用量是蛋白质溶液的10%。 20%, 慢速搅拌2 h。
(4)脱盐。 加入NaOH溶液保证反应的pH恒定, 反应结束后, 加入盐酸来调节pH达到等电点。 在酶解液中有一定量的NaCl成分, 应采用离子交换树脂进行脱盐处理, 将大豆蛋白水解液以每小时10倍柱体积的流速分别流经H+型阳离子交换树脂和OH一型阴离子交换树脂来脱出其中的Na+和cl一, 可以大大降低盐分含量。 然后将脱盐处理后的大豆多肽液稀释至一定浓度。
(5)养麦复合蛋白提取工艺参数的确定。 称取一定量的荞麦种子用粉碎机粉碎, 经0.18 mm筛分离得到所需细度的荞麦芯粉。 分别以固液比1: 3, 1: 6, l: 9, l: 12加入纯净水搅拌均匀, 并加入一定量的0. 1 mol/L Na0H溶液, 将试样的pH值调整至8, 9, 10, 1l, 然后浸提0. 5, 1. O, 1. 5, 2. 0 h。通过正交试验得出最佳浸泡时间、 浸提固液比、 浸提pH等最佳浸提条件, 以提高养麦复合蛋白物的浸提得率。
(6)加酶水解。 称取一定量的养麦复合蛋白物, 加入足量的水配制成5%的养麦复合蛋白溶液, 调节温度、 pH值至反应温度和反应pH值。 添加碱性蛋白酶, 在水浴锅中进行酶解, 同时每隔30 min滴加0. 1啪l/L NaoH溶液以保持反应体系pH值的恒定。
(7)灭酶。 酶解结束后将荞麦复合蛋白酶解液加热升温至85℃, 保温10 rnin, 使酶活力丧失。
(8)活性碳处理。 采用活性炭进行脱苦、 脱色处理。
(9)过滤。 经离心机在4 000 r/min, 离心10min, 除去未水解的蛋白和其他非活性物质。
(10)离子交换树脂处理。 加入NaOH溶液使反应的pH恒定, 反应结束后, 加入盐酸来调节pH达到等电点。 在酶解液中有一定量的Nacl成分,应进行脱盐处理。 将收集的苦养麦蛋白上清液以每小时10倍柱体积的流速分别流经H+型阳离子交换树脂和OH一型阴离子交换树脂来脱除其中的Na+和cl一, 可以大大降低盐分含量。 然后将脱盐处理后的荞麦复合蛋白溶液稀释至一定浓度。
(11)调配。 首先确定试验的因素与水平, 根据因素与水平采用的正交设计方案进行试验。 将养麦多肽、 大豆多肽、 柠檬酸、乳酸、 蔗糖按比例调配均匀, 后加入所配制的效果最佳的复合稳定剂混匀。
(14)灌装。 将已灭菌的浆液降温至85℃, 装入到已灭菌的玻璃瓶中。 灌装时, 应趁热灌装使料液中心的温度不得低于75℃, 从而达到排气的目的。
(15)灭菌。 这是保证产品质量的关键之一,要严格控制杀菌的温度和时间。 灭菌条件为12l℃、 15 min。
结 论
1)碱性蛋白酶是水解大豆分离蛋白的最佳酶选, 最适水解条件为温度55℃, pH 8, E/S为3/100, 水解液质量分数5%, 水解时间3 h。
2)经正交试验得出: 养麦复合蛋白提取工艺参数中对荞麦蛋白浸提得率结果的影响次
序为其最佳条件为固液比l: 9, pH 10,浸提时间l h, 养麦蛋白浸提得率可达到32. 28%。
3)养麦复合蛋白酶解采用碱性蛋白酶, 水解条件为温度55℃, pH 8, E/S为3/100, 水解时间3 h, 水解液质量分数5%, 酶解得率53. 2%。
4)大豆、 养麦多肽复合营养饮料产品的最佳配方为荞麦多肽1. 75%, 大豆多肽1. 0%, 酸味剂O. 35%, 甜味剂8%, 稳定剂O. 2%。
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