一种富含多酚荞麦浓缩蛋白的制备方法技术

本发明专利技术公开一种富含多酚荞麦浓缩蛋白的制备方法。该制备方法为：以苦荞皮层粉为原料，经过均质分散预处理；依次利用α‐淀粉酶以及糖化酶对苦荞皮层粉进行酶解；利用膜分离方法有效除去料液中的小分子杂质，冷冻干燥后获得富含多酚的荞麦浓缩蛋白。本发明专利技术产品的蛋白提取率57.93％、总多酚含量11.35％，均显著高于传统的碱溶酸沉法。本发明专利技术工艺流程简单可行、时间短，可应用于研制具有特殊功能(如降血脂、降血压等)的专用蛋白及相关制品。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种蛋白浓缩方法，特别是涉及，属于荞麦谷物深加工

技术介绍
荞麦(buckwheat)在分类上属于Polygonaceae属禾谷类谷物，在全世界广泛种植，尤其是北半球(如中国、俄罗斯)。由于荞麦，尤其是苦荞麦，富含高生物营养价值的蛋白质(8.51-18.87%)、可食纤维(3-15%)、丰富的多酚(1.97-3.03%)以及优质的多聚不饱和脂肪酸等，近年作为独特的食药两用粮食在美国、加拿大，日本和欧洲备受欢迎。荞麦蛋白生理价值高，具有良好的氨基酸组成，尤其是富含其他植物蛋白缺乏的赖氨酸，生理作用甚至优于大豆蛋白。长期食用荞麦蛋白可增加体蛋白、抑制体脂肪蓄积、降血压、改善便秘、抗衰老、抑制结石形成，降低乳腺癌和结肠癌的发病率，并能降低慢性疾病的风险，这归因于它高含量的多酚化合物(如芦丁、槲皮素、阿魏酸等)与之结合存在。且由于其本身对蛋白酶降解作用的敏感性，荞麦蛋白还是天然的抗消化蛋白，类似于膳食纤维。可应用于功能性食品配料，可降低胆固醇，抑制脂肪蓄积，改善便秘，预防肿瘤发生以及改善肠道内短链脂肪酸的发酵过程等。由于荞麦中富含多酚，而多酚多与蛋白以结合态形式存在，因此通过提取富含多酚的荞麦浓缩蛋白，能够很大程度上增加荞麦蛋白的利用价值，带来较高的经济效益。近年来，对荞麦的研究一直是一个热点问题，主要集中在蛋白或多酚成分的提取和理化性质研究等方面。其中，国外对荞麦蛋白的利用主要针对产品配料方面，改善食品的组织结构，增加营养保健价值。而荞麦蛋白的制备方法有多种，常用的有碱溶酸沉法、盐提法、蛋白酶酶解法等，其中碱溶酸沉法因其操作简单、成本低廉等优点在工业生产中应用最多。然而，传统的制备方法存在荞麦蛋白色泽深、纯度低、回收率低以及多酚含量低等缺点，未能使荞麦的功能性成分得以充分保留，这大大阻碍了荞麦蛋白产业的发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种荞麦蛋白色泽浅，纯度高，回收率高，富含多酚的荞麦浓缩蛋白的制备方法;该方法工艺简单，易实现工业化生产。本专利技术利用淀粉酶及糖化酶水解荞麦淀粉，并结合超滤膜分离法，有效保留荞麦全蛋白组分，实现荞麦蛋白的充分利用;实现小分子功能性物质与大分子蛋白的结合提取，并提供富含多酚荞麦浓缩蛋白。利用双酶酶解技术使荞麦中的淀粉与蛋白分离，该方法是通过从天然物质中除去杂质而有效保留目标组分的一种技术。相比其它分离方法，如碱溶酸沉法，盐提法，具有无毒、无害，环保、无污染，非热加工、不会氧化破坏提取物的活性，并且产能大，可工业化大规模生产等优点。淀粉酶和糖化酶共同酶解后采用膜分离技术截留蛋白，脱除分离单糖、离子等小分子物质。因此，将酶解技术和膜分离技术相结合应用于富含活性物质的蛋白提取和精制具有很好的应用前景。荞麦，其淀粉含量与禾谷类粮食含量相当，而蛋白则附着于淀粉表面并与淀粉紧密结合，传统的荞麦蛋白提取方法常采用碱溶酸沉手法使蛋白溶解并与淀粉分离，目前，利用双酶法酶解淀粉而提取荞麦蛋白的技术尚未报道。而本专利技术则针对荞麦高淀粉高蛋白含量的特点，创新性地将淀粉酶解技术应用于荞麦蛋白的制备当中，并采用淀粉酶与糖化酶结合使用的手段，大大增强了酶解效果，实现淀粉与蛋白的高效分离，蛋白回收率显著高于碱溶酸沉法，且生产过程更环保、无污染，所获得的荞麦浓缩蛋白具有良好的功能特性。本专利技术目的通过如下技术方案实现:一种富含多酚的荞麦浓缩蛋白的制备方法，包括如下步骤:以苦荞皮层粉为原料，经过均质分散预处理;依次利用淀粉酶以及糖化酶对苦荞皮层粉进行酶解;利用膜分离方法有效除去料液中的小分子杂质，冷冻干燥后获得富含多酚的荞麦浓缩蛋白。为进一步实现本专利技术目的，优选地，所述均质分散预处理是以千克和升分别为质量与体积单位，将苦荞皮层粉与蒸馏水以料液质量体积比1:5-1: 30混合，均质处理5-40mino优选地，所述依次利用α-淀粉酶以及糖化酶对苦荞皮层粉进行酶解是先调节均质分散预处理后混合物的pH值至5.5-6.5，添加α-淀粉酶，并放置于65-75°C水浴搅拌酶解1-5h;随后样液冷却至室温并调节pH值至4.0-5.0，添加糖化酶，于55-65°C水浴并搅拌酶解0.5 - 3h，并于90 -130°C保温5 -15min灭酶处理。优选地，所述的α_淀粉酶为诺维信480La_淀粉酶，添加相对于原料中淀粉质量含量的1-8%。优选地，所述的糖化酶为阿拉丁糖化酶，添加相对于原料中淀粉质量含量的1-8%0 ο优选地，所述利用膜分离方法有效除去料液中的小分子杂质是将料液冷却至室温后，采用10-500KDa的聚砜膜进行超滤渗滤，截留液经冷冻干燥后，得富含多酚荞麦浓缩蛋白。优选地，所述的超滤渗滤的流速为500 - 2，OOOmL/min，渗滤体积为上样体积的1 _ 6倍。优选地，所述的苦荞皮层粉为苦荞粒脱壳研磨得到的表层粉状物，其蛋白质量含量在8-20%，总多酚质量含量在0.5-5%。优选地，所述的均质处理为高速剪切机分散或胶体磨均质。本专利技术蛋白质回收率达到55-75%，总酚质量含量为10-15%，多酚回收率60-80%，该富含多酚的荞麦浓缩蛋白产品呈淡黄色粉末状，并且该蛋白保留了荞麦的全蛋白组分。上述富含多酚荞麦浓缩蛋白，根据多酚与蛋白紧密结合的原理，通过除杂的方法，把多酚与蛋白结合提取，既保留了优质的全组分蛋白质，又最大程度地截留了结合态的多酚。为蛋白多酚类结合物在食品、保健品、化妆品等领域的应用提供了参考。可在制备降低心脑血管、糖尿病、抗氧化清除自由基、抗菌消炎等疾病的风险性的食品、保健品和化妆品中应用。本专利技术的有益效果在于:1、本专利技术在利用酶法提取荞麦浓缩蛋白的机理主要是利用淀粉酶与糖化酶的双重作用使得大分子淀粉颗粒充分水解为小分子糖类。淀粉酶只能作用于α-1，4-糖苷键，能水解直链和支链淀粉，但是不能水解直链淀粉分支处的α -1,6-糖苷键，而糖化酶能进一步彻底的将淀粉酶酶解的寡糖水解成葡糖糖单糖，因此二者的协同作用使反应加速进行并大大增进了淀粉酶解的效率，从而使得原本与淀粉颗粒紧密结合的蛋白质分子得到更彻底的暴露，并通过超滤渗滤技术，使得大分子蛋白与结合态多酚截留下来。不同于单纯的提取方法，该法获得的荞麦浓缩蛋白保留了全蛋白组分，且多酚含量显著高于传统的碱溶酸沉法、盐提法。2、本专利技术涉及一种双酶结合膜分离的方法制备荞麦浓缩蛋白，其操作过程和设备简单，安全无毒，制备过程对环境友好，易于实现工业化大批量生产，能够有效提荞麦蛋白的附加值，以此推进荞麦生产和深加工，开发新型功能性食品配料，形成新的经济增长点。3、本专利技术制备的荞麦浓缩蛋白，抗消化性好，富含多酚，生理活性强，营养价值丰富。作为植物蛋白，与动物蛋白相比，不存在受病毒污染等安全问题，可用于研制具有特殊功能(如降胆固醇、改善肠道菌群等)的专用蛋白及相关制品。【附图说明】图1为实施例1以及对比例荞麦浓缩蛋白SDS - PAGE电泳图谱；图2为实施例1以及对比例荞麦浓缩蛋白的多酚质量含量测定；图3为实施例2C18反相高效液相色谱分析得出的富含多酚荞麦浓缩蛋白的多酚色谱图。【具体实施方式】下面结合实施例对本专利技术做进一步说明，但实施例仅用来说明本专利技术，并不限制本专利技术的保护范围。以下各实施例中，蛋白质回收率、蛋白质纯度、多酚质量含量及本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种富含多酚的荞麦浓缩蛋白的制备方法，其特征在于包括如下步骤：以苦荞皮层粉为原料，经过均质分散预处理；依次利用α‐淀粉酶以及糖化酶对苦荞皮层粉进行酶解；利用膜分离方法有效除去料液中的小分子杂质，冷冻干燥后获得富含多酚的荞麦浓缩蛋白。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓泉，陈雅君，陈小威，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44