本发明专利技术公开了一种挤压协同酶法制备高粱蛋白及ACE抑制肽的方法，它涉及一种蛋白质的生产和纯化工艺。其步骤包括：1）原材料处理：脱壳高粱米经粉碎后过筛得微细高粱粉，喂入挤压机得到挤压膨化产物，将其烘干磨粉过筛。2）高粱蛋白的提取：取挤压后高粱粉，加入纯水以及适量淀粉酶，恒温水浴搅拌条件下反应，离心，取沉淀，将沉淀干燥后即得高粱蛋白。3）ACE抑制肽制备：将高粱蛋白配置成一定比例蛋白溶液，加入适量蛋白酶，于磷酸盐缓冲液中酶解后离心，取上清液测定ACE抑制活性，冻干后得到ACE抑制肽粉，‑20℃冰箱储存。本发明专利技术方法快速简便，蛋白质提取率高，提取过程不使用有机溶剂，蛋白酶酶解后得到活性较强的ACE抑制肽。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于农产品加工
，具体涉及一种高粱蛋白及其ACE抑制肽的制备方法。
技术介绍
高粱是人类栽培的重要谷类作物之一，同时也是禾本科重要旱粮作物，抗逆性强，适应性广，产量高。在世界谷物粮食产量中，高粱排在玉米、小麦、稻米和大麦之后，位居第五。在亚洲和非洲，90%的高梁直接供人类消费，可提供50%的食用蛋白。蛋白质是高粱中除淀粉外含量最高的成分，约占8-11%不等。中国高粱种质资源丰富，是世界第四大高粱主产国。目前我国高粱生产主要应用于酿酒，蛋白质属于酒精生产过程中的副产物，与其他发酵过程中的副产物一起直接用于动物饲料，利用率较低。根据高粱蛋白溶解性的不同，可以把高粱蛋白质分为清蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白四大类，其中高粱醇溶蛋白是高粱蛋白的主要成分，约占高粱总贮藏蛋白的70-90%。研究发现醇溶蛋白包埋于坚固的球形蛋白质体内，该蛋白质体包埋在谷蛋白基质内，同时周围环绕着淀粉颗粒。目前，高粱蛋白的提取方法主要是传统的碱提酸沉法、溶剂提取法、超声辅助溶剂提取法等。研究表明，使用碱提酸沉法提取甜高粱蛋白，提取率仅为11.23%；使用传统溶剂乙醇提取高粱蛋白，高粱醇溶蛋白提取率为6.17%；使用微波-超声辅助乙醇法提取高粱醇溶蛋白，提取率为7.80%。这些方法普遍存在提取周期长、过程复杂和得率低等缺点，且使用酸碱及有机溶剂，污染环境。降血压肽是一类具有降血压活性的多肽物质的总称，狭义上特指一类对血管紧张素转化酶-I（ACE）有抑制作用的多肽类物质。食物源降血压肽只对高血压病患者起到降压作用，对血压正常者无降压作用，且无任何毒副作用，是一种极具开发潜力的多肽类降血压药物和营养素。据降血压肽的构效关系，在选择蛋白时，应首先选择Tyr，Val，Ala，Ile，Leu，Pro、Trp和Phe含量丰富的蛋白。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种从高粱中高效提取蛋白质并制备ACE抑制肽的方法。通过适宜温度挤压一定水分含量的高粱物料后，经淀粉酶水解提取高粱蛋白质，该方法提取蛋白质操作过程简单，无有机溶剂的使用，相较传统方法大幅提高了蛋白质提取率，获得的高粱蛋白纯度高，再经过蛋白酶酶解制备的高粱蛋白多肽具有较强的ACE抑制活性。为了实现上述目的，本专利技术采用以下技术方案：一种挤压协同酶法制备高粱蛋白及ACE抑制肽方法，包括以下步骤：（1）原材料的处理：将脱壳高粱米粉碎后过60-200目筛，得到微细的高粱粉，进行挤压膨化，挤压后烘干、磨粉过60-200目筛。（2）高粱蛋白质的提取：取挤压后的高粱粉，加入纯水以及适量淀粉酶，置于恒温水浴搅拌条件下反应1-3h后，离心，取沉淀，并反复水洗沉淀离心3次，将沉淀干燥成粉即得高粱蛋白。（3）ACE抑制肽制备：将高粱蛋白配置成4-15mg/mL蛋白溶液，加入适量蛋白酶，于pH6-9的磷酸盐缓冲液中，37-55℃条件下反应0.5-3h后，沸水浴10-30min灭活后离心，取上清液测定ACE抑制活性，冻干后得到ACE抑制活性肽粉，-20℃储存。步骤（1）中所述挤压机为双螺杆挤压机，长径比为1：20-40，水分含量15-35%，然后分四个阶段挤压；温度分别控制在输送区温度40-80℃，捏合区温度60-120℃，熔融区温度80-160℃，模头温度120-180℃；直接机械能（SME）输入范围为150-400KJ/Kg。步骤（2）中所述高粱粉与纯水料液比为1:3-1:12；离心转速3000-8000rpm/min，时间15-25min。淀粉酶种类为α-淀粉酶、普鲁兰酶、β-淀粉酶、异淀粉酶、γ-淀粉酶中的一种或多种；添加的淀粉酶量为2-100U每克高粱粉，水浴反应温度为30-100℃。步骤（3）所述的蛋白酶为木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶、复合蛋白酶、风味蛋白酶、Alcase碱性蛋白酶中的一种或几种，添加量为1000-10000U每克蛋白。所述离心转速为3000-8000rpm/min，时间15-25min。采用本法制备高粱蛋白及其ACE抑制肽，其优势在于：1）双螺杆挤压机可对高粱原料进行批量高效处理，有助于高粱浓缩蛋白的工业化生产；2）蛋白质提取过程中未使用有机溶剂浸提，以纯水为提取溶剂，对环境未产生污染；3）高粱蛋白提取率相较传统方法大大提高且纯度较高，蛋白质酶解效率得到提高，酶解后得到的ACE抑制肽抑制活性较强。具体实施方式以下结合具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1：（1）原材料处理：脱壳高粱米经粉碎后过60目筛得微细高粱粉，称取1.5kg物料，调节水分含量至15%。双螺杆挤压机长径比为1：20，输送区温度为40℃，捏合区温度为60℃，熔融区温度为80℃，模头温度为120℃。挤压得到高粱膨化产物置于40℃烘箱，24h烘干。烘干后磨粉再次过60目筛。（2）高粱蛋白的提取：准确称取挤压后高粱粉30g于烧杯中，加入纯水90mL，以及3000Uβ-淀粉酶和异淀粉酶(酶活力>40000U/g)，置于30℃水浴条件下反应并搅拌1h后，离心(3000rpm/min，15min)，取沉淀，并反复水洗沉淀离心3次，将沉淀冷冻干燥成粉即得高粱蛋白，凯氏定氮法测定蛋白质纯度，-20℃冰箱储存。挤压协同淀粉酶法得到的高粱蛋白提取率为81%，纯度可达72%。（3）ACE抑制肽制备：将高粱蛋白配制成4mg/ml蛋白溶液，加入10000U/g胰蛋白酶和木瓜蛋白酶，于pH6.0磷酸盐缓冲液中，37℃条件下反应0.5h，沸水浴30min灭活后离心(8000rpm/min，15min)，取上清液测定ACE抑制活性，冻干后得到ACE抑制肽粉，-20℃冰箱储存。FAPGG法测得的酶解液ACE抑制活性为59%。实施例2：（1）原材料处理：脱壳高粱米经粉碎后过100目筛得微细高粱粉，称取1.5kg物料，调节其水分含量至23%。双螺杆挤压机长径比为1：40，输送区温度为80℃，捏合区温度为120℃，熔融区温度为160℃，模头区温度为180℃。挤压得到高粱膨化产物置于40℃烘箱，24h烘干。烘干后磨粉再次过200目筛。（2）高粱蛋白的提取：准确称取挤压后高粱粉30g于烧杯中，加入纯水360mL，以及60U耐高温α-淀粉酶(酶活力>40000U/g)，置于100℃水浴条件下反应并搅拌3h后，离心(8000rpm/min，25min)，取沉淀，并反复水洗沉淀离心3次，将沉淀冷冻干燥成粉即得高粱蛋白，-20℃冰箱储存。挤压协同淀粉酶法得到的高粱蛋白提取率为82%，纯度可达74%。（3）ACE抑制肽制备：将高粱蛋白配置成15mg/ml蛋白溶液，加入1000U/gAlcase碱性蛋白酶，于pH9.0磷酸盐缓冲液中，55℃条件下反应3h，沸水浴10min灭活后离心(3000rpm/min，25min)，取上清液测定ACE抑制活性，冻干后得到ACE抑制肽粉，-20℃冰箱储存。FAPGG法测得的酶解液抑制活性为72%。对比例1：脱壳高粱米经粉碎后过60目筛得到微细高粱粉。取适量高粱粉，加入纯水（料液比1：6）以及150U耐高温α-淀粉酶(酶活力>40000U/g)，置于90℃水浴条件下反应并搅拌2h后，离心(4℃，5000rpm/min)，取沉淀，并反复水洗沉淀离心3次，将沉淀本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种挤压协同酶法制备高粱蛋白的方法，其特征在于，包括以下步骤：原材料的处理：将脱壳高粱米粉碎后过60‑200目筛，得到微细的高粱粉，进行挤压膨化，挤压后干燥、磨粉过60‑200目筛；高粱蛋白质的提取：取挤压后的高粱粉，加入纯水以及淀粉酶，置于恒温水浴搅拌条件下反应后，离心，取沉淀，反复水洗沉淀并离心3次，将沉淀干燥即得高粱蛋白。
【技术特征摘要】
1.一种挤压协同酶法制备高粱蛋白的方法，其特征在于，包括以下步骤：原材料的处理：将脱壳高粱米粉碎后过60-200目筛，得到微细的高粱粉，进行挤压膨化，挤压后干燥、磨粉过60-200目筛；高粱蛋白质的提取：取挤压后的高粱粉，加入纯水以及淀粉酶，置于恒温水浴搅拌条件下反应后，离心，取沉淀，反复水洗沉淀并离心3次，将沉淀干燥即得高粱蛋白。2.根据权利要求1所述的挤压协同酶法制备高粱蛋白的方法，其特征在于：步骤（1）中，采用双螺杆挤压机，长径比为1：20-40，水分含量15-35%，然后分四个阶段挤压；温度分别控制为输送区温度40-80℃，捏合区温度60-120℃，熔融区温度80-160℃，模头温度120-180℃；直接机械能输入范围为150-400KJ/Kg。3.根据权利要求1所述的挤压协同酶法制备高粱蛋白的方法，其特征在于：步骤（2）中所述高粱粉与纯水料液比为1:3-1:12，淀粉酶的添加量为2-100U每克挤压高粱粉。4.根据权利要求3所述的挤压协同酶法制备高粱蛋白的方法，其特征在于：步骤（2）中所述淀粉酶种类为α-淀粉酶、普鲁兰酶、β-淀粉酶、异淀粉酶、γ-淀粉酶中的一种或...
【专利技术属性】
技术研发人员：汤晓智，尹方平，周剑敏，于晨，沈新春，
申请(专利权)人：南京财经大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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