一种金属离子肽营养补充剂的制备方法技术

一种金属离子肽营养补充剂的制备方法，属于植物蛋白质深加工技术领域。本发明专利技术以植物蛋白为原料，通过蛋白酶酶解、浓缩、醇溶、外源金属离子醇相螯合、离心和干燥，获得金属离子肽营养补充剂。通过本方法获得的金属离子肽营养补充剂低成本、低分子量、溶解度好、营养丰富、金属离子载量高，为金属离子补充剂的制备带来新思路及方案。

【技术实现步骤摘要】
一种金属离子肽营养补充剂的制备方法
本专利技术涉及一种金属离子肽营养补充剂的制备方法，属于植物蛋白质深加工

技术介绍
金属离子作为一类人体必需营养素，尤其是钙、锌和铁在人体代谢过程中起到举重若轻的作用。钙是人体中含量最多的矿物质元素，健康成人体内钙总量约为1000~1300克，约占体重的1.5%～2.0%，具有构成骨骼和牙齿、维持神经和肌肉活动、促进细胞信息传递、参与血液凝固、调节酶活性等生理功能。长期摄入不足会引发一系列相关的骨缺乏症，包括骨质疏松症、佝偻病等。锌具有促进生长发育、参与体内金属酶的组成或酶的激活剂、促进机体免疫功能、维持细胞膜结构、参与味觉形成等生理功能。人体缺锌将会导致生长迟缓、神经功能障碍和免疫能力受损等。铁广泛分布在人体组织细胞内，其中红细胞内铁含量约占总量的2/3。铁主要由小肠上皮细胞吸收，具有参与体内氧的运输和组织呼吸、维持正常的造血功能、参与维持正常的免疫功能及参与脂类转运等生理功能。当人体缺乏铁时将会阻碍红细胞对氧气的运输及储存、引发造血功能的紊乱和降低人体对外界免疫力等。虽然钙、锌和铁都是人体必需的矿物质元素，它们对人体生命活动的重要性也被广大民众所认可，但我国民众普遍缺乏的现象也是不容忽视的。全国约80%人口的钙摄入量达不到适宜摄入量的65%；婴幼儿群体普遍缺乏锌元素；全球约有三分之一的人处在铁缺乏状态，其中我国缺铁人数要比发达国家高得多。长期缺少对应金属离子的补充，将导致机体功能紊乱，出现各种人体疾病如佝偻病、骨质疏松症和缺铁性贫血等。目前市面上存在大量形形色色的外源金属离子补充剂，其发展共经历了三个阶段：第一代补充剂以金属元素的无机盐为主；第二代以有机酸金属离子为主；第三代主要以氨基酸螯合补充剂和肽螯合物为主。前两代金属离子补充剂具有低溶解性、低稳定性、低生物利用率等缺点，而第三代金属离子补充剂能够有效克服以上缺点，其结合机理主要是金属离子与氨基酸或小肽内的基团发生配位等相互作用，从而能够稳定金属离子在人体肠道与血液中的释放过程，同时在吸收时不需要载体蛋白协助，能更高效快速地被人体吸收与利用。充足的金属离子摄入不仅需要摄入量的保证，利用率更是重中之重，因为其体现的才是真正发挥效应的金属离子量。植物蛋白来源广泛、营养丰富，将工业提油后的副产品粕类进行合理的深加工来制备高载量的金属离子肽营养补充剂产品，这将能够极大程度提高农产品的附加值。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服上述不足之处，提供一种金属离子肽营养补充剂的制备方法，能极大程度提高资源利用率，为金属离子补充剂的制备带来新思路及方案。本专利技术的技术方案，一种金属离子肽营养补充剂的制备方法，主要以植物蛋白﹙谷朊粉或油料作物（大豆、棉籽等）脱脂粕制备的油料蛋白，其蛋白质干基含量不低于65%﹚为原料，通过蛋白酶酶解、浓缩、醇溶、外源金属离子醇相螯合、离心和干燥等步骤制备金属离子肽营养补充剂产品，获得一种金属离子肽营养补充剂及其制备方法。与常规方法比较，此类金属离子肽补充剂具有高金属离子载量、水溶性优、稳定性强等特点。具体步骤如下：（1）酶解：将上述植物蛋白以料液比（w/w）1:15~20分散于水中，调节pH至8.0~9.0，调节温度为55~65℃，添加蛋白酶，酶解4~6h，反应过程中保持pH值恒定；酶解结束后调节pH至7.0，灭酶，3000~5000r/min离心15~30min，所得上清液即为肽液；（2）浓缩：将步骤（1）获得的肽液采用截留分子量为150~300Da的纳滤膜进行浓缩；（3）醇溶：取步骤（2）获取的浓缩肽液，加入乙醇，使体系最终乙醇浓度为85%，肽浓度为2%~4%，常温搅拌1h；然后3000~5000r/min离心15~30min，取上层肽溶液清液；（4）外源金属离子醇相螯合：将步骤（3）制备的肽溶液，按金属离子:肽mmol/g比例为1~2，加入2mol/L的金属离子水溶液，在30~60℃下搅拌螯合1~2h；以转速为3000~5000r/min离心15~30min，收集沉淀，干燥获得金属离子肽营养补充剂粉末。步骤（1）所述蛋白酶具体为Alcalase蛋白酶，添加时，酶占底物质量比为1.0%~3.0%。步骤（4）所述金属离子水溶液具体为CaCl2、ZnSO4或FeCl2。将精制肽进行醇处理操作后获得的肽液中，分子量＜5kDa的肽占比提高5%~10%；分子量＜2kDa的肽占比提高10%~25%；人体必需氨基酸含量提高3%~6%。对于不同植物源蛋白肽通过此步骤后获得的金属离子螯合物中金属载量均有一定提高。肽钙营养补充剂的钙结合量为80~140mg/g；肽锌营养补充剂的锌结合量为90~140mg/g；肽铁营养补充剂的铁结合量为75~120mg/g。所制备的金属离子肽营养补充剂具有良好的色泽：大豆肽金属补充剂呈现米白色；棉籽肽金属补充剂呈现灰白色；小麦肽金属补充剂呈白色。获取的金属离子肽结合物的干基蛋白质含量70%~90%；在不同pH（2~8）范围内溶解度均＞90%；不同温度（20~100℃）范围内金属离子保留率均＞80%；通过模拟体外模拟胃肠消化吸收实验，金属离子肽补充剂的吸收率高达85%以上。分析方法：1、蛋白质含量：半微量凯氏定氮法（GB5009.5-2016）；2、水分含量：直接干燥法（GB5009.3-2016）；3、灰分含量：总灰分的测定（GB5009.4-2016）；4、肽类分子量测定：采用凝胶色谱法对制备的肽产品进行分子量分布的测定。将待测样品配置为5~10mg/mL的浓度，在10000r/min的转速下离心10min，过0.22μm醋酸纤维素微孔滤膜后取20μL进色谱柱TSK-gel2000SWXL（7.8mm×300mm）进行分析检测。柱子之前已由流动相（乙腈、水、TFA体积比为45:55:0.1）平衡。检测波长及柱温分别为214nm、30℃，流动相流速为0.5mL/min，每个样品的时间为45min。分子量分布标准物采用：细胞色素C（12500Da）、抑菌肽（6500Da）、杆菌肽（1450Da）、GGAT（450Da）、GGG（189Da）。5、氨基酸含量：采用OPAFMOC柱前衍生法，通过氨基酸自动分析仪进行测定。称取100mg待测样品于水解管内，加8mL6mol/L的HCl溶液混匀。充入氮气以排尽空气，放于110℃的烘箱内消解22h。取出冷却，加入10mol/L的NaOH溶液来中和多余HCl溶液，恢复室温后，将溶液用去离子水定容至25mL。采用双层滤纸过滤，取适量滤液在10000r/min的转速下离心10min。将400μL上清液装入样品瓶中作为待测液。6、金属含量的测定：采用原子吸收法进行测定。取约0.1g干燥至恒重的螯合物样品于坩埚中，准确记下加入重量，在红外炉中灼烧至无黑烟。转移至马弗炉中，于490±5℃灰化至无黑色碳粒，灰化时间约为5h左右。冷却至室温，加少量95%的HNO3溶液溶解，定容于25mL的容量瓶中，取0.1mL的溶液用超纯本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属离子肽营养补充剂的制备方法，其特征在于：其以植物蛋白为原料，通过蛋白酶酶解、浓缩、醇溶、外源金属离子醇相螯合、离心和干燥，获得金属离子肽营养补充剂。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属离子肽营养补充剂的制备方法，其特征在于：其以植物蛋白为原料，通过蛋白酶酶解、浓缩、醇溶、外源金属离子醇相螯合、离心和干燥，获得金属离子肽营养补充剂。


2.根据权利要求1所述金属离子肽营养补充剂的制备方法，其特征在于：所述植物蛋白具体为谷朊粉或油料作物脱脂粕制备的油料蛋白。


3.根据权利要求2所述金属离子肽营养补充剂的制备方法，其特征在于：所述油料作物具体为大豆或棉籽；所述油料蛋白为大豆蛋白或棉籽蛋白，其蛋白质干基含量不低于65%。


4.根据权利要求1所述金属离子肽营养补充剂的制备方法，其特征在于具体步骤如下：
（1）酶解：将植物蛋白按照料液比1:15~20分散于水中，调节pH至8.0~9.0，调节温度为55~65℃，添加蛋白酶，酶解4~6h，反应过程中保持pH值恒定；酶解结束后调节pH至7.0，灭酶，3000~5000r/min离心15~30min，所得上清液即为肽液；
（2）浓缩...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔祥珍，鲍孙松，高健，华欲飞，张彩猛，陈业明，李兴飞，
申请(专利权)人：江南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32