利用酶膜反应器连续制备蚕蛹蛋白抗氧化肽的方法技术

技术编号:9005042 阅读:165 留言:0更新日期:2013-08-08 00:47
利用酶膜反应器连续制备蚕蛹蛋白抗氧化肽的方法,先将蚕蛹蛋白用蒸馏水配制成悬浮液,利用均质机均质后,与内切酶一起加入到酶膜反应器中进行连续制备抗氧化肽,酶解产物溶液透过超滤膜,未完全反应的蚕蛹蛋白和内切酶被截留后重新流至反应罐中继续反应,透过超滤膜的酶解产物透过液被收集,经浓缩后喷雾干燥,即得到粉末状蚕蛹蛋白抗氧化肽产品。本发明专利技术所得到的蚕蛹蛋白抗氧化肽具有良好的活性,其清除DPPH自由基的IC50为0.9-1.6mg/mL,清除羟自由基能力的IC50为0.2-0.6mg/mL,螯合Fe2+能力的IC50为1.4-2.7mg/mL。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及食品生物化学领域,可作为功能性添加剂用于食品、化妆品和药物,具体涉及一种。
技术介绍
自由基与人类许多慢性疾病如癌症、冠状动脉心脏病和老年痴呆症等有关,因此,清除体内自由基能够提高机体对疾病的抵抗和预防能力,目前已引起社会各界的广泛关注。人工合成的抗氧化剂如丁基羟基茴香醚(BHA)和2,6- 二叔丁基对甲基酚等(BHT)常被作为食品添加剂用于保鲜,但人工合成的抗氧化剂对人类健康具有一定的危害,因而,开发高效、安全的抗氧化剂成为人们研究的热点。抗氧化肽作为生物活性肽的一种,具有成本低、效果好和食用安全等特性,适宜作为人类保健的抗氧化剂使用。现已从麦胚蛋白、燕麦蛋白、花生蛋白和胶原蛋白等食源蛋白中获得了大量高活性的抗氧化肽。蚕蛹中蛋白含量约为60%左右,氨基酸种类齐全,组成合理,但因其在缫丝过程中受到热和碱液处理,蛋白不仅具有异味,而且蛋白严重变性,因而限制了蚕蛹蛋白在工业中的应用。现主要被作为饲料使用,经济价值极低。开发蚕蛹蛋白抗氧化肽对有效利用蚕蛹资源具有重要意义。中国专利CN102690322A (申请公布号)中公开了一种蚕蛹蛋白酶解抗氧化肽的脱色方法,脱色后的蚕蛹蛋白抗氧化肽可用于保健食品行业。王伟等报道了利用双酶分步法制备蚕蛹蛋白抗氧化肽,所得的酶解产物具有良好的清除DPPH自由基和羟自由基的能力(王伟,王楠,周兵,等.双酶分步酶解蚕蛹蛋白及其产物抗氧化活性的研究.浙江农业学报,2012,24 (2): 300-304)。李高扬等利用S印hadex G-25凝胶层析法从蚕蛹蛋白的胃蛋白酶水解产物中分离得到一种具有抗氧化活性的多肽,其分子量为892Da,含有酪氨酸残基(李高扬.蚕蛹抗氧 化多肽的制备及分离纯化研究.2011,广州:华南理工大学)。由此可以看出,蚕蛹蛋白适宜制备抗氧化肽。现有研究均是采用间歇酶解法制备蚕蛹蛋白抗氧化肽,该方法存在蛋白酶利用率低、生产周期长、产物质量不稳和劳动强度大等缺点,不宜工业化生产。酶膜反应器能够很好地解决这些不足,现关于使用酶膜反应器制备抗氧化肽的报道不多,仅有专利“不补料酶解-膜分离耦合制备鱼鳞胶原蛋白抗氧化肽的方法(申请号:201010188410.5)”和“一种利用酶膜反应器制备燕麦抗氧化肽的方法(申请号:201110112515.7)公开报道,尚未有利用酶膜反应器连续制备蚕蛹蛋白抗氧化肽的报道。
技术实现思路
解决的技术问题:本专利技术的目的是提供一种。技术方案:,先将蚕蛹蛋白用蒸馏水配制成悬浮液,利用均质机均质后,与内切酶一起加入到酶膜反应器中进行连续制备抗氧化肽,酶解产物溶液透过超滤膜,未完全反应的蚕蛹蛋白和内切酶被截留后重新流至反应罐中继续反应,透过超滤膜的酶解产物透过液被收集,经浓缩后喷雾干燥,即得到粉末状蚕蛹蛋白抗氧化肽产品。具体步骤为:将蚕蛹蛋白用蒸懼水配制成1.0% 4.0% (w/v, g/mL)溶液,均质后调节其pH至6.0 — 7.5,加热至40°C — 60°C后和内切酶一起加入到反应罐中,搅拌均匀后进行酶膜反应,加酶量为2000-6000U/g,pH为6.0-7.5,温度为40°C — 60°C,超滤膜的截留分子量为3-10kDa,超滤压力为0.6-0.9kg/cm2,出肽速率为4_6mL/min ;酶解产物溶液透过超滤膜,未完全反应的蚕蛹蛋白和内切酶被截留后重新流至反应罐中继续反应,透过超滤膜的酶解产物透过液被收集得蚕蛹蛋白抗氧化肽;同时,在酶膜反应过程中依据酶解产物透过液中肽的浓度,在反应罐中补充相同浓度的蚕蛹蛋白溶液。将酶膜反应的透过液用真空浓缩至肽含量8 % (w/v, g/mL),在进风温度1900C -220°C和出风温度90°C-11(TC下进行喷雾干燥,即得到粉状蚕蛹蛋白抗氧化肽产品O上述内切酶选用中性蛋白酶。采用清除DPPH自由基能力、清除羟自由基能力和螯合亚铁离子能力评价蚕蛹蛋白抗氧化肽的抗氧化活性,具体方法如下:I)清除 DPPH 自由基能力的测定(Amarowicz R, Naczk M, Shahidi F.Antioxidantactivity of various fractions of non-tanin phenolics of canola hulls.J AgricFood Chem, 2000,48:2755-2759)在2mL样品中加入2mL浓度为0.04g/L的DPPH无水乙醇溶液,混匀后室温反应20min, 3500r/min离心IOmin,取上清液,在517nm测其吸光值;另取2mL样品,加入2mL无水乙醇,混勻后室温反应20min, 3500r/min离心IOmin,取上清液,在517nm测其吸光值;以2mL0.04g/L DPPH无水乙醇溶液和2mL无水乙醇混合液做为参比,在517nm测其吸光值,计算公式如下:K= X 100式中K一DPPH自由基清除率,% ;A0—2mL0.04g/L的DPPH无水乙醇溶液加2mL无水乙醇的吸光值九一2mL0.04g/L的DPPH无水乙醇溶液加2mL样品的吸光值;A」一2mL无水乙醇加2mL样品的吸光值。2)清除羟自由基能力的测定(徐怀德,闻宁环,陈伟,等.黑莓原花青素超声波辅助提取优化及抗氧化性研究.农业工程学报,2008, 24 (2): 264-269.)取2mL样品溶液,分别加入2mL6mmol/L FeSO4和2mL6mmol/L H2O2,混勻后静置IOmin,再加入2mL6mmol/L水杨酸,混勻后静置30min,在510nm处测其吸光值。按照下式计算羟自由基(.0H)的清除率:Y=Il-(Atl-Afj)IA^y-1m式中Y—轻自由基的清除率,% A 一样品参与反应的吸光值;10—无样品参与反应的吸光值;一无水杨酸参与的样品反应的吸光值。3)螯合 Fe2+能力测定(Lee Y L, Yen M T, Mau J L.Antioxidant properties ofvarious extracts from Hypsizigus marmoreus.Food Chemistry, 2007, 104:1-9)取ImL样品溶液 ,加入3.7mL双蒸水,然后加入0.lmL2mmol/L的FeCl2溶液,混匀后加入0.2mL5mmol/L的Ferrozine溶液,混勻后静置lOmin。在562nm下测定吸光值。按照下式计算Fe2+的螯合率:螯合率=(1—A"/A" 0) X 100%式中A" —样品参与反应的吸光值;A" C1+空白吸光值。有益效果:1)首次利用连续酶膜反应技术制备蚕蛹蛋白抗氧化肽,实现了酶解产物在线及时分离,避免酶解产物因过度酶解而活性降低。2)实现了蛋白酶循环利用,提高了蛋白酶的利用效率。3)避免了传统酶解工艺中灭酶工序,实现了连续性制备蚕蛹蛋白抗氧化肽,降低了劳动强度。4 )蚕蛹蛋白为农副产品,价格低,且来源广泛。5)本专利技术所得到的蚕蛹蛋白抗氧化肽具有良好的活性,其清除DPPH自由基的IC50为0.9-1.6mg/mL,清除羟自由基能力的IC50为0.2-0.6mg/mL,螯合Fe2+能力的IC50为1.4-2.7mg/mL。附图说明 图1酶膜反应器连续制备蚕蛹蛋白抗氧化肽的工艺流程图;图2本文档来自技高网
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【技术保护点】
利用酶膜反应器连续制备蚕蛹蛋白抗氧化肽的方法,其特征为:先将蚕蛹蛋白用蒸馏水配制成悬浮液,利用均质机均质后,与内切酶一起加入到酶膜反应器中进行连续制备抗氧化肽,酶解产物溶液透过超滤膜,未完全反应的蚕蛹蛋白和内切酶被截留后重新流至反应罐中继续反应,透过超滤膜的酶解产物透过液被收集,经浓缩后喷雾干燥,即得到粉末状蚕蛹蛋白抗氧化肽产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:贾俊强吴琼英桂仲争颜辉
申请(专利权)人:江苏科技大学
类型:发明
国别省市:

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