專利名稱：：芝麻抗氧化多肽組合物及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及以芝麻餅粕為原料加工的產(chǎn)品及加工方法，尤其涉及從芝麻餅粕制備的抗氧化多肽及生產(chǎn)工藝，特指一種通過酶法制備芝麻抗氧化多肽及生產(chǎn)工藝。
背景技術(shù)：
：芝麻制油后的副產(chǎn)物芝麻餅粕，蛋白質(zhì)含量豐富，達3850%，但由于制油過程中的高溫處理，使得其中大部分蛋白已經(jīng)變性，營養(yǎng)價值較低。研究表明，芝麻蛋白經(jīng)過酶解后，不僅蛋白的功能特性有很大改善，而且還具有一定的生理活性，如降血壓、抑菌，抗腫瘤等。關(guān)于芝麻餅粕的研究報道較多，如"用生物技術(shù)改善芝麻渣適口性的研究"(糧食與飼料工業(yè)，1995，(7))、"麻渣蛋白質(zhì)的制備及其功能性質(zhì)的研究"(包裝與食品機械，2007，25(2))、"酶解對芝麻蛋白功能性質(zhì)的研究"(黑龍江大學自然科學學報2005,22(1))和"芝麻蛋白的酶解及水解物制備風味的研究"(食品科技，2001)。中國專利"一種植物奶及其生產(chǎn)方法"(申請?zhí)?1127416.6)、"五谷蛋白茶"(96117145.6)、"利用芝麻渣生產(chǎn)芝麻蛋白粉的工藝"(88100165.1)、"油料蛋白餅干"(96116883.8)、"水酶法同時制備芝麻油和蛋白質(zhì)工藝方法"(200710056454.0)和"芝麻蛋白液"(200710098022.6)。以上的研究歸納起來主要是三類(1)芝麻餅粕作為飼料的應(yīng)用研究；(2)芝麻餅粕蛋白的提取技術(shù)；(3)芝麻餅粕蛋白的改性研究。關(guān)于芝麻餅粕蛋白水解制備抗氧化多肽的研究，僅見于西南農(nóng)大李干紅的報道，該文章采用胰酶對芝麻餅粕蛋白進行酶解，并研究了粗酶解液對Oy和OH自由基清除能力(中國糧油學報2006,21(6))。而關(guān)于芝麻餅粕蛋白制備抗氧化多肽產(chǎn)品的工藝研究未見專利報道。本發(fā)明首先提取芝麻餅粕中蛋白，再利用堿性蛋白酶外切酶對蛋白進行酶解獲得芝麻抗氧化多肽，利用清除自由基，抑制油脂氧化和抑制冷藏肉糜脂質(zhì)氧化試驗證實芝麻抗氧化多肽抗氧化的功效。本發(fā)明原料來源充足，操作過程簡單，符合大規(guī)模生產(chǎn)要求，成本低，產(chǎn)品抗氧化功能突出，營養(yǎng)價值豐富，使用面廣，具有明顯的經(jīng)濟和社會效益。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明目的在于提取芝麻餅粕蛋白，并酶解獲得富有營養(yǎng)和抗氧化活性的芝麻抗氧化多肽組合物。本發(fā)明的另一目的是提供一種芝麻蛋白抗氧化多肽組合物的制備方法。本發(fā)明上述目的是通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)的。一種芝麻抗氧化多肽組合物，其特征在于該干物質(zhì)中多肽類化合物含量為85.0~87.0%，其它還含糖類、水分等。芝麻蛋白抗氧化多肽的制備工藝如下以脫脂芝麻餅粕為原料，通過堿提酸沉方法，提取蛋白，然后用蛋白酶酶解，制成富含活性肽的蛋白酶解物。本發(fā)明采用了單酶水解的方法，在溫和的條件下，將芝麻餅粕中蛋白質(zhì)酶解成低分子量的活性多肽和氨基酸類物質(zhì)。該抗氧化多肽的制備方法包括芝麻餅粕—粉碎、干燥—脫脂—堿提酸沉蛋白—干燥—酶解—滅酶—離心—干燥—芝麻抗氧化多肽。芝麻餅粕脫脂工藝為將粉碎的芝麻餅粕在烘箱中烘干，按料液比為1:2.53.5的比例加入正己烷，4045。C水浴攪拌24h,4000r/min離心1020min，自然晾干得脫脂芝麻餅粕。上清液減壓濃縮，回收正己垸，殘余為麻油。堿提酸沉蛋白提取工藝為脫脂芝麻餅粕，按料液比為1:1525的比例溶于NaHCOs-NaOH緩沖溶液中，在7080。C條件下，調(diào)節(jié)pH值至1113,提取11.5h。4000r/min離心，上清液調(diào)pH至5.05.5，濃縮。濃縮液再調(diào)節(jié)pH至2.54.5,得酸沉蛋白。酸沉蛋白經(jīng)過蒸餾水洗滌和酸沉兩次，再將pH調(diào)回5.05.5，待完全溶解后，噴霧干燥得芝麻分離蛋白。酶解工藝為將芝麻分離蛋白溶解后、按底物與酶量比為12.016.0:1加入蛋白酶，pH8.0~9.0,5565'C的條件下，酶解6.08.0h，酶解液在85.0-90.(TC條件下水浴滅酶。滅酶后的酶解液于進風185±5°C，出風85土5'C的條件下進行噴霧干燥，獲得芝麻蛋白抗氧化多肽組合物。使用的芝麻餅粕是經(jīng)壓榨法提油而得，由江蘇鎮(zhèn)江京友調(diào)味品公司提供，使用的細菌堿性蛋白酶是由地衣芽孢桿菌(5a"7/"s"c/ze"^w^)經(jīng)發(fā)酵而制得，酶活〉58,000DU/g，購自中國無錫杰能生物工程有限公司。芝麻餅粕蛋白和芝麻抗氧化多肽可以應(yīng)用于不同的方面。該蛋白可以作為蛋白強化劑使用于面包、火腿、蛋白飲料中，也可以作為微生物培養(yǎng)基的氮源使用。該抗氧化劑可以作為食品添加劑，添加于便捷食品中，一方面提高營養(yǎng)價值，另一方面增強抗氧化能力，延長食品的保質(zhì)期。本發(fā)明的芝麻抗氧化多肽呈乳白色，粉狀。圖l是本發(fā)明的工藝流程圖。具體實施例方式以下就本發(fā)明的制造、實施、試驗事例舉例說明。實施例1:(1)芝麻餅粕蛋白提取將芝麻餅粕用粉碎機粉碎，在烘箱中105'C干燥1h。稱取500g,按正己垸與芝麻餅粕體積與質(zhì)量比為3:1，45'C水浴攪拌脫脂3h，4000r/min離心15min。上清旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)，回收正己院，殘余為萃取麻油，離心沉渣重復操作兩次，自然晾干既得脫脂芝麻餅粕，殘油率<1%。取脫脂芝麻餅粕500g,按料液比為1:20溶解于NaHC03-NaOH緩沖溶液中，調(diào)節(jié)pH值至12.0，8(TC提取1.5h,4000r/min離心15min,沉淀重復提取兩次，合并上清液，調(diào)節(jié)pH至5.0，濃縮，再把濃縮液pH調(diào)節(jié)至3.0，得到酸沉蛋白。酸沉蛋白用3倍體積蒸餾水溶解，并用1mol/LNaOH調(diào)pH至5.0，3000r/min離心。取上清液，調(diào)pH值至3.0酸沉。反復兩次。將所得沉淀，加入3倍體積蒸餾水，調(diào)pH至5.0完全溶解，噴霧干燥，干燥條件為進風185土5'C，出風85土5'C,得到芝麻餅粕蛋白。其蛋白含量為82.87%。(2)芝麻抗氧化多肽的制備取步驟(1)所得芝麻蛋白100g,溶解于1000mL的蒸餾水中，用1mol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)pH為8.5，6CTC預(yù)熱處理30min。加入同樣預(yù)熱的堿性蛋白酶，用量按底物與酶量比為12.24:1,并用2mol/L的NaOH調(diào)節(jié)pH至8.5，維持溶液的pH和溫度恒定，攪拌酶解6.82h，反應(yīng)結(jié)束后，85'C水浴滅酶10min，將pH調(diào)至5.0，4500r/min離心10min，取上清棄沉淀。對酶解液進行噴霧干燥，干燥條件為進風185士5'C，出風85士5'C,干燥后應(yīng)迅速收集。獲得芝麻抗氧化多肽組合物產(chǎn)品89.78g，其中多肽類化合物含量為86.36%多肽組分含量測定方法如下取實施例1所制備得到的芝麻多肽。用半微量凱氏定氮法測定。具體操作如下樣品處理精密稱取0.1g芝麻多肽樣品，移入干燥的100mL定氮瓶中，加入0.2g硫酸銅，3g硫酸鉀及20亳升硫酸，稍搖勻后于瓶口放一小漏斗，將瓶以45度角斜支于有小孔的石棉網(wǎng)上，小火加熱，待內(nèi)容物全部炭化，泡沫完全停止后，加強火力，并保持瓶內(nèi)液體微沸，至液體呈藍綠色澄清透明后，再繼續(xù)加熱0.5小時。取下放冷，小心力口20mL水，放冷后，移入100mL容量瓶中，并用少量水洗定氮瓶，洗液并入容量瓶中，再加水至刻度，混勻備用。取與處理樣品相同量的硫酸銅、硫酸鉀、硫酸銨同一方法做試劑空白試驗。于水蒸氣發(fā)生器內(nèi)裝水約2/3處加甲基紅指示劑數(shù)滴及數(shù)毫升硫酸，以保持水呈酸性，加入數(shù)粒玻璃珠以防暴沸，用調(diào)壓器控制，加熱煮沸水蒸氣發(fā)生瓶內(nèi)的水。接收的50mL小三角瓶內(nèi)加入10mL2%硼酸溶液及混合指示劑1滴，并使冷凝管的下端插入液面下，吸取10.0mL樣品消化液由小玻璃杯流入反應(yīng)室，并以10mL水洗滌小燒杯使流入反應(yīng)室內(nèi)，塞緊小玻璃杯的棒狀玻璃塞。將10mL40y。氫氧化鈉溶液倒入小玻璃杯，提起玻璃塞使其緩慢流入反應(yīng)室，立即將玻璃蓋塞緊，并加水于小玻璃杯以防漏氣。夾緊螺旋夾，開始蒸餾，蒸氣通入反應(yīng)室使氨通過冷凝管而進入接收瓶內(nèi)，蒸餾5min。移動接收瓶，使冷凝管下端離開液面，再蒸餾1min，然后用少量水沖洗冷凝管下端外部。取下接收瓶，以0.01N硫酸或0.01N鹽酸標準溶液定至灰色或藍紫色為終點。同時吸取10.0mL試劑空白消化液進行空白對照試驗。計算公式為蛋白質(zhì)含量x(g%)olxl4xFxio0。Mx1000式中X——樣品中蛋白質(zhì)的含量，％;、——樣品消耗硫酸或鹽酸標準液的體積，mL;V2——^^劑空白消耗硫酸或鹽酸標準液的體積，mL;N——^^酸或鹽酸標準溶液的當量濃度；0.014——1N硫酸或鹽酸標準溶液1mL相當于氮克數(shù)；M——樣品的質(zhì)量(體積)，g(mL);F——氮換算系數(shù)(NX5.3)實施例2:(1)芝麻餅粕蛋白提取同實施例1。(2)芝麻抗氧化多肽的制備取步驟(1)所得芝麻蛋白100g，溶解于1000mL的蒸餾水中，用1mol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)pH為8.0，65'C預(yù)熱處理30min。加入同樣預(yù)熱的堿性蛋白酶，用量按底物與酶量比為13.5:1，并用2mol/L的NaOH調(diào)節(jié)pH至8.0,維持溶液的pH和溫度恒定，攪拌酶解6.6h，反應(yīng)結(jié)束后，85'C水浴滅酶10min，將pH調(diào)至5.0，4500r/min離心10min,取上清棄沉淀。將酶解液進行噴霧干燥，干燥條件為進風185i5'C,出風85土5'C，干燥后應(yīng)迅速收集，獲得芝麻抗氧化多肽組合物產(chǎn)品90.32g。多肽組分含量測定方法同實施例1，測得實施例2制備得到的芝麻抗氧化多肽組合物中多肽類化合物含量為85.96%。實施例3:(1)芝麻餅粕蛋白提取同實施例1。(2)芝麻抗氧化多肽的制備取步驟(1)所得芝麻蛋白100g，溶解于1000mL的蒸餾水中，用1mol/LNaOH溶液調(diào)節(jié)pH為9.0,55'C預(yù)熱處理30min。加入同樣預(yù)熱堿性蛋白酶，用量按底物與酶量比為15.74:1,并用2mol/L的NaOH調(diào)節(jié)pH至9.0，維持溶液的pH和溫度恒定，攪拌酶解7.45h，反應(yīng)結(jié)束后，9CTC水浴滅酶10min，將pH調(diào)至5.5,4500r/min,離心10min,取上清棄沉淀。對酶解液進行噴霧干燥，干燥條件為進風185士5'C,出風85土5'C,千燥后應(yīng)迅速收集，獲得芝麻抗氧化多肽組合物產(chǎn)品92.5g。多肽組分含量測定方法同實施例1,測得實施例3制備得到的芝麻抗氧化多肽組合物中多肽類化合物含量為85.54%。表.1芝麻多肽含量的測定結(jié)果<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>試驗1清除DPPH自由基試驗取實施例1所制備得到的芝麻多肽。配制濃度為0.01mg/mL、0.05mg/mL、0.1mg/mL、0.2mg/mL、0.5mg/mL，DPPH溶液濃度為75x1(r6mol/L，以50%甲醇為對照，檢測波長517nm。DPPH自由基清除率計算公式為-<formula>formulaseeoriginaldocumentpage6</formula>式中Ao為5mL的DPPH與1巾1_50%甲醇的吸光度；A為5mL的DPPH與1mL芝麻多肽測試液的吸光度；Aj為5mL甲醇溶液與1mL芝麻多肽測試液的吸光度。每個樣品重復測定兩次求平均值。本發(fā)明中芝麻多肽具有抗氧化活性，0.2mg/mL芝麻多肽對DPPH自由基清除率已達98.55%,說明芝麻多肽具有很強的抗氧化能力。表.2芝麻多肽清除DPPH自由基的能力<table>tableseeoriginaldocumentpage6</column></row><table>試驗2抑制油脂氧化取實施例2芝麻多肽。稱取自制新鮮溫熱豬油7份，每份50g置于100mL錐形瓶中。一份按豬油重的0.02X力B入BHT，一份為空白對照，剩余五份按豬油重0.01%、0.02%、0.04%、0.08%、0.15%加入芝麻多肽。充分振蕩混勻，置于65士rC的恒溫干燥箱中強化保溫，每8小時搖勻一次，通入空氣，并交換在恒溫箱中的位置。每隔24小時取樣測定油脂過氧化值(peroxidevalue,POV),每個樣品重復兩次求平均值。添加了芝麻多肽的豬油在72h時氧化值較低，最高過氧化值為0.01%的6.85meq/Kg—2，空白為11.45meq/Kg—2。當保溫至96h時，差異逐漸拉大，空白的過氧化值升高至41.15meq/Kg'2，BHT基本無變化。144h時，添加BHT的豬油POV值仍最低，空白值升至126.6meq/Kg—2，添加0.02%芝麻多肽的豬油過氧化值為43.0meq/Kg—2，隨芝麻多肽濃度增加，過氧化值下降并不明顯。但是與空白對照進行比較，芝麻多肽能顯著抑制豬油氧化。表.3芝麻多肽抑制豬油氧化的作用(單位meq.Kg—1)<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>試驗3抑制冷藏熟肉糜脂質(zhì)氧化取實施例3芝麻多肽，取新鮮瘦豬肉，先切成小方塊，添加2XNaCI拌勻，分成6份，50g/份。一份作為空白，其余5份分別加入0.02Q/。BHT和不同用量的芝麻多肽，粉碎成肉糜，裝入燒杯中，厚度約1cm，燒杯用聚乙烯膜封口。放入90'C水浴至中心溫度達到80'C，維持10min。取出后用自來水冷卻至室溫，放入4'C冰箱貯藏72h。試驗前均質(zhì)處理，取其樣品1g，加入20mL蒸餾水，強檔超聲5min,5000r/min離心10min，取上清，測定同步熒光光譜。固定厶A為70nm,激發(fā)狹縫10nm,發(fā)射狹縫10nm。抑制熟肉糜中脂質(zhì)氧化的計算公式為抑制率(%)=如Lxl00%一式中Into為未加抗氧化劑的熟肉糜冷藏72h后在326nm處的熒光強度；lntf為未加抗氧化劑的鮮肉糜在326nm處的熒光強度；lnts為加抗氧化劑的熟肉糜冷藏72h后在326nm處的熒光強度。每個樣品重復測定兩次求平均值。芝麻多肽能夠抑制冷藏熟肉糜氧化，且抑制冷藏熟肉糜的效果與其濃度具有量效的關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為R^0.81，0.08%的添加量，抑制率達到80%。與BHT比較，仍然還有一定差距，但是芝麻多肽不是合成抗氧化劑，無潛在的毒性作用，是一種很值得利用的食品添加劑。表4芝麻多肽對冷藏熟肉糜脂質(zhì)氧化的抑制率<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>經(jīng)過實驗證明，本發(fā)明提供的芝麻多肽具有良好的清除自由基、抑制油脂氧化和抑制冷藏熟肉糜脂質(zhì)氧化作用。權(quán)利要求1.芝麻抗氧化多肽組合物的生產(chǎn)方法，該多肽組合物可由下述方法制得(1)芝麻餅粕脫脂；(2)堿提酸沉提取芝麻蛋白；(3)酶法制備芝麻抗氧化多肽。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芝麻抗氧化多肽組合物的生產(chǎn)方法，其特征在于芝麻餅粕脫脂包括下述步驟將粉碎的芝麻餅粕在烘箱中烘干，按料液比為1:2.53.5的比例加入正己烷，4045'C水浴攪拌24h，4000r/min離心1020min,自然晾干得脫脂芝麻餅粕；上清液減壓濃縮，回收正己烷，殘余為麻油。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芝麻抗氧化多肽組合物的生產(chǎn)方法,其特征在于堿提酸沉提取芝麻蛋白包括下述步驟將脫脂后的芝麻餅粕，按料液比為1:1525的比例溶于NaHC03-NaOH緩沖溶液中，在7080。C條件下，調(diào)節(jié)pH值至1113,提取11.5h。4000r/min離心，上清液調(diào)pH至5.05.5，濃縮；濃縮液再調(diào)節(jié)pH至2.54.5，得酸沉蛋白；酸沉蛋白經(jīng)過蒸餾水洗滌和酸沉兩次，再將pH調(diào)回5.05.5，待完全溶解后，噴霧干燥得芝麻蛋白。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芝麻抗氧化多肽組合物的生產(chǎn)方法，其特征在于酶法制備芝麻抗氧化肽的工藝為將芝麻蛋白溶解后，按底物與酶量比為12.016.0:1加入蛋白酶，pH8.0~9.0，5565°C的條件下，酶解6.08.0h，酶解液在85.090.0'C條件下水浴滅酶；滅酶后的酶解液于進風185±5°C,出風85土5'C的條件下進行噴霧干燥，獲得芝麻抗氧化多肽組合物。5.根據(jù)權(quán)利要求1和4所述的芝麻抗氧化多肽組合物的生產(chǎn)方法，其特征在于所使用的酶為堿性蛋白酶。6.芝麻抗氧化多肽組合物，其特征在于該組合物中多肽類化合物含量為85.0~87.0%。7.芝麻抗氧化多肽組合物，其特征在于該組合物可以作為食品添加劑。全文摘要本發(fā)明涉及一種從芝麻餅粕中提取芝麻分離蛋白及制取芝麻抗氧化多肽的生產(chǎn)工藝。該方法采用堿提酸沉提取芝麻蛋白，采用酶解技術(shù)制取芝麻抗氧化多肽，生產(chǎn)過程包括芝麻餅粕脫脂、干燥、蛋白的提取，濃縮及干燥、酶解及噴霧干燥。工藝簡單，產(chǎn)品形式多樣，適于工業(yè)化生產(chǎn)。產(chǎn)品可直接食用，作食品營養(yǎng)強化劑，以提高蛋白質(zhì)含量，如用于植物蛋白飲料、火腿，微生物培養(yǎng)基中等；還可作為食品抗氧化劑，延長食品保質(zhì)期，如肉糜冷藏、油炸食品外衣等。文檔編號A23L1/28GK101423860SQ200810243669公開日2009年5月6日申請日期2008年12月11日優(yōu)先權(quán)日2008年12月11日發(fā)明者崔恒林,斌徐,璞敬,杰楊,英董,邵元龍申請人:江蘇大學