專利名稱：一種超聲輔助酶解制備燕麥降血壓肽的方法
技術領域：
一種燕麥蛋白降血壓肽的超聲輔助制備方法，屬于燕麥深加工技術領域。
背景技術：
燕麥在我國的栽培歷史雖然悠久，是一類重要的禾谷物類糧食作物。與其他的各 類谷物相比，燕麥具有更高的營養(yǎng)價值和保健功能，被譽為是谷類食品中最好的全價食品 之一。隨著人們對自身飲食健康的日益重視，全球燕麥消費量持續(xù)增長，國際市場對燕麥的 需求量很大。然而目前我國燕麥深加工技術相對比較落后，大部分的燕麥未經(jīng)過深加工，用 途單一，市場上燕麥類食品品種單一，這種情況不僅造成了資源的極大浪費，而且限制了我 國燕麥產(chǎn)業(yè)的進一步發(fā)展。燕麥不僅營養(yǎng)價值豐富，能滿足人體需求，已有的研究表明，燕 麥蛋白通過酶解可以得到高降血壓活性多肽，因此燕麥蛋白在開發(fā)降血壓功能食品方面具 有很好的發(fā)展前景。高血壓對人體具有極大的危害，是引起心血管疾病的主要原因之一，全世界每年 因高血壓死亡的人數(shù)高達1200萬。預防和治療高血壓患者是當今社會面臨的重要課題。近 年來，國內(nèi)外報道了許多來源于食物蛋白的具有降血壓活性的短肽，這些活性肽具有高效、 低價和低毒的特點，可以起到預防和治療高血壓的作用。因此充分利用燕麥的特有功效進 行燕麥降血壓肽的研制，不僅可以實現(xiàn)燕麥資源的綜合利用，還可以開發(fā)一種具有良好療 效的食物蛋白來源的降血壓活性肽。傳統(tǒng)的制備燕麥蛋白多肽或者ACE抑制肽的方法，一般是采用從燕麥麩皮中提取 燕麥蛋白，然后再加蛋白酶進行酶解，最后再進行分離純化得到燕麥蛋白多肽片段或者混 合物。但是傳統(tǒng)的酶解方法普遍存在反應效率不高，蛋白酶的利用率低等不足，因此導致反 應時間長、酶的消耗量大、產(chǎn)物活性低等問題。近年來超聲在食品加工中的應用越來越廣， 超聲波技術在加速蛋白酶解的同時，還可以顯著提高降血壓多肽的活性。但是有關利用超 聲輔助酶解技術制備燕麥降壓肽的文章還未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術中傳統(tǒng)酶解方法的不足，提供一種燕麥 降血壓肽的超聲輔助制備方法。本發(fā)明的技術方案先在超聲場下酶解一定時間，再關閉超聲轉(zhuǎn)入常規(guī)酶解。具 體技術方案是(1)將燕麥粉碎，過40目篩，制的燕麥粉；(2)燕麥蛋白的提取以燕麥粉為 原料，經(jīng)粉碎，按料液比1 8加水，調(diào)pH = 10浸提90min，再將浸提液lOOOOr/min，離心 20min,取上清液，調(diào)節(jié)pH至4. 0，然后lOOOOr/min，離心20min，將離心得到的沉淀物再次溶 解，制成溶液，并進行噴霧干燥，其中進口溫度180°C，出口溫度90°C;得到燕麥蛋白；(3)超 聲輔助酶解將上述制得的燕麥蛋白，配制成質(zhì)量濃度為3% (W/W)的燕麥蛋白溶液，加2% (E/S)堿性蛋白酶，保持反應體系在堿性蛋白酶的最佳pH9. 0和溫度50°C下，施加超聲，進 行超聲促進酶解處理，其中超聲功率為250-1250W/100mL，超聲時間5-lOmin ；超聲間歇比
3為2s-6s/2s ；—定時間后關閉超聲，轉(zhuǎn)入常規(guī)酶解，即酶解過程中保持pH9.0，溫度50°C，酶 解60min，100°C下滅酶lOmin，10000r/min下離心20min，收集上清液，即可得到燕麥降血壓 肽的提取液。本發(fā)明的技術方案也可以是先對蛋白溶液進行超聲預處理，再進行酶解反應。具 體技術方案是參照上述步驟(1)、(2)制備得到燕麥蛋白；(3)超聲預處理將上述制得的 燕麥蛋白，配制成質(zhì)量濃度為3% (W/W)的燕麥蛋白溶液，施加超聲處理，其中超聲功率為 250-1250W//100mL，超聲時間5_20min ；超聲間歇比為2s_6s/2s ； (4)加蛋白酶酶解加2% (E/S)堿性蛋白酶進行酶解，酶解過程中保持pH9. 0，溫度50°C，酶解90min，100°C下滅酶 lOmin, 10000r/min下離心20min，收集上清液，即可得到燕麥降血壓肽的提取液。本發(fā)明的技術方案還可以是先對燕麥蛋白溶液進行超聲預處理；再在超聲場中 對燕麥蛋白進行超聲輔助酶解；一定時間后關閉超聲，然后轉(zhuǎn)入常規(guī)酶解。具體的技術方 案是(1)將燕麥蛋白配制成質(zhì)量濃度為3% (W/W)的燕麥蛋白溶液，進行脈沖超聲預處 理5-20min，其中超聲功率為250_1250W/100mL、超聲間歇比為2s_6s/2s ； (2)向被處理的 燕麥蛋白溶液中，加2% (E/S)堿性蛋白酶，保持反應體系在堿性蛋白酶的最佳pH9.0和溫 度50°C下，在超聲場中進行酶解反應5-10min，其中超聲功率為250_1250W/100mL、超聲間 歇比為2s-6s/2s ;(3) —定時間后關閉超聲，轉(zhuǎn)入常規(guī)酶解，即酶解過程中保持pH9.0、溫度 50°C，酶解60min，100°C下滅酶lOmin，10000r/min下離心20min，收集上清液，即可得到燕 麥降血壓肽的提取液。本發(fā)明采用超聲預處理原料蛋白、在酶解過程中施加超聲以及既采用超聲預處理 原料蛋白又在酶解過程中施加超聲三種方式，對超聲作用后酶解產(chǎn)物的ACE抑制活性進行 了研究。經(jīng)過超聲處理后，縮短了酶解時間，改善了酶解效果，提高了酶解產(chǎn)物的活性。
具體實施例方式本發(fā)明中以水解度(DH)來衡量整個反應的反應效率，水解度(DH)的測定采用 pH-stat法；同時人體中過多的血管緊張素轉(zhuǎn)化酶(ACE)是引起血壓升高的重要原因之一。 因此本發(fā)明以酶解產(chǎn)物對ACE的抑制率評價其降血壓活性。酶解產(chǎn)物ACE抑制活性的測定 按照文獻“劉志國，吳瓊，呂玲肖等.酶解米糠蛋白分離提取ACE抑制肽及其結(jié)構(gòu)研究[J]. 食品科學，2007，28 (3) :223 227. ”的方法進行，以N-[3-(2-呋喃基)丙烯酰]_L_苯丙 氨酰甘氨酰甘氨酸(FAPGG)作為ACE催化的底物，研究其吸光度的變化，利用酶標定量儀測 定。對照例常規(guī)酶解(1)將燕麥粉碎，過40目篩，制的燕麥粉；(2)燕麥蛋白的提取以燕麥粉為原料， 經(jīng)粉碎，按料液比1 8加水，調(diào)pH= 10浸提90min，再將浸提液10000r/min，離心20min， 取上清液，調(diào)節(jié)PH至4. 0，然后lOOOOr/min，離心20min，將離心得到的沉淀物再次溶解， 制成溶液，并進行噴霧干燥，其中進口溫度180°C，出口溫度90°C ；得到燕麥蛋白；(3)常規(guī) 酶解(既無超聲預處理蛋白，又無超聲促進的蛋白酶解)通過參數(shù)優(yōu)化得到的常規(guī)酶解 操作如下配制3% (W/W)的燕麥蛋白溶液lOOmL，放入帶轉(zhuǎn)子的恒溫水浴鍋中，加2% (E/ S)堿性蛋白酶進行酶解，酶解過程中保持pH9. 0，溫度50°C，酶解90min，之后100°C下滅酶 lOmin, 10000r/min下離心20min，收集上清液，稀釋40倍后測定ACE抑制活性，并計算水解度(DH)。見表1。實施例1(1)將燕麥粉碎，過40目篩，制的燕麥粉；(2)燕麥蛋白的提取以燕麥粉為原料， 經(jīng)粉碎，按料液比1 8加水，調(diào)pH= 10浸提90min，再將浸提液10000r/min，離心20min， 取上清液，調(diào)節(jié)PH至4. 0，然后lOOOOr/min，離心20min，將離心得到的沉淀物再次溶解，制 成溶液，并進行噴霧干燥，其中進口溫度180°C，出口溫度90°C ；得到燕麥蛋白；(3)超聲輔 助酶解配制3% (W/W)的燕麥蛋白溶液lOOmL，倒入直徑為4cm的燒杯中，加2% (E/S)堿 性蛋白酶，將超聲探頭插入反應液下1 2cm位置，保持在堿性蛋白酶的推薦pH9. 0和溫度 50°C下，進行超聲促進酶解處理，超聲功率為750W，超聲間歇比為2s/2s，超聲時間20min。 一定時間后關閉超聲，轉(zhuǎn)入常規(guī)酶解，即酶解過程中保持PH9.0，溫度50°C。酶解60min， 100°C下滅酶lOmin，離心(lOOOOr/min，20min)后收集上清液，稀釋40倍后測定ACE抑制活 性，并計算水解度(DH)。見表1。實施例2試驗處理過程同實施例1，其不同在于其中超聲功率為500W，超聲時間20min ；超 聲間歇比為2s/2s。見表1。實施例3試驗處理過程同實施例1，其不同在于其中超聲功率為1250W，超聲時間20min ；超 聲間歇比為2s/2s。見表1。實施例4試驗處理過程同實施例1，其不同在于其中超聲功率為750W，超聲時間5min ；超聲 間歇比為2s/2s。見表1。實施例5試驗處理過程同實施例1，其不同在于其中超聲功率為750W，超聲時間50min ；超 聲間歇比為2s/2s。見表1。實施例6試驗處理過程同實施例1，其不同在于其中超聲功率為750W，超聲時間20min ；超 聲間歇比為4s/2s。見表1。實施例7(1)將燕麥粉碎，過40目篩，制的燕麥粉；(2)燕麥蛋白的提取以燕麥粉為原料， 經(jīng)粉碎，按料液比1 8加水，調(diào)pH= 10浸提90min，再將浸提液10000r/min，離心20min， 取上清液，調(diào)節(jié)PH至4. 0，然后lOOOOr/min，離心20min，將離心得到的沉淀物再次溶解， 制成溶液，并進行噴霧干燥，其中進口溫度180°C，出口溫度90°C ；得到燕麥蛋白；(3)超聲 預處解將上述制得的燕麥蛋白，配制成質(zhì)量濃度為3% (W/W)的燕麥蛋白溶液lOOmL，進 行超聲預處理，其中超聲功率為500W，超聲時間lOmin ；超聲間歇比為2s/2s ； (4)加蛋白酶 酶解加2% (E/S)堿性蛋白酶進行酶解，酶解過程中保持pH9. 0，溫度50°C，酶解90min， 100°C下滅酶lOmin，離心(lOOOOr/min，20min)后收集上清液，稀釋40倍后測定ACE抑制活 性，并計算水解度(DH)。見表1。實施例8試驗處理過程同實施例7，其不同在于其中超聲功率為1250W，超聲時間lOmin ；超聲間歇比為2s/2s。見表1。實施例9試驗處理過程同實施例7，其不同在于其中超聲功率為500W，超聲時間20min ；超 聲間歇比為2s/2s。見表1。實施例10試驗處理過程同實施例4，其不同在于其中超聲功率為500W，超聲時間lOmin ；超 聲間歇比為4s/2s。見表1。實施例11(1)將燕麥粉碎，過40目篩，制的燕麥粉；(2)燕麥蛋白的提取以燕麥粉為原料， 經(jīng)粉碎，按料液比1 8加水，調(diào)pH= 10浸提90min，再將浸提液10000r/min，離心20min， 取上清液，調(diào)節(jié)PH至4. 0，然后lOOOOr/min，離心20min，將離心得到的沉淀物再次溶解， 制成溶液，并進行噴霧干燥，其中進口溫度180°C，出口溫度90°C ；得到燕麥蛋白；(3)將燕 麥蛋白配制成質(zhì)量濃度為3% (W/W)的燕麥蛋白溶液lOOmL，進行脈沖超聲預處理，其中超 聲功率為250W、超聲時間lOmin，超聲間歇比為2s/2s ； (4)向被處理的燕麥蛋白溶液中，加 2% (E/S)堿性蛋白酶，保持反應體系在堿性蛋白酶的最佳pH9.0和溫度50°C下，在超聲場 中進行酶解反應，反應時間5min，其中超聲功率為250W、超聲間歇比為2s/2s ;(5) —定時間 后關閉超聲，轉(zhuǎn)入常規(guī)酶解，即酶解過程中保持PH9. 0、溫度50°C，酶解60min，100°C下滅酶 lOmin, 10000r/min下離心20min，收集上清液，稀釋40倍后測定ACE抑制活性，并計算水解 度(DH)。見表1。實施例12試驗處理過程同實施例11，其不同在于其中超聲預處理中超聲功率為1250W，超 聲時間20min ；超聲間歇比為6s/2s ；在超聲場中進行酶解反應時，反應時間lOmin，其中超 聲功率為1250W、超聲間歇比為6s/2s。見表1。表1不同實施例酶解產(chǎn)物的ACE抑制活性和水解度的結(jié)果 不同處理方式對酶解效果的比較分析將下述三種處理方式在相同條件下進行試驗，以最終酶解產(chǎn)物對ACE的半抑制濃 度(IC5。)為指標，進行比較分析。
表2不同處理方式對酶解產(chǎn)物的ACE抑制活性的比較分析 酶解過程中施加超聲0.367 超聲預處理原料蛋白 0.299
超聲預處理原料蛋白+酶解過程中施加超聲0. 292由表2可以看出，超聲處理可提高酶解產(chǎn)物的抑制活性，其中以超聲預處理原料 蛋白和超聲預處理原料蛋白后并在酶解過程中施加超聲所得的酶解產(chǎn)物的ACE抑制活性 最好。
權(quán)利要求
一種制備燕麥降血壓肽的超聲輔助酶解方法，其特征在于先在超聲場中對燕麥蛋白進行超聲輔助酶解，一定時間后關閉超聲，再轉(zhuǎn)入常規(guī)酶解。
2.一種制備燕麥降血壓肽的超聲輔助酶解方法，其特征在于對燕麥蛋白進行超聲預處 理，再進行酶解反應。
3.一種制備燕麥降血壓肽的超聲輔助酶解方法，其特征在于(1)先對燕麥蛋白溶液 進行超聲預處理；(2)再在超聲場中對燕麥蛋白進行超聲輔助酶解；(3) 一定時間后關閉超 聲，然后轉(zhuǎn)入常規(guī)酶解。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種制備燕麥降血壓肽的超聲輔助酶解方法，其特征在于具 體的技術方案是(1)將燕麥蛋白配制成質(zhì)量濃度為3% (W/W)的燕麥蛋白溶液，加2% (E/ S)堿性蛋白酶，保持反應體系在堿性蛋白酶的最佳PH9.0和溫度50°C下，施加超聲，進行 超聲促進酶解處理，其中超聲功率為250-1250W/100mL，超聲時間5-lOmin ；超聲間歇比為 2s-6s/2s ； (2) 一定時間后關閉超聲，轉(zhuǎn)入常規(guī)酶解，即酶解過程中保持pH9. 0，溫度50°C， 酶解60min，100°C下滅酶lOmin，10000r/min下離心20min，收集上清液，即可得到燕麥降血 壓肽的提取液。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種制備燕麥降血壓肽的超聲輔助酶解方法，其特征在于具 體技術方案是(1)將燕麥蛋白配制成質(zhì)量濃度為3% (W/W)的燕麥蛋白溶液，施加超聲處 理，其中超聲功率為250-1250W//100mL，超聲時間5_20min ；超聲間歇比為2s_6s/2s ； (2) 加蛋白酶酶解加2% (E/S)堿性蛋白酶進行酶解，酶解過程中保持pH9. 0，溫度50°C，酶解 90min, 100°C下滅酶lOmin，10000r/min下離心20min，收集上清液，即可得到燕麥降血壓肽 的提取液。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種制備燕麥降血壓肽的超聲輔助酶解方法，其特征在于 具體的技術方案是(1)將燕麥蛋白配制成質(zhì)量濃度為3% (W/W)的燕麥蛋白溶液，進行 脈沖超聲預處理5-20min，其中超聲功率為250_1250W/100mL、超聲間歇比為2s_6s/2s ； (2)向被處理的燕麥蛋白溶液中，加2% (E/S)堿性蛋白酶，保持反應體系在堿性蛋白 酶的最佳PH9. 0和溫度50 °C下，在超聲場中進行酶解反應5-lOmin，其中超聲功率為 250-1250W/100mL、超聲間歇比為2s-6s/2s ； (3) —定時間后關閉超聲，轉(zhuǎn)入常規(guī)酶解，即 酶解過程中保持PH9. 0、溫度50°C，酶解60min，100°C下滅酶lOmin，10000r/min下離心 20min,收集上清液，即可得到燕麥降血壓肽的提取液。
全文摘要
本發(fā)明一種降血壓肽的超聲輔助制備方法，涉及超聲輔助制備燕麥蛋白降血壓肽的方法，屬于燕麥深加工技術領域。按照下述步驟進行(1)將原料粉碎；(2)按照堿提酸沉法提取蛋白；(3)將上述制得的蛋白，配制成一定質(zhì)量濃度的蛋白溶液，加堿性蛋白酶，保持反應體系在堿性蛋白酶的最佳pH和溫度下，施加超聲，進行超聲促進酶解處理，一定時間后關閉超聲，轉(zhuǎn)入常規(guī)酶解，酶解過程中保持pH和溫度不變，酶解一定時間后，100℃下滅酶，離心收集上清液，即可得到降血壓肽的提取液。本發(fā)明制備燕麥蛋白降血壓肽過程中經(jīng)過超聲處理后，縮短了酶解時間，改善了酶解效果，提高了酶解產(chǎn)物的活性。
文檔編號A23J3/14GK101849606SQ201010188418
公開日2010年10月6日 申請日期2010年5月28日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月28日
發(fā)明者任曉鋒, 何榮海, 耿靜靜, 馬海樂, 駱琳 申請人:江蘇大學