本發(fā)明涉及一種玉米肽粉的制備方法，具體涉及一種從玉米蛋白中仿生酶解制取玉米肽粉的工業(yè)生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

玉米生產(chǎn)加工的主要副產(chǎn)物是玉米蛋白粉,其蛋白質(zhì)含量67％～71％,其余成分12％～15％的淀粉、3％～7％的脂肪、1％～2％的纖維素和1％～2％的灰分等。玉米蛋白中的主要成分是玉米醇溶蛋白(68％)、谷蛋白(28％)和球蛋白(1.2％)。由玉米蛋白粉中缺少賴氨酸、色氨酸等人體必需的氨基酸,且具有特殊的味道和色澤、水溶性差,玉米蛋白粉主要用于粗飼料生產(chǎn)或者直接被排放處理,造成了資源的極大浪費(fèi)。

玉米肽是以玉米蛋白粉為底物,用相應(yīng)蛋白酶水解后得到的分子量小而具有一定活性的多肽分子。玉米肽中富含疏水性氨基酸丙氨酸和亮氨酸等，及谷氨酸和脯氨酸。利用玉米可提取天然食用色素、玉米醇溶蛋白和谷氨酸等，還能制備具有多種生理功能的玉米活性肽，如谷氨酰胺肽、高f值低聚肽、降血壓肽和玉米蛋白肽等，從而大幅提升玉米的附加值。特殊的氨基酸組成和連接方式賦予玉米肽多種生物活性,如抑制血管緊張素轉(zhuǎn)換酶、促進(jìn)乙醇代謝、抗氧化、抗疲勞、抗癌等，從而大幅提升玉米的附加值。。因此,關(guān)于玉米肽生物活性的研究與應(yīng)用逐年增加。玉米肽無論從理化特性、營養(yǎng)特性還是功能特性都優(yōu)于玉米蛋白質(zhì)，所以其應(yīng)用前景非常廣闊，市場潛力巨大。

已有的玉米肽的制備方法專利有單酶酶解，如cn106107926a為用蛋白酶進(jìn)行酶解，cn200310115958.7為用卡氏枯草桿菌絲氨酸堿性蛋白酶進(jìn)行酶解等；有雙酶酶解，如cn201110004804.5為用堿性蛋白酶、復(fù)合酶進(jìn)行酶解等；有微生物發(fā)酵，如cn102492759a為用黑曲霉進(jìn)行發(fā)酵等；有蛋白酶酶解與微生物發(fā)酵聯(lián)合，如cn102492759a為用微生物醋酸桿菌發(fā)酵、酸性蛋白酶酶解等。

仿生酶解為模擬口服蛋白類的胃腸道消化過程(胃為消化部位、吸收很少，腸道為消化、吸收部位)，創(chuàng)造性的將蛋白類酶解成小分子肽類的方法，即在適當(dāng)?shù)臈l件下以胃蛋白酶、胰蛋白酶進(jìn)行連續(xù)酶解，再經(jīng)高速離心、超濾、電滲析或納濾得到以相對(duì)分子質(zhì)量小于3kd為主的小分子肽類。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，吸收入血的有效物質(zhì)群與直接口服蛋白相同，仿生酶解有效成分提取更充分，生物利用度高，不僅增強(qiáng)了療效，而且消除了服用異蛋白等引起的免疫原反應(yīng)，減小了不良反應(yīng)發(fā)生率，安全性高；與其他酶解方法相比，仿生酶解更符合人體的選擇機(jī)制，更安全。

以仿生酶解方法從玉米蛋白中制取玉米肽粉是發(fā)明人的獨(dú)創(chuàng)方法，經(jīng)放大化的工業(yè)生產(chǎn)驗(yàn)證，穩(wěn)定、可行，有廣闊的應(yīng)用前景。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的第一目的在于提供一種從玉米蛋白中仿生酶解制取玉米肽粉的工業(yè)生產(chǎn)方法；第二目的在于提供通過所述的工業(yè)化生產(chǎn)方法得到的玉米肽粉；第三目的在于提取所述的玉米肽粉在食品、保健食品及藥品領(lǐng)域中的應(yīng)用。

本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的：

一種從玉米蛋白中仿生酶解制取玉米肽粉的工業(yè)生產(chǎn)方法，采用以下步驟：

(1)向仿生酶解罐中加純化水20-40升，啟動(dòng)攪拌漿，設(shè)置轉(zhuǎn)速30-60轉(zhuǎn)/分鐘，取玉米蛋白粉2kg，緩慢加入，加入完畢后繼續(xù)攪拌潤脹30分鐘，夾層通蒸汽加熱至80-85℃滅菌15-30分鐘，夾層通冷卻水冷卻至罐內(nèi)溫度約50-55℃，啟動(dòng)夾層水與加熱器循環(huán)，加熱器加熱至50-55℃保溫；

(2)啟動(dòng)ph檢測端子，向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入稀鹽酸調(diào)節(jié)ph值1.8-2.2，加入玉米蛋白量的1-3％胃蛋白酶，保溫酶解1-3小時(shí)，隨時(shí)監(jiān)測ph值，補(bǔ)充稀鹽酸保持ph值在1.8-2.2范圍內(nèi)；

(3)向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入40％氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值7.8-8.2，加入1-3％胰蛋白酶，保溫酶解3-6小時(shí)，隨時(shí)監(jiān)測ph值，補(bǔ)充40％氫氧化鈉保持ph值在7.8-8.2范圍內(nèi)；

(4)向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入稀鹽酸調(diào)節(jié)ph值6.8-7.2，放掉夾層水，夾層通蒸汽煮沸加熱至80-85℃滅酶15-30分鐘，放液；

(5)至管式高速離心機(jī)中離心，轉(zhuǎn)速8000～12000轉(zhuǎn)/分鐘，上清液通過1812型超濾裝置超濾，超濾膜相對(duì)分子質(zhì)量為3kd，透過液經(jīng)電滲析除鹽，電壓30～90伏，除鹽液經(jīng)減壓濃縮至60℃相對(duì)密度為1.10～1.15的清膏，噴霧干燥，進(jìn)風(fēng)溫度為180-200℃，出風(fēng)溫度為90-100℃，得到玉米肽粉，復(fù)合膜袋包裝。

步驟(1)中所述的玉米蛋白中蛋白含量在90％以上，水分小于10％；

步驟(2)中所述的胃蛋白酶酶活力為3000u/g；

步驟(3)中所述的胰蛋白酶酶活力為100000u/g；

步驟(5)中所述的玉米肽粉中總蛋白含量在90％以上，三氯乙酸可溶解的小分子肽含量在85％以上，游離氨基酸含量小于5％，水分小于7％。

一種玉米肽粉，是通過上述工業(yè)化生產(chǎn)方法得到的。利用本方法得到的玉米肽粉，其主要相對(duì)分子質(zhì)量為3kd以下，具有極強(qiáng)的水溶性，其總蛋白含量在90％以上，三氯乙酸可溶解的小分子肽含量在85％以上，游離氨基酸含量小于5％，水分小于7％。

上述仿生酶解罐及酶解系統(tǒng)指的是cn205874433u、cn205590709u中涉及的設(shè)備，隨著設(shè)備容積的增大，本發(fā)明方法中各物料的用量可隨之增大。在其他具有同類功能的設(shè)備上，本方法同樣適應(yīng)。

本發(fā)明中的原料玉米蛋白粉，可以是購自市場上的成品原料，也可以是先從玉米中水解得到玉米蛋白粉或含玉米蛋白的液體產(chǎn)品?？傊?，無論以何種原料投料生產(chǎn)(玉米、玉米蛋白粉、玉米蛋白液等)，只要生產(chǎn)工藝中涉及到了本發(fā)明保護(hù)的內(nèi)容，即視為采用了本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容。

按上述工業(yè)生產(chǎn)方法得到的玉米肽粉在食品、保健食品及藥品中的應(yīng)用，包括但不限于下述應(yīng)用：根據(jù)所生產(chǎn)的玉米肽粉的營養(yǎng)特性、功能特性和加工特性，以玉米肽粉作為基本素材，可以開發(fā)出許多優(yōu)質(zhì)、營養(yǎng)、健康的食品。根據(jù)玉米肽粉中含有大量疏水性蛋白質(zhì)，可用適當(dāng)酶開發(fā)出含疏水性氨基酸的肽，可以開發(fā)降低血清膽固醇濃度的保健食品；利用其促進(jìn)酒精代謝的特性，可以開發(fā)醒酒的功能性食品和保健食品、藥品；利用其抑制血管緊張素i向血管緊張素h轉(zhuǎn)換及阻止ace降解緩激膚的特性，可以開發(fā)降血壓營養(yǎng)食品和保健食品；利用其含有較多維持腸道技能的谷氨酰胺的特性，可以開發(fā)保護(hù)腸粘膜的保健食品；利用其抗疲勞的特性，可以開發(fā)消除疲勞的運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)食品和保健食品；利用其肝昏迷和精神狀態(tài)的特性，可以開發(fā)保護(hù)肝細(xì)胞功能食品。

本發(fā)明的有益效果是：本發(fā)明從玉米蛋白中仿生酶解制取玉米肽粉的工業(yè)生產(chǎn)方法，符合人體選擇機(jī)制，制備工藝簡便、可行，成本低，生產(chǎn)過程綠色環(huán)保；所得的玉米肽粉總蛋白含量在90％以上，小分子肽類含量在85％以上，相對(duì)分子質(zhì)量主要在3kd以下，無毒副作用，達(dá)到綠色食品純天然的要求，能獲得良好的經(jīng)濟(jì)效益。

具體實(shí)施方式

下面列舉實(shí)施例，進(jìn)一步說明本發(fā)明，各實(shí)施例僅用于說明本發(fā)明，并不限制本發(fā)明：

實(shí)施例1本實(shí)施例包括如下步驟：

(1)向仿生酶解罐中加純化水20升，啟動(dòng)攪拌漿，設(shè)置轉(zhuǎn)速60轉(zhuǎn)/分鐘，取玉米蛋白粉(玉米分離蛋白，蛋白含量在90％以上，水分小于10％)2kg，緩慢加入，加入完畢后繼續(xù)攪拌潤脹30分鐘，夾層通蒸汽加熱至80-85℃滅菌15分鐘，夾層通冷卻水冷卻至罐內(nèi)溫度約55℃，啟動(dòng)夾層水與加熱器循環(huán)，加熱器加熱至55℃保溫；

(2)啟動(dòng)ph檢測端子，向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入稀鹽酸調(diào)節(jié)ph值2.0，加入玉米蛋白量的1％胃蛋白酶(酶活力為3000u/g)，保溫酶解1小時(shí)，隨時(shí)監(jiān)測ph值，補(bǔ)充稀鹽酸保持ph值在1.8-2.2范圍內(nèi)；

(3)向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入40％氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值8.0，加入1％胰蛋白酶(酶活力為100000u/g)，保溫酶解3小時(shí)，隨時(shí)監(jiān)測ph值，補(bǔ)充40％氫氧化鈉保持ph值在7.8-8.2范圍內(nèi)；

(4)向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入稀鹽酸調(diào)節(jié)ph值6.8，放掉夾層水，夾層通蒸汽煮沸加熱至80-85℃滅酶30分鐘，放液；

(5)至管式高速離心機(jī)中離心，轉(zhuǎn)速8000～12000轉(zhuǎn)/分鐘，上清液通過1812型超濾裝置超濾，超濾膜相對(duì)分子質(zhì)量為3kd，透過液經(jīng)電滲析除鹽，電壓30伏，除鹽液經(jīng)減壓濃縮至60℃相對(duì)密度為1.10～1.15的清膏，噴霧干燥，進(jìn)風(fēng)溫度為180-200℃，出風(fēng)溫度為90-100℃，得到玉米肽粉，復(fù)合膜袋包裝。

實(shí)施例2本實(shí)施例包括如下步驟：

(1)向仿生酶解罐中加純化水40升，啟動(dòng)攪拌漿，設(shè)置轉(zhuǎn)速30轉(zhuǎn)/分鐘，取玉米蛋白粉2kg，緩慢加入，加入完畢后繼續(xù)攪拌潤脹30分鐘，夾層通蒸汽加熱至80-85℃滅菌15分鐘，夾層通冷卻水冷卻至罐內(nèi)溫度約50℃，啟動(dòng)夾層水與加熱器循環(huán)，加熱器加熱至50℃保溫；

(2)啟動(dòng)ph檢測端子，向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入稀鹽酸調(diào)節(jié)ph值1.8，加入玉米蛋白量的3％胃蛋白酶，保溫酶解3小時(shí)，隨時(shí)監(jiān)測ph值，補(bǔ)充稀鹽酸保持ph值在1.8-2.2范圍內(nèi)；

(3)向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入40％氫氧化鈉調(diào)節(jié)ph值8.2，加入3％胰蛋白酶，保溫酶解6小時(shí)，隨時(shí)監(jiān)測ph值，補(bǔ)充40％氫氧化鈉保持ph值在7.8-8.2范圍內(nèi)；

(4)向仿生酶解罐中以蠕動(dòng)泵加入稀鹽酸調(diào)節(jié)ph值7.2，放掉夾層水，夾層通蒸汽煮沸加熱至80-85℃滅酶15分鐘，放液；

(5)至管式高速離心機(jī)中離心，轉(zhuǎn)速8000～12000轉(zhuǎn)/分鐘，上清液通過1812型超濾裝置超濾，超濾膜相對(duì)分子質(zhì)量為3kd，透過液經(jīng)電滲析除鹽，電壓90伏，除鹽液經(jīng)減壓濃縮至60℃相對(duì)密度為1.10～1.15的清膏，噴霧干燥，進(jìn)風(fēng)溫度為180-200℃，出風(fēng)溫度為90-100℃，得到玉米肽粉，復(fù)合膜袋包裝。

實(shí)施例3玉米肽粉：

取實(shí)施例1所述的工業(yè)化生產(chǎn)方法得到的玉米肽粉，經(jīng)檢測：其總蛋白含量為92％，三氯乙酸可溶解的小分子肽含量為86％，游離氨基酸含量為3.7％，水分含量為5.3％，相對(duì)分子量分布為：

實(shí)施例4玉米肽粉制備的產(chǎn)品：

取實(shí)施例1方法所得的玉米肽粉400g，按玉米肽粉:玉米油:蜂蠟:卵磷脂比例為10:36:3:1混合物料，經(jīng)膠體磨研磨30分鐘，以明膠、甘油、純化水、氧化鐵黑按100：40：100：1比例制作軟膠囊囊皮膠液，控制膠盒溫度55±5℃，保溫罐40±5℃，噴體溫度36±5℃，以壓丸機(jī)壓制軟膠囊，每粒內(nèi)容物重0.50g，18℃～26℃冷風(fēng)干燥4h(相對(duì)濕度為30％～40％)定型，洗丸、干燥、選丸、包裝，制備成軟膠囊成品。

實(shí)施例5玉米肽粉的應(yīng)用：

根據(jù)玉米肽粉中含有大量疏水性蛋白質(zhì)，可用適當(dāng)酶開發(fā)出含疏水性氨基酸的肽，可以開發(fā)降低血清膽固醇濃度的保健食品；利用其促進(jìn)酒精代謝的特性，可以開發(fā)醒酒的功能性食品和保健食品、藥品；利用其抑制血管緊張素i向血管緊張素h轉(zhuǎn)換及阻止ace降解緩激膚的特性，可以開發(fā)降血壓營養(yǎng)食品和保健食品；利用其含有較多維持腸道技能的谷氨酰胺的特性，可以開發(fā)保護(hù)腸粘膜的保健食品；利用其抗疲勞的特性，可以開發(fā)消除疲勞的運(yùn)動(dòng)營養(yǎng)食品和保健食品；利用其肝昏迷和精神狀態(tài)的特性，可以開發(fā)保護(hù)肝細(xì)胞功能食品。