[发明专利]扫频超声波预处理玉米醇溶蛋白制备功能性多肽的方法

说明书

技术领域

    本发明涉及超声波在玉米蛋白开发技术领域，特指利用扫频超声波预处理玉米醇溶蛋白制备功能性多肽的方法。

背景技术

玉米醇溶蛋白来源于玉米淀粉加工后的废弃物，其氨基酸组成极其丰富，但是大部分是Leu、Val、Ala等疏水氨基酸和含硫氨基酸，故其疏水性强，不溶于水，易溶于60%-90%的乙醇。玉米醇溶蛋白具有良好的成膜性、抗氧化性等性能，可用于生产可降解食品包装材料、保鲜膜、缓释材料等，但是过高的生产成本限制了其应用，如何更好的利用玉米醇溶蛋白一直是学术界和工业界比较感兴趣的研究内容之一。

玉米醇溶蛋白中含有高比例的疏水性氨基酸和Pro、Glu等，很少含有Lys等碱性氨基酸。这种特殊氨基酸组成使玉米醇溶蛋白中含有大量活性肽片段，可以水解生成功能性多肽。目前国内利用玉米蛋白生产活性肽已有报道。如中国发明专利“ 玉米蛋白高F值低聚肽的生产方法”（200510017037.6）利用玉米蛋白粉为原料生产高F值低聚肽，可用于肝病的辅助治疗；“玉米蛋白粉降血压多肽与分离方法及其应用” （200510104787.7）、“玉米蛋白粉多肽与分离方法及其应用”（200510136699.5）、“一种降血压多肽与分离方法及其应用（200510136700.4）”都提到用玉米蛋白为原料生产具有降血压活性的多肽片段或多肽混合物，但是这些多肽都是用传统的酶解方法来生产的。利用传统酶解方法生产存在酶解速率较慢、过程较长、酶利用率低和生产成本较高等缺点。这是因为未经改性处理的玉米醇溶蛋白的疏水性强、溶解度差，限制了其与酶的接触。

超声波处理作为非热加工技术之一，已经被应用于提高蛋白的溶解性、改善乳化性等其他功能性质。但是，现有超声波设备功能简单，处理模式单一，超声波设备以超声波清洗机和聚能式超声波为主，频率单一且固定，不能充分发挥超声波对蛋白的改性作用。

发明内容

为了克服单一模式超声无法有效对玉米醇溶蛋白进行改性，采用扫频多频超声波的方法进行预处理，提出了本发明的技术方案。

一种扫频复频预处理玉米醇溶蛋白制备功能性多肽的方法，按照下述步骤进行：

（1）将玉米醇溶蛋白粉碎过100目筛后，按 1-4:100 比例取水，用密封袋密封后置于25℃的超声池中，对玉米醇溶蛋白溶液进行超声处理。

（2）经超声处理后的玉米醇溶蛋白用Alcalase蛋白酶进行酶解，酶解结束后使用0.2 mol/L HCL调节pH至7.0，并在沸水浴中灭酶10min，冷却到室温后于2500 rpm离心15min，得上清液。

（3）将上述上清液采用常规喷雾干燥或冷冻干燥即可得功能性多肽。

其中步骤（1）复频超声工作时固定上下板间距为5-15cm，扫频周期0-1000s，脉冲间歇比（2-18）:（1-5），超声时间10-50min，上下每块振板功率为600W。

优选步骤（1）复频超声工作时固定上下板间距为10cm，扫频周期500s，间歇比10:3（超声10s，间歇3s），超声时间30min，上下每块振板功率为600W。

其中步骤（1）中所述的复频为频率为20-70kHz两个频率的组合。

优选步骤（1）中所述的复频频率组合为：68kHz/22kHz、68 kHz/28 kHz、68 kHz/33 kHz、68 kHz/40 kHz、68 kHz/68 kHz、40kHz/22kHz、40 kHz/28 kHz、40 kHz/33 kHz、40kHz/40kHz 、33kHz/22kHz、33 kHz/28 kHz、33 kHz/33 kHz或22 kHz/22 kHz，最优选佳频率组合为40 kHz/68 kHz。

其中步骤（2）中所述酶解条件如下：底物质量浓度1.0 g/100ml、加酶量（E/S）3500 U/g、pH 8.0、温度50℃，在酶解40 min后。

本发明方法的有益效果：利用扫频复频超声波处理玉米醇溶蛋白混悬液，然后进行酶解，与相同酶解条件下常规酶解相比，超声处理后酶解产物对的ACE抑制率提高30~80%。简化了生产工艺，降低了成本。

 

附图说明

 图1为扫频复频超声预处理玉米醇溶蛋白的设备图，1-超声池，2-温度计，3-恒温水浴池，4-超声波上振板，5-超声波下振板，6-样品处理区域，7-电脑控制器，8-超声波发生器。