[发明专利]一种蛋白与糖接枝反应设备及糖基化蛋白的制备方法

说明书

技术领域

本发明属于蛋白深加工技术领域，具体涉及一种蛋白与糖接枝反应设备及糖基化蛋白的制备方法。

背景技术

糖基化改性是基于蛋白质分子中氨基酸侧链的自由氨基和糖分子还原末端的羰基之间的羰氨反应—美拉德反应，不需要任何化学试剂作为催化剂，仅加热就可使该反应自发地进行。主要应用于大豆蛋白、大米蛋白、乳清蛋白、酪蛋白等。从目前所报道的文献来看，蛋白质与糖进行接枝改性的方法主要有干热法与湿热法两种，但是这两种方法的反应时间较长，特别是干法反应，少则数十小时，多则几天甚至几周，不利于应用，且取代度低。湿热法增加了蛋白与糖的碰撞几率，比干热法缩短了时间，但主要用于小分子糖的反应。因此发明一种工作时间短，适用于蛋白质与多种分子量的糖接枝的接枝反应设备，对获取高乳化性和溶解性蛋白至关重要。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种蛋白与糖接枝反应设备及糖基化蛋白的制备方法，提高了蛋白与糖接枝反应的接枝度，提高了蛋白经糖基化后的乳化性和溶解性，解决了蛋白与糖接枝反应时间长，生产效率低，反应不连续的问题。

本发明是这样实现的，根据本发明的一个方面，提供了一种蛋白与糖接枝反应设备，包括：

进料组件，由蛋白进料管、糖进料管、蒸馏水进料管、进料调控器和进料控制显示器组成，进料控制显示器用来设定反应所需的物料量，将设定的物料量信息传送给进料调控器，由进料控制器控制所述蛋白进料管、糖进料管、蒸馏水进料管中各物料的进料量；

反应腔，与进料组件的蛋白进料管、糖进料管、蒸馏水进料管连接；

pH控制组件，与反应腔连接调控反应腔中反应物的pH，由pH探测器、碱进料管、酸进料管、pH调控器和pH控制显示器组成，pH控制显示器用来设定反应所需的pH，将设定的pH信息传送给pH调控器，pH调控器通过将伸入反应腔内的pH探测器探测到的混合物料pH与设定的pH比较，从而调控从碱进料管为物料加碱或从酸进料管为物料加酸；

温度控制组件，与反应腔连接调控反应腔中反应物的温度，由红外测温仪、微波加热组件、循环水冷却组件、温度调控器、温度控制显示器组成，温度控制显示器用来设定反应所需的温度，将设定的温度信息传送给温度调控器，温度调控器通过将红外测温仪测得的反应腔内混合物料温度与设定的反应温度比较，从而调控微波加热组件为物料加热或调控循环水冷却组件为物料降温；微波加热组件包括微波发生装置、微波吸收装置和微波功率控制显示器，微波功率控制显示器用来设置反应所需微波功率，将反应所需功率传送给微波发生装置，微波发生装置与反应腔连接，向反应腔内发射微波，微波吸收装置设在反应腔的侧壁和底面，吸收产生的微波；

压力控制组件，与反应腔连接调控反应腔中反应物的压力，由压力计、送气管、抽气管、压力调控器和压力控制显示器组成，压力控制显示器用来设定反应所需的压力，将设定的压力信息传送给压力调控器，压力调控器通过将反应腔中的压力计测得的反应腔内的压力与设定的反应压力比较，从而调控送气管为反应腔送气增压或抽气管从反应腔抽气降压；

搅拌控制组件，由搅拌器、搅拌调控器和搅拌控制显示器组成，搅拌器设置在反应腔内，搅拌控制显示器用来设定反应所需的搅拌转速，将设定的搅拌转速信息传递给搅拌调控器，搅拌调控器控制搅拌器的转速从而实现反应腔内混合物料的搅拌；

出料组件，包括出料口、出料管、循环泵和出料控制显示器，出料口设置在反应腔底部，出料控制显示器用来设定反应完成时间，当反应完成后，出料控制显示器控制打开出料口，循环泵将反应产物从所述反应腔中抽出；以及

后处理装置，与出料管连接，为半透膜透析装置。

进一步地，循环水冷却组件包括流量电磁阀、换热管和制冷装置，循环水在制冷装置中制冷后进入到换热管中与反应腔发生热交换降低反应温度，流量电磁阀受温度调控器的调控控制循环水的流量大小。

根据本发明另外一个方面，提供了利用上述接枝反应设备进行蛋白与糖接枝反应的方法，包括如下步骤：

1)在进料控制显示器上设置接枝反应所需蛋白和蒸馏水的量；

2)在pH控制显示器上设置制备蛋白液所需pH，在搅拌控制显示器上设置制备蛋白液所需搅拌转速；

3)启动所述接枝反应设备，制成蛋白液，暂停设备；

4)在进料控制显示器上设置接枝反应所需糖的量，在pH控制显示器、温度控制显示器、微波功率控制显示器、压力控制显示器、搅拌控制显示器和出料控制显示器上设置接枝反应所需pH、温度、微波功率、压力、搅拌转速和时间，再次启动设备，进行接枝反应；