[发明专利]一种提高芡实蛋白功能特性和抗氧化活性的方法

说明书

本发明公开了一种提高芡实蛋白功能特性和抗氧化活性的方法，属于食品/农产品的加工技术领域，涉及一种提高蛋白功能特性和抗氧化活性的方法，具体步骤如下：原料预处理、超声处理、浓缩、透析和干燥等步骤，所得芡实蛋白的功能特性及抗氧化活性均优于未经超声处理的芡实蛋白的功能特性及抗氧化活性。本发明是一种环保友好的蛋白质提取修饰技术。本方法适用于所有原料中提高蛋白质的功能特性及抗氧化活性的研究。

技术领域

本发明属于食品/农产品的加工技术领域，涉及一种提高蛋白功能特性和抗氧化活性的方法，具体地说是一种超声改性提高芡实蛋白功能特性和抗氧化活性的方法。

背景技术

芡实属于睡莲科芡属，是传统的中药材和珍贵的天然补品，具有药食同源性。近年来，芡实的种植面积和产量稳步提高，销售价格也逐年上升，市场潜力较大。随着芡实的加工工艺和保鲜工艺的发展，市场上关于芡实的产品逐渐多样化，已研发出与芡实相关的具有补肾、健脾、养颜等功效的保健食品。

芡实中蛋白质含量较高，可达10％左右，高于大米、玉米等一般谷类作物。芡实蛋白质由18种氨基酸组成，必需氨基酸占总量的24.6％，必需氨基酸指数(EAAI)和化学评分(CS)与鱼肉接近，可作为人体优质蛋白的理想来源。

虽然芡实蛋白的营养价值很高，但传统水提取得到的芡实蛋白得率在26％左右，产品质量不高，并且产品的溶解性、乳化性等功能特性和抗氧化活性较差，造成了极大的资源浪费。因此，有必要挖掘有效的方法以改善其功能特性和抗氧化活性，以便促进芡实蛋白相关产品的研发。

超声具有耗能少、时间短、效率高等优点而被广泛用于蛋白质的提取中。超声在提取蛋白的过程的机械作用、空化作用和热作用通常不改变蛋白的一级结构，只改变蛋白的高级结构和分子之间聚集方式，使得蛋白分子内部多肽链部分展开，疏水基团暴露，表面活性增强，从而改善蛋白的食品加工特性及抗氧化活性，提高芡实蛋白的营养价值，是一个非常有前景的研究方向。

利用超声技术可降低蛋白质提取过程中的变性程度，改善蛋白质功能特性，显著提高蛋白质的提取率，又因其无毒、环保、经济等优点，已在医药、农业、能源等领域备受关注。因此，如何借助超声手段，提高芡实蛋白提取率、功能特性及其抗氧化活性，进而提高芡实蛋白加工利用的深度，是芡实蛋白加工行业亟待解决的问题。

发明内容

本发明针对传统碱提酸沉工艺生产芡实蛋白过程中存在的不足，提供一种能够同时提高芡实蛋白功能特性和抗氧化活性的方法，使用超声提取芡实蛋白，不但是绿色、节能的一种方法，而且能通过改变芡实蛋白的高级结构来改善其功能性和抗氧化活性。该方法是利用超声对蛋白进行提取，利用超声所具有的空化效应、机械效应和热效应增加传质效率，在提高芡实蛋白的同时对其进行分子改性。

本发明的技术方案为：

一种同时提高芡实蛋白功能特性和抗氧化活性的方法，按照下述步骤进行：

(1)原料预处理，将芡实果实粉碎后过筛，脱脂，烘干备用；

(2)浸泡，将步骤(1)中得到的芡实粉和1:40(g:mL)蒸馏水混匀，调节pH至10，30-45℃条件下浸泡30min，得到芡实浸泡液；

(3)超声处理，将步骤(2)得到的溶液在超声功率60-300W、频率40kHz的条件下，处理15-30min，脉冲间歇比5s:1s，得到超声处理液；

(4)离心，将上述超声处理液在4700r/min条件下离心15min，除去沉淀，收集上清。向沉淀中加入200mL蒸馏水，离心，重复2次，合并所有上清液；

(5)沉淀，将(4)获得的溶液调pH至等电点2.7，静置过夜，过滤得沉淀，将沉淀复溶，调pH 7.0，用3500Da透析膜透析72h；

(6)干燥，将步骤(5)透析后的蛋白干燥，即为具有较优功能特性和抗氧化活性的芡实蛋白成品。