一种耦合预处理制备改性蛋白的方法及其应用与流程

本发明属于蛋白改性，具体涉及一种耦合预处理制备改性蛋白的方法及其应用。

背景技术：

1、玉米蛋白粉是玉米淀粉加工核心副产物，粗蛋白含量可达60%-75%，富含醇溶蛋白与谷蛋白，是优质植物蛋白资源。但天然玉米蛋白粉存在蛋白结构致密、颗粒团聚严重、水溶性差、大分子蛋白占比高等问题，直接应用时消化吸收率低、功能特性差，限制其高值化利用。

2、现有改性技术主要分为物理预处理（挤压、超声、热处理）与单一/复合酶解两类。例如采用双螺杆挤压膨化耦合碱性蛋白酶酶解，虽提升水解度，但挤压温度高易导致蛋白变性、营养损失，且仅单一碱性蛋白酶酶解，底物特异性有限，水解产物氨基酸组成不均衡。

3、当前酶解工艺多为单一蛋白酶同步酶解或复合蛋白酶混合酶解，由于未进行高效物理预处理，蛋白颗粒未充分解离，酶与底物接触面积小，酶解效率低。而且酶解ph、温度单一，无法匹配不同蛋白酶最适作用条件，酶活性难以最大化发挥。此外，水解产物以普通肽段为主，支链氨基酸（缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸）含量低，无法满足功能性蛋白原料需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是克服现有蛋白处理技术中物理预处理造成营养损失、酶解效率低、氨基酸组成不均衡、功能成分含量低等缺陷问题。

2、为此，本发明提供了一种耦合预处理制备改性蛋白的方法，包括以下步骤：

3、将蛋白粉与水混合搅拌制成蛋白悬浮浆料；

4、在惰性氛围下，对蛋白悬浮浆料同步进行dbd等离子与交变磁场耦合预处理；

5、对预处理完成后的浆料进行酶解；

6、灭酶、离心，收集酶解液；

7、将酶解液干燥，得到改性蛋白。

8、具体的，上述耦合预处理具体为：将蛋白悬浮浆料送入一体化耦合反应仓；所述一体化耦合反应仓内设有dbd放电电极和交变磁场线圈；将一体化耦合反应仓内空气置换为惰性气体；同步启动dbd放电电极与交变磁场线圈对浆料进行耦合预处理。

9、具体的，上述dbd放电电极的放电功率为60~90w；交变磁场强度为120~180ka/m、频率为300~500hz；耦合预处理时长为30~50s。

10、具体的，上述dbd放电电极采用间歇脉冲工作模式，放电7s、间歇4s。

11、具体的，上述酶解具体为：预处理完成后的浆料升温至48~52℃；加入酸性蛋白酶，恒温酶解1.5h~2.5h；调节体系ph至8.0~10，升温至53~57℃；加入碱性蛋白酶，恒温酶解2.5h~3.5h。

12、具体的，以蛋白粉原料干重计，酸性蛋白酶添加量为0.2%~0.5%，碱性蛋白酶添加量为0.4%~0.8%。

13、具体的，上述酶解过程中还包括加入硅藻土脱苦；所述硅藻土与碱性蛋白酶同步添加。

14、具体的，以体系总质量计，硅藻土的添加量为2%~4%。

15、本发明还提供了一种改性蛋白，所述改性蛋白采用上述任意一项所述耦合预处理制备改性蛋白的方法制备。

16、本发明还提供了上述耦合预处理制备改性蛋白的方法或上述改性蛋白在功能性饲料、食品配料、生物活性肽原料制备中的应用。

17、与现有技术相比，本发明具有以下优点和有益效果：

18、本发明提供的这种耦合预处理制备改性蛋白的方法采用惰性气体下，介质阻挡放电（dbd）低温等离子与交变磁场一体化协同设计，隔绝氧气，大幅减少氧化自由基生成，避免蛋白氧化劣变与异味产生；等离子、磁场同一仓同步作用，无物料转运间隔，交变磁场持续束缚舒展蛋白分子，抑制游离巯基重新氧化交联，防止蛋白复聚；脉冲间歇放电预留散热时间，彻底消除连续恒功率放电造成的局部过热、蛋白变性问题，相较空气分段预处理，蛋白溶出率显著提升，游离巯基保留量更高、蛋白氧化程度更低，有效提升原料蛋白溶出率、蛋白水解度。酶解过程中利用不同蛋白酶的酶切位点特异性，逐级降解大分子蛋白，碱性蛋白酶可定向富集支链氨基酸，使产品兼具高水溶性、高水解度与高功能性，可广泛应用于功能性饲料、食品配料、生物活性肽原料等领域。此外，碱性酶解阶段原位同步脱苦设计，无需增设独立脱色工段，改性硅藻土可高温再生循环使用。

1.一种耦合预处理制备改性蛋白的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.如权利要求1所述耦合预处理制备改性蛋白的方法，其特征在于，所述耦合预处理具体为：将蛋白悬浮浆料送入一体化耦合反应仓；所述一体化耦合反应仓内设有dbd放电电极和交变磁场线圈；将一体化耦合反应仓内空气置换为惰性气体；同步启动dbd放电电极与交变磁场线圈对浆料进行耦合预处理。

3.如权利要求2所述耦合预处理制备改性蛋白的方法，其特征在于：所述dbd放电电极的放电功率为60~90w；交变磁场强度为120~180ka/m、频率为300~500hz；耦合预处理时长为30~50s。

4.如权利要求3所述耦合预处理制备改性蛋白的方法，其特征在于：所述dbd放电电极采用间歇脉冲工作模式，放电7s、间歇4s。

5.如权利要求1所述耦合预处理制备改性蛋白的方法，其特征在于，所述酶解具体为：预处理完成后的浆料升温至48~52℃；加入酸性蛋白酶，恒温酶解1.5h~2.5h；调节体系ph至8.0~10，升温至53~57℃；加入碱性蛋白酶，恒温酶解2.5h~3.5h。

6.如权利要求5所述耦合预处理制备改性蛋白的方法，其特征在：以蛋白粉原料干重计，酸性蛋白酶添加量为0.2%~0.5%，碱性蛋白酶添加量为0.4%~0.8%。

7.如权利要求5所述耦合预处理制备改性蛋白的方法，其特征在于：酶解过程中还包括加入硅藻土脱苦；所述硅藻土与碱性蛋白酶同步添加。

8.如权利要求7所述耦合预处理制备改性蛋白的方法，其特征在于：以体系总质量计，硅藻土的添加量为2%~4%。

9.一种改性蛋白，其特征在于：所述改性蛋白采用权利要求1-8任意一项所述耦合预处理制备改性蛋白的方法制备。

10.如权利要求1-8任意一项所述耦合预处理制备改性蛋白的方法或如权利要求9所述改性蛋白在功能性饲料、食品配料、生物活性肽原料制备中的应用。