一种微波辅助金属离子富集麦胚多肽的方法及其产物与流程

1.本发明属于食品加工技术领域，具体涉及微波辅助金属离子富集麦胚多肽的方法，及使用该方法制备的麦胚活性多肽。


背景技术：

2.麦胚是面粉加工中产生的副产品，通常情况下被混入麸皮作为饲料使用，但是麦胚中含有丰富的蛋白质
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麦胚蛋白，其含量高达30%，且多为完全蛋白，含有人体必需的8种氨基酸，水解后可产生多种功能多肽，具有降低胆固醇、调节血压、预防心血管疾病等功效作用，因此麦胚蛋白被认为是一种优质的植物蛋白来源。蛋白酶是指能催化蛋白质分解产生氨基酸、多肽或肽段的酶类的总称，具有蛋白质特殊的四级结构。根据其最适ph的不同，可以将蛋白酶分为酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶。金属离子对蛋白酶活力的影响受到ph、温度、底物等多种条件的综合影响。在以往的研究中已经表明，部分金属离子对微生物蛋白酶有明显的激活作用，但对于不同来源的蛋白酶表现出不同的作用效果，且添加量对蛋白酶活性也有影响。研究表明，微波的非热效应可以改善蛋白质的理化特性和功能特性，提高蛋白质的活性效率和稳定性。在郝天舒等的研究中发现利用微波处理米糠蛋白，对其中的α
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螺旋结构、β
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折叠结构、β
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转角结构以及无规则卷曲结构的含量均产生了一定的影响。在以往的研究中，利用添加外源蛋白酶水解麦胚多肽已多见报道；虽然产物得率较高，但由于其多为单一蛋白酶，且水解产物中含有多种疏水性苦味肽，因此综合水解效果不高。此外，利用外源蛋白酶大大的增加了开发成本。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于解决上述的技术问题而提供一种微波辅助金属离子富集麦胚活性多肽的制备方法。本发明通过向未经脱脂的离体麦胚中添加有机酸孵育液，增强内源性蛋白酶的热稳定性，再利用金属离子孵育改变麦胚内源性蛋白酶构象，激活内源性蛋白酶，而后利用微波辅助处理关键技术，促进内源性蛋白酶的活化，进一步激活麦胚中的内源蛋白酶活力，降低酶解反应时间，显著增加麦胚中多肽含量，从而制备得到一种具有抑制血管紧张素转化酶活性作用的麦胚活性多肽。
4.本发明提供一种微波辅助金属离子富集麦胚多肽的制备方法及其产物，其包括下述步骤：（1）选取未经脱脂的离体麦胚原料，清理掉杂质后，按照料液比1：10~1：30向麦胚中加入0.1 mol/l、ph 3.0的柠檬酸
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柠檬酸钠或柠檬酸
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酒石酸钾钠孵育液浸泡，浸泡温度20~40 ℃，浸泡时间2~5min。
5.（2）向孵育后的麦胚原料中加入浓度为0.1~1.2 mmol/l znso4、0.1~2.2 mmol/l mnso4、0.1~2.0 mmol/l cacl2中的一种或多种的金属离子，按照条件为40~60℃，孵育2~6 h进行富集。
6.（3）在富集开始反应后，在5~20min内进行微波辅助富集处理，微波功率为100~
mol/l、ph 3.0的柠檬酸
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柠檬酸钠，浸泡温度35 ℃，浸泡时间2min。向孵育后的麦胚原料中加入浓度为0.6 mmol/l znso4、2.0 mmol/l mnso4和1.4 mmol/l cacl2，按照条件为40℃，孵育4 h进行富集，在富集开始反应后，在10min时进行利用不同微波处理时间进行微波辅助富集处理，微波功率为600 w。取富集反应后的麦胚原料，控制麦胚原料水分含量150%，利用105℃，干燥处理1.5h，得到麦胚多肽产品，对其肽含量和蛋白酶活力进行测定分析。如图2所示，在微波时间0~6 s的范围内，随着处理时间的延长，肽含量呈上升趋势，但6 s后，肽含量并无显著变化，这可能是由于麦胚中蛋白质分解产生肽的速率与肽分解产生氨基酸的速率达到了动态平衡。经过微波处理，蛋白酶活力呈现起伏趋势，0~4 s和6~8 s范围内，酶活力下降显著，8 s以后，酶活力又呈现上升趋势。与未经微波处理的样品相比，蛋白酶活力整体呈上升趋势，说明微波处理能够激活麦胚内源蛋白酶活力。
15.实施例三选取未经脱脂的离体麦胚原料，清理掉杂质后，按照料液比1：20向麦胚中加入0.1 mol/l、ph 3.0的柠檬酸
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柠檬酸钠，浸泡温度35 ℃，浸泡时间2min。向孵育后的麦胚原料中加入浓度为不同浓度的 znso4，及2.0 mmol/l mnso4和1.4 mmol/l cacl2，按照条件为40℃，孵育4 h进行富集，在富集开始反应后，在10min时进行进行微波辅助富集处理，微波功率为600 w，时间为6s。取富集反应后的麦胚原料，控制麦胚原料水分含量150%，利用105℃，干燥处理1.5h，得到麦胚多肽产品，对其肽含量和蛋白酶活力进行测定分析。如图3所示，随着znso4浓度的增加，麦胚中肽含量变化整体较为平缓，相比未添加znso4时，肽含量略有增加。znso4浓度对麦胚内源蛋白酶活力影响较大，整体上呈现先下降后上升趋势,说明zn
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对激活蛋白酶活力具有促进作用。
16.实施例四选取未经脱脂的离体麦胚原料，清理掉杂质后，按照料液比1：20向麦胚中加入0.1 mol/l、ph 3.0的柠檬酸
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柠檬酸钠，浸泡温度35 ℃，浸泡时间2min。向孵育后的麦胚原料中加入浓度为不同浓度的 mnso4，及0.06 mmol/ lznso4和1.4 mmol/l cacl2，按照条件为40℃，孵育4 h进行富集，在富集开始反应后，在10min时进行进行微波辅助富集处理，微波功率为600 w，时间为6s。取富集反应后的麦胚原料，控制麦胚原料水分含量150%，利用105℃，干燥处理1.5h，得到麦胚多肽产品，对其肽含量和蛋白酶活力进行测定分析。如图4所示，随着mnso4浓度的增加，麦胚中肽含量呈现先上升后下降趋势，在mnso4浓度为2.0 mmol/l时，多肽的富集效应达到最优，高达134.60 mg/g，是对照的1.08倍。与肽含量相比，mnso4浓度的变化对蛋白酶活力的影响较为显著。mnso4浓度大于2.0 mmol/l时，随着其浓度增加，酶活力呈显著上升趋势。
17.实施例五选取未经脱脂的离体麦胚原料，清理掉杂质后，按照料液比1：20向麦胚中加入0.1 mol/l、ph 3.0的柠檬酸
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柠檬酸钠，浸泡温度35 ℃，浸泡时间2min。向孵育后的麦胚原料中加入浓度为不同浓度的 cacl2，及0.06 mmol/l znso4和2.0 mmol/l mnso4，按照条件为40℃，孵育4 h进行富集，在富集开始反应后，在10min时进行进行微波辅助富集处理，微波功率为600 w，时间为6s。取富集反应后的麦胚原料，控制麦胚原料水分含量150%，利用105℃，干燥处理1.5h，得到麦胚多肽产品，对其肽含量和蛋白酶活力进行测定分析。如图5所示，cacl2浓度在0~1.4 mmol/l时，随着cacl2浓度的增大，肽含量呈显著上升趋势，之后略有下
降，但与未加cacl2时的肽含量相比，肽富集效应仍然得到了加强，到1.4 mmol/l时，肽含量达到最大值。
18.实施例六选取未经脱脂的离体麦胚原料，清理掉杂质后，按照料液比1：20向麦胚中加入0.1 mol/l、ph 3.0的柠檬酸
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柠檬酸钠，浸泡温度35 ℃，浸泡时间2min。向孵育后的麦胚原料中加入浓度为1.6 mmol/l cacl2、1.0 mmol/l znso4和2.2 mmol/l mnso4，按照条件为40℃，孵育4 h进行富集，在富集开始反应后，在10min时进行进行微波辅助富集处理，微波功率为600 w，时间为10s。取富集反应后的麦胚原料，控制麦胚原料水分含量150%，利用105℃，干燥处理1.5h，得到麦胚多肽产品，对其肽含量和蛋白酶活力进行测定分析。该参数下制备的麦胚多肽产品肽含量高达228.85 mg/g，是原料麦胚的2.82倍，酶活力为2268.40 u/g。经测定产品对血管紧张素转化酶的半抑制率(ic
50
)为220 mg，是原料麦胚的2.42倍。
19.实施例七为比较微波联合处理的协同对富集效应的影响，选取未经脱脂的离体麦胚原料，清理掉杂质后，按照料液比1：20向麦胚中加入0.1 mol/l、ph 3.0的柠檬酸
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柠檬酸钠，浸泡温度35℃，浸泡时间2min。随后分为三个等份。第一份直接按照条件为40℃，孵育3 h，即为ck。第二份向孵育后的麦胚原料中加入浓度为1.6 mmol/l cacl2、1.2 mmol/l znso4和2.0 mmol/l mnso4，按照条件为40℃，孵育3 h进行富集，仅利用金属离子，不但进行微波联合处理,即为t1。第三份向孵育后的麦胚原料中加入浓度为1.6 mmol/l cacl2、1.2 mmol/l znso4和2.0 mmol/l mnso4，按照条件为40℃，孵育3 h进行富集,在富集开始反应后，在10min时进行进行微波辅助富集处理，微波功率为600 w，时间为10s,即为t2。取富集反应后的麦胚原料，控制麦胚原料水分含量150%，利用105℃，干燥处理1.5h，得到麦胚多肽产品，对其肽含量和蛋白酶活力进行测定分析。如图6所示，仅利用金属离子工艺可以提高麦胚多肽的富集效果，但效果有限。而微波联合处理可显著提高麦胚多肽的富集效果。
20.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。