一种玛卡秋葵肽复合多糖多肽及其提取方法和应用与流程

1.本发明涉及食品加工技术领域，尤其是涉及一种玛卡秋葵肽复合多糖多肽及其提取方法和应用。


背景技术：

2.玛卡是原产南美洲安第斯山脉的一种十字花科植物，是一种纯天然食品，营养成份丰富，有“南美人参”之誉。现于中国的云南及新疆等地区广泛人工种植。意大利科学家dini a在1994年得出了玛卡干根中的化学组成成份：蛋白质含量为10%以上，59%的碳水化合物；8.5%的纤维，内含丰富的锌、钙、铁、钛、铷、钾、钠、铜、锰、镁、锶、磷、碘等矿物质，并含有维生素c、b1、b2、b6、a、e、b12、b5，脂肪含量不高，但其中多为不饱和脂肪酸，亚油酸和亚麻酸的含量达53%以上，天然活性成份包括生物碱、芥子油苷及其分解产物异硫氰酸苄酯、甾醇、多酚类物质等。1999年，美国科学家发现了玛卡中含有两类新的植物活性成份，玛卡酰胺和玛卡烯，并确定这两种物质对平衡人体荷尔蒙分泌有显著作用，所以玛卡又被称为天然荷尔蒙发动机。
3.秋葵是锦葵科一年生草本植物，原产于印度，现于中国河北、山东、江苏、浙江、湖南、湖北、云南和广东等省均有大量种植。秋葵营养丰富，幼果中含有大量的粘滑汁液，具有特殊的香味。其汁液中混有果胶，牛乳聚糖及阿拉伯聚糖等。它的果胶为可溶性纤维，在现代保健新观念中极为重视。凡经常食用它有健胃肠，滋补阴阳之功效。
4.玛卡及秋葵主要以食用为主，采摘后的鲜果在市场上广受欢迎，但是采摘受季节及天气影响较大，且采摘后的鲜果在市场上往往由于消费者对果实外观的喜爱程度有较大部分的“次品”，从而造成严重浪费。现在市场上也有很多玛卡肽、秋葵肽等相关产品，发明人了解后发现这些产品有直接水提取的，即用水熬煮后分离液体浓缩干燥而成，也有用有机试剂提取的，还有一些采用酶解方式制成的小分子肽，这些方法均存在提取率较低、提取成分较为单一，不能将有效成分完全提取的问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于克服上述技术不足，提出一种玛卡秋葵肽复合多糖多肽及其提取方法和应用，解决现有技术中玛卡肽、秋葵肽的提取率较低、提取成分较为单一，不能将有效成分完全提取的技术问题。
6.本发明的第一方面提供一种玛卡秋葵肽复合多糖多肽的提取方法，包括以下步骤：将玛卡果实、秋葵果实加水混合后经破壁、匀浆得到玛卡秋葵分散液；对玛卡秋葵分散液进行适度变性处理；将适度变性的玛卡秋葵分散液通过纤维素酶和淀粉酶进行一次酶解，随后经分离得到上清液a和残渣沉淀b；将残渣沉淀b加水混合，随后通过碱性蛋白酶进行二次酶解，随后经分离得到上清
液c和残渣沉淀d；将上清液a和上清液c混合均匀后通过膜过滤、膜浓缩、再次过滤、干燥得到玛卡秋葵肽复合多糖多肽。
7.本发明的第二方面提供一种玛卡秋葵肽复合多糖多肽，该玛卡秋葵肽复合多糖多肽通过本发明第一方面提供的玛卡秋葵肽复合多糖多肽的提取方法得到。
8.本发明的第三方面提供一种玛卡秋葵肽复合多糖多肽作为抗疲劳食品的应用。
9.与现有技术相比，本发明的有益效果包括：本方法采用生物酶酶解的方式，既能在温和条件下提取其内的多糖多肽等有效活性成分，又能获得较高收率。
具体实施方式
10.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
11.本发明的第一方面提供一种玛卡秋葵肽复合多糖多肽的提取方法，包括以下步骤：s1、将玛卡果实、秋葵果实加水混合后经破壁、匀浆得到玛卡秋葵分散液；s2、对玛卡秋葵分散液进行适度变性处理；s3、将适度变性的玛卡秋葵分散液通过纤维素酶和淀粉酶进行一次酶解，随后经分离得到上清液a和残渣沉淀b；s4、将残渣沉淀b加水混合，随后通过碱性蛋白酶进行二次酶解，随后经分离得到上清液c和残渣沉淀d；s5、将上清液a和上清液c混合均匀后通过膜过滤、膜浓缩、再次过滤、干燥得到玛卡秋葵肽复合多糖多肽。
12.本发明通过多种酶（纤维素酶 淀粉酶 碱性蛋白酶）分步提取，物理破壁、物理水解与生物水解（超声波 蛋白酶酶解）相结合的方式，酶解过程参数（时间、ph、酶添加量、温度）的控制显著提高了玛卡和秋葵的提取率；在灭酶、浓缩的处理过程中，摒弃常规的高温灭酶及高温浓缩的步骤，改用超滤膜的方式既除去大分子的蛋白酶又除去水分、无机盐等，产品更纯。
13.本发明的步骤s1中，玛卡果实和秋葵果实的质量比为1：（0.1~5），优选为1：（0.5~2），更优选为1:1，在该质量比范围内，所得玛卡秋葵肽复合多糖多肽具有最优的性能；水的加入量为玛卡和秋葵原料总量的10~30倍，进一步为15~20倍，更进一步为15倍；采用破壁机进行破壁，采用匀浆机进行匀浆。
14.本发明的步骤s2中，通过对玛卡秋葵分散液进行适度变性处理能够使其能更好的和蛋白酶发生反应，提高提取率。进一步地，适度变性处理的温度为55~65℃，时间为2.5~3.5h，进一步为3h。
15.本发明的步骤s3中，纤维素酶和淀粉酶的总加入量为玛卡和秋葵原料总质量的1%~3%，优选为1.5~2.5%，更进一步为1.8%~2.5%；纤维素酶和淀粉酶的质量比为1：（0.8~1.2），优选为1:1；一次酶解的温度为45~55℃，进一步为48~52℃，时间为3.5~4.5h，进一步为4h；
一次酶解过程中，控制ph为5~6，并全程辅助超声波，频率为50~70khz，进一步为55~65khz，更进一步为60khz；一次酶解结束后，采用管式离心机分离得到上清液a和残渣沉淀b，离心机的转速》20000r/min，离心温度为20~30℃，离心时间为10~20min。
16.本发明的步骤s4中，水的加入量为残渣沉淀b质量的3~10倍，进一步为4~7倍，更进一步为5倍；碱性蛋白酶的加入量为残渣沉淀b质量的0.1%~0.3%，优选为0.18%~0.22%；二次酶解的温度为55~65℃，进一步为58~62℃，时间为1.5~2.5h，进一步为2h；二次酶解过程中，控制ph为8.5~9.5，并全程辅助超声波，频率为50~70khz，进一步为55~65khz，更进一步为60khz；二次酶解结束后，采用管式离心机分离得到上清液c和残渣沉淀d，离心机的转速》20000r/min，离心温度为20~30℃，离心时间为10~20min。
17.本发明的步骤s5中，通过膜过滤除去混合上清液中残余的酶，同时可以除去大分子色素等杂质，得到稀料液；膜过滤过程中，膜孔径》3000d，例如可以为5000d或者10000d等；采用膜设备浓缩至固形物含量20%以上，除去水和小分子无机盐等，得到浓缩液；膜浓缩过程中，膜孔径为100~300d；通过再次过滤除去微生物，浓缩液过0.22μm的pes滤芯；干燥的方式为喷雾干燥，喷雾干燥过程中，进风温度为180~220℃，进一步为190~210℃，更进一步为200℃，出风温度为80~100℃，进一步为85~95℃，更进一步为90℃。
18.本发明中，选用的玛卡果实和秋葵果实为外观不美丽的果实或晒干后的干果，既可以保证鲜果的市场上市，又可以利用品相较差的鲜果，并进一步为玛卡秋葵的深加工提供技术应用。
19.本发明中，纤维素酶、淀粉酶、碱性蛋白酶均通过枯草杆菌中获得。
20.本发明的第二方面提供一种玛卡秋葵肽复合多糖多肽，该玛卡秋葵肽复合多糖多肽通过本发明第一方面提供的玛卡秋葵肽复合多糖多肽的提取方法得到。
21.本发明的第三方面提供一种玛卡秋葵肽复合多糖多肽作为抗疲劳食品的应用。
22.实施例1（1）将玛卡果实、秋葵果实按1:1的质量比混合后，加入15倍质量的水，用破壁机进行破壁，随后用匀浆机进行匀浆，得到均匀分散的的玛卡秋葵分散液；（2）将玛卡秋葵分散液置于60
±
5℃下，保温3h，进行适度变性，使其能更好的和碱性蛋白酶发生反应；（3）将分别占原料质量1%的纤维素酶和1%淀粉酶（枯草杆菌中获得）加入适度变性的玛卡秋葵分散液进行一次酶解得到一次酶解液，随后将一次酶解液采用管式离心机离心10min，得到上清液a和残渣沉淀b；一次酶解过程中维持体系温度为50
±
2℃，ph为5~6，时间为4h，全程辅助超声波，频率为60khz；离心过程中，离心机转速为25000r/min，离心温度为25
±
5℃；（4）将残渣沉淀b按照1:5的质量比加水混合，添加占残渣沉淀b质量0.2%的碱性蛋白酶（枯草杆菌中获得）进行二次酶解得到二次酶解液，随后将二次酶解液采用管式离心机离心10min，得到上清液c和残渣沉淀d；二次酶解过程中维持体系温度60
±
2℃，ph为9.0
±
0.5，时间为2h，全程辅助超声波，频率为60khz；离心过程中，离心机转速为25000r/min，离心温度为25
±
5℃；（5）将上清液a和上清液c混合后采用膜过滤（膜孔径为5000d）得到产品稀料液，固形物含量约7
±
2%，随后将稀料液采用膜设备浓缩至固形物含量20%以上得到浓缩液，再将
浓缩液过0.22μmpes滤芯以除去微生物，最后经喷雾干燥得到固体粉末；喷雾干燥过程中，进风温度为200℃、出风温度为90℃。本实施例所得玛卡秋葵肽复合多糖多肽的收率为79.2%。
23.对上述实施例1所得产品的分子量分布进行测试，结果见表1。
24.表1分子量范围峰面积百分百（%，λ=220nm）数均分子量＞50002.9068415000-30006.4038573000-20009.1124382000-100020.4514191000-50020.56741500-18019.63329＜18020.9577通过表1可以看出，本发明实施例1所得玛卡秋葵肽复合多糖多肽的分子量分布比较集中，低于1000 dal的占61.14％，低于5000 dal的占97.1%。
25.实施例2与实施例1相比，区别仅在于：玛卡果实、秋葵果实的质量比为1:0.5。
26.实施例3与实施例1相比，区别仅在于：玛卡果实、秋葵果实的质量比为1:2。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果还包括：（1）本发明以次品为原料进行技术处理，提取玛咖、秋葵多糖多肽，并分析其功效性，既可以保证鲜果的市场上市，又可以利用品相较差的鲜果，并进一步为玛咖秋葵的深加工提供技术应用；（2）按照现在行业普遍采用的玛咖肽、秋葵肽生产工艺生产收率在40~50％，本发明生产的玛咖秋葵多糖多肽收率可高达70-80％，远远高于普通玛卡肽、秋葵肽的生产收率，更能节约成本创造生产价值；（3）本发明得到的玛咖秋葵多糖多肽在很大程度上保留了玛咖秋葵中的营养成分，并且具有极高的溶解度，口感较甜，更容易被消费者接受，也更容易与其他产品配伍组合；（4）本发明进一步通过小鼠抗疲劳试验证明，与对照组（采用同等容积生理盐水灌胃给药的小鼠）相比，高、中、低剂量组（实施例1的样品，每次100ml，每日2次）灌胃给药的小鼠在游泳箱中的存活时间均高于对照组，且高剂量组更加明显，说明本技术的玛卡秋葵肽复合多糖多肽具有很强的抗疲劳效果，生物活性高。
28.以上所述本发明的具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限定。任何根据本发明的技术构思所做出的各种其他相应的改变与变形，均应包含在本发明权利要求的保护范围内。