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一种蛋白肽强化玉米粉的制作方法与流程

时间:2022-02-24 阅读: 作者:专利查询

一种蛋白肽强化玉米粉的制作方法与流程

1.本发明属于农产品深加工技术领域,尤其是涉及一种蛋白肽强化玉米粉的制作方法。


背景技术:

2.免疫能力低下是一种暂时性或永久性免疫功能障碍状态,并且由于免疫系统遭到破坏,致使机体对病原体和外界刺激更加敏感,极大的危害人体健康。因此,通过一些切实可行的措施,提高机体免疫力,增强机体免疫功能,具有重要意义和市场潜在价值。在众多的保健功能食品研究中,蛋白肽不乏是重点研究对象之一,尤其是在水解形成多肽后的保健效果已被消费者所认可。研究表明,蛋白质可通过消化酶水解,水解产物以短肽(2~7个氨基酸)形式被人体组织利用消化。短肽利用h
+
浓度差或ca
2+
浓度差主动转运,并利用谷胱甘肽转运系统完成交换。短肽直接吸收可避免氨基酸吸收时的相互竞争,提高吸收效率,利于被机体中不同组织和器官的利用。短肽链的生理功能特性使其比氨基酸的营养价值高很多。而玉米肽是玉米深加工产品,为玉米蛋白水解后的产物。近年来,学者们开始开展玉米蛋白研究,使用不同方法将玉米蛋白制成不同类型的生物活性肽。这种小分子质量的肽(2~7个氨基酸组成)比蛋白质的生物效价高,可制作不同的功能性食品。研究数据表明,玉米蛋白肽在增强免疫力、抗氧化、降血压、血脂、胆固醇方面具有显著效果。但是玉米肽具有味苦、生产成本极高、无法直接作为速食代餐食用等缺陷。
3.我国是人口大国,随着我国生活节奏的加快,富贵病的比例以及亚健康状态的人群也在不断增大,其中一部分原因是营养过剩或营养缺失,致使营养不平衡;在现代生活中,各种应激所致的免疫力降低已是目前人类和畜禽普遍处于免疫力低下的“亚健康”状态。随着生活水平的提高,人们追求营养均衡,膳食合理。因此具有功能活性的速食营养代餐越来越受到人们的青睐。市面上现有售卖的速食代餐产品主要有黑芝麻糊、燕麦粉、红豆薏米粉等。此类产品存在人体消化利用率、功能性弱等缺陷。
4.玉米是世界三大粮食作用之一,我国玉米产量约达到2亿吨,约占世界产量的25%。玉米内含有丰富的蛋白质、维生素、核黄素、谷胱甘肽以及多种微量元素,这些成分对降低胆固醇、预防心脑血管疾病等有积极的作用,并且其纤维素含量高于其他谷物,热量少。目前,我国玉米加工品种增多,但主要集中在淀粉及其衍生物、淀粉糖系列、变性淀粉系列、发酵类系列及副产品系列等几大类,如玉米淀粉、赖氨酸、淀粉糖、味精、变性淀粉、食用酒精、化工醇、燃料乙醇等。由于玉米不含面筋蛋白,无法形成面筋网络,加工性能差。并且玉米蛋白溶解性差,且氨基酸组成不平衡,在胃中又难以消化,不能作为原料制成食品直接食用,限制了玉米蛋白深加工利用的发展。利用玉米蛋白中氨基酸的不平衡,通过酶解制备成水溶性好、易吸收、具有一定特殊功效的活性肽进行提高玉米深加工程度和营养价值,是玉米深加工的一大发展方向。


技术实现要素:

5.本发明旨在针对现有背景技术中存在的不足,而提供的一种蛋白肽强化玉米粉的制作方法。
6.本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的:一种蛋白肽强化玉米粉的制作方法,包括以下步骤:
7.a、打浆预处理
8.挑选新鲜、饱满、干净、有光泽的玉米粒清洗干净,30-50℃下添加其重量2-6倍的蒸馏水浸泡10-60min,在电机转速为3500-5000r/min、单循环的条件下采用jms-50胶体磨进行打浆处理,获得预处理玉米浆液;
9.b、超声预处理玉米浆液
10.将a步骤中的预处理玉米浆液通过真空减压浓缩将其蛋白质含量调整至3%-10%,采用1mol/l的naoh溶液和hcl溶液调节ph值至7.0,在超声功率500-900w的条件下处理5-25min后,得到超声处理玉米浆液;
11.c、第一段酶解处理
12.将超声处理玉米浆液加热至90-100℃处理5-10min,置于35-50℃水浴锅中冷却并一直保持温度恒定,采用1mol/l的naoh溶液调节ph值至8.0-9.5,然后加入超声处理玉米浆液质量的0.3~1.5%的胰蛋白酶、纤维素酶、碱性蛋白酶和中性蛋白酶的一种或两种,并采用0.5mol/l的naoh溶液维持ph值恒定,酶解1.0-2.5h,得第一段酶解玉米浆液;
13.d、第二段酶解处理
14.将第一段酶解玉米浆液加热至90-100℃处理5-10min,置于45-60℃水浴锅中冷却并一直保持温度恒定,采用1mol/l的naoh溶液调节ph值至7.0-8.5,然后加入超声处理玉米浆液质量的0.10~1.5%的胰蛋白酶、风味蛋白酶、碱性蛋白酶和中性蛋白酶的一种或两种,并采用0.5mol/l的naoh溶液维持ph值恒定,酶解1.0-2.0h,得第二段酶解玉米浆液;
15.e、灭酶、减压浓缩
16.将第二段酶解玉米浆液置于100℃处理15min进行高温灭酶处理后,在40~70℃、0.9mpa的条件下浓缩至原体积的1/4~1/2,制得玉米肽强化浓缩液;
17.f、喷雾干燥
18.将e步骤中的玉米肽强化浓缩液采用0.5mol/l的hcl溶液调节ph值至7.0后,在进风温度180-240℃、风机40-60hz、出口温度50-65℃的条件下进行喷雾干燥得到蛋白肽强化玉米粉。
19.有益效果
20.本发明蛋白肽强化玉米粉的制作方法,是先利用超声技术打开玉米浆液中的蛋白结构,再经过双酶分段复合水解工艺得到的具有免疫调节活性的蛋白肽强化玉米粉,其制作工艺简单,运行成本低且食用方便,所得的蛋白肽强化玉米粉的水解度为16.36%,且具有较佳的免疫调节活性。
附图说明
21.图1一种蛋白肽强化玉米粉的生产示意图
具体实施方式
22.实施例1:
23.蛋白肽强化玉米粉的制作方法,具体实施步骤如下;
24.a、打浆预处理
25.挑选新鲜、饱满、干净、有光泽的玉米粒清洗干净,30℃下添加其重量2倍的蒸馏水浸泡10min,在电机转速为3500r/min、单循环的条件下采用jms-50胶体磨进行打浆处理,获得预处理玉米浆液;
26.b、超声预处理玉米浆液
27.将a步骤中的预处理玉米浆液通过真空减压浓缩将其蛋白质含量调整至3%,采用1mol/l的naoh溶液和hcl溶液调节ph值至7.0,在超声功率500w的条件下处理5min后,得到超声处理玉米浆液;
28.c、第一段酶解处理
29.将超声处理玉米浆液加热至90℃处理5min,置于35℃水浴锅中冷却并一直保持温度恒定,采用1mol/l的naoh溶液调节ph值至8.0,然后加入超声处理玉米浆液质量的0.3%的胰蛋白酶,并采用0.5mol/l的naoh溶液维持ph值恒定,酶解1.0h,得第一段酶解玉米浆液;
30.d、第二段酶解处理
31.将第一段酶解玉米浆液加热至90℃处理5min,置于45℃水浴锅中冷却并一直保持温度恒定,采用1mol/l的naoh溶液调节ph值至7.0-8.5,然后加入超声处理玉米浆液质量的0.10%的碱性蛋白酶,并采用0.5mol/l的naoh溶液维持ph值恒定,酶解1.0h,得第二段酶解玉米浆液;
32.e、灭酶、减压浓缩
33.将第二段酶解玉米浆液置于100℃处理15min进行高温灭酶处理后,在40℃、0.9mpa的条件下浓缩至原体积的1/4,制得玉米肽强化浓缩液;
34.f、喷雾干燥
35.将e步骤中的玉米肽强化浓缩液采用0.5mol/l的hcl溶液调节ph值至7.0后,在进风温度180℃、风机40hz、出口温度50℃的条件下进行喷雾干燥得到蛋白肽强化玉米粉。
36.实施例2:
37.蛋白肽强化玉米粉的制作方法,具体实施步骤如下:
38.a、打浆预处理
39.挑选新鲜、饱满、干净、有光泽的玉米粒清洗干净,50℃下添加其重量6倍的蒸馏水浸泡60min,在电机转速为5000r/min、单循环的条件下采用jms-50胶体磨进行打浆处理,获得预处理玉米浆液;
40.b、超声预处理玉米浆液
41.将a步骤中的预处理玉米浆液通过真空减压浓缩将其蛋白质含量调整至10%,采用1mol/l的naoh溶液和hcl溶液调节ph值至7.0,在超声功率900w的条件下处理25min后,得到超声处理玉米浆液;
42.c、第一段酶解处理
43.将超声处理玉米浆液加热至100℃处理10min,置于50℃水浴锅中冷却并一直保持
温度恒定,采用1mol/l的naoh溶液调节ph值至9.5,然后加入超声处理玉米浆液质量的1.5%的胰蛋白酶、纤维素酶,并采用0.5mol/l的naoh溶液维持ph值恒定,酶解2.5h,得第一段酶解玉米浆液;
44.d、第二段酶解处理
45.将第一段酶解玉米浆液加热至100℃处理10min,置于60℃水浴锅中冷却并一直保持温度恒定,采用1mol/l的naoh溶液调节ph值至8.5,然后加入超声处理玉米浆液质量的1.5%的胰蛋白酶和风味蛋白酶,并采用0.5mol/l的naoh溶液维持ph值恒定,酶解2.0h,得第二段酶解玉米浆液;
46.e、灭酶、减压浓缩
47.将第二段酶解玉米浆液置于100℃处理15min进行高温灭酶处理后,在70℃、0.9mpa的条件下浓缩至原体积的1/2,制得玉米肽强化浓缩液;
48.f、喷雾干燥
49.将e步骤中的玉米肽强化浓缩液采用0.5mol/l的hcl溶液调节ph值至7.0后,在进风温度240℃、风机60hz、出口温度65℃的条件下进行喷雾干燥得到蛋白肽强化玉米粉。
50.实施例3:
51.蛋白肽强化玉米粉的制作方法,具体实施步骤如下:
52.a、打浆预处理
53.挑选新鲜、饱满、干净、有光泽的玉米粒清洗干净,30℃下添加其重量6倍的蒸馏水浸泡60min,在电机转速为3500r/min、单循环的条件下采用jms-50胶体磨进行打浆处理,获得预处理玉米浆液;
54.b、超声预处理玉米浆液
55.将a步骤中的预处理玉米浆液通过真空减压浓缩将其蛋白质含量调整至5%,采用1mol/l的naoh溶液和hcl溶液调节ph值至7.0,在超声功率900w的条件下处理15min后,得到超声处理玉米浆液;
56.c、第一段酶解处理
57.将超声处理玉米浆液加热至95℃处理70min,置于40℃水浴锅中冷却并一直保持温度恒定,采用1mol/l的naoh溶液调节ph值至8.5,然后加入超声处理玉米浆液质量的0.5%的胰蛋白酶,并采用0.5mol/l的naoh溶液维持ph值恒定,酶解2.5h,得第一段酶解玉米浆液;
58.d、第二段酶解处理
59.将第一段酶解玉米浆液加热至90-100℃处理5-10min,置于45-60℃水浴锅中冷却并一直保持温度恒定,采用1mol/l的naoh溶液调节ph值至7.0-8.5,然后加入超声处理玉米浆液质量的1.5%的碱性蛋白酶和风味蛋白酶,并采用0.5mol/l的naoh溶液维持ph值恒定,酶解1.5h,得第二段酶解玉米浆液;
60.e、灭酶、减压浓缩
61.将第二段酶解玉米浆液置于100℃处理15min进行高温灭酶处理后,在50℃、0.9mpa的条件下浓缩至原体积的1/3,制得玉米肽强化浓缩液;
62.f、喷雾干燥
63.将e步骤中的玉米肽强化浓缩液采用0.5mol/l的hcl溶液调节ph值至7.0后,在进
风温度200℃、风机50hz、出口温度60℃的条件下进行喷雾干燥得到蛋白肽强化玉米粉。
64.实施例4:
65.蛋白肽强化玉米粉的制作方法,具体实施步骤如下:
66.a、打浆预处理
67.挑选新鲜、饱满、干净、有光泽的玉米粒清洗干净,30-50℃下添加其重量2-6倍的蒸馏水浸泡10-60min,在电机转速为3500-5000r/min、单循环的条件下采用jms-50胶体磨进行打浆处理,获得预处理玉米浆液;
68.b、超声预处理玉米浆液
69.将a步骤中的预处理玉米浆液通过真空减压浓缩将其蛋白质含量调整至8%,采用1mol/l的naoh溶液和hcl溶液调节ph值至7.0,在超声功率800w的条件下处理20min后,得到超声处理玉米浆液;
70.c、第一段酶解处理
71.将超声处理玉米浆液加热至98℃处理10min,置于45℃水浴锅中冷却并一直保持温度恒定,采用1mol/l的naoh溶液调节ph值至9.0,然后加入超声处理玉米浆液质量的1.0%的胰蛋白酶,并采用0.5mol/l的naoh溶液维持ph值恒定,酶解1.0-2.5h,得第一段酶解玉米浆液;
72.d、第二段酶解处理
73.将第一段酶解玉米浆液加热至100℃处理7min,置于50℃水浴锅中冷却并一直保持温度恒定,采用1mol/l的naoh溶液调节ph值至7.5,然后加入超声处理玉米浆液质量的0.1%的风味蛋白酶和碱性蛋白酶,并采用0.5mol/l的naoh溶液维持ph值恒定,酶解2.0h,得第二段酶解玉米浆液;
74.e、灭酶、减压浓缩
75.将第二段酶解玉米浆液置于100℃处理15min进行高温灭酶处理后,在50℃、0.9mpa的条件下浓缩至原体积的1/2,制得玉米肽强化浓缩液;
76.f、喷雾干燥
77.将e步骤中的玉米肽强化浓缩液采用0.5mol/l的hcl溶液调节ph值至7.0后,在进风温度220℃、风机60hz、出口温度65℃的条件下进行喷雾干燥得到蛋白肽强化玉米粉。
78.实施例5:
79.蛋白肽强化玉米粉的制作方法,具体实施步骤如下:
80.a、打浆预处理
81.挑选新鲜、饱满、干净、有光泽的玉米粒清洗干净,30-50℃下添加其重量2-6倍的蒸馏水浸泡40min,在电机转速为4500r/min、单循环的条件下采用jms-50胶体磨进行打浆处理,获得预处理玉米浆液;
82.b、超声预处理玉米浆液
83.将a步骤中的预处理玉米浆液通过真空减压浓缩将其蛋白质含量调整至6%,采用1mol/l的naoh溶液和hcl溶液调节ph值至7.0,在超声功率600w的条件下处理10min后,得到超声处理玉米浆液;
84.c、第一段酶解处理
85.将超声处理玉米浆液加热至100℃处理8min,置于45℃水浴锅中冷却并一直保持
温度恒定,采用1mol/l的naoh溶液调节ph值至9.5,然后加入超声处理玉米浆液质量的0.4%的碱性蛋白酶,并采用0.5mol/l的naoh溶液维持ph值恒定,酶解2.0h,得第一段酶解玉米浆液;
86.d、第二段酶解处理
87.将第一段酶解玉米浆液加热至100℃处理8min,置于60℃水浴锅中冷却并一直保持温度恒定,采用1mol/l的naoh溶液调节ph值至8.0,然后加入超声处理玉米浆液质量的0.10%的胰蛋白酶,并采用0.5mol/l的naoh溶液维持ph值恒定,酶解12.0h,得第二段酶解玉米浆液;
88.e、灭酶、减压浓缩
89.将第二段酶解玉米浆液置于100℃处理15min进行高温灭酶处理后,在50℃、0.9mpa的条件下浓缩至原体积的1/2,制得玉米肽强化浓缩液;
90.f、喷雾干燥
91.将e步骤中的玉米肽强化浓缩液采用0.5mol/l的hcl溶液调节ph值至7.0后,在进风温度220℃、风机50hz、出口温度65℃的条件下进行喷雾干燥得到蛋白肽强化玉米粉。
92.表1 各实施例的蛋白肽强化玉米粉水解度测定结果表
[0093][0094]
表2 蛋白肽强化玉米粉营养成分分析表
[0095][0096]
表3 蛋白肽强化玉米粉对免疫能力低下小鼠的体重影响
[0097]
[0098]
表4 蛋白肽强化玉米粉对免疫能力低下小鼠白介素和免疫球蛋白水平的影响
[0099][0100]
综合表1、表2可知,蛋白肽强化玉米粉的水解度较高,营养价值丰富。
[0101]
体重增长率能直接或间接反映出机体健康状况。小鼠体重增长率的下降也是免疫能力低下模型造模成功的标志。免疫活性分子是由免疫细胞或其他细胞产生的具有发挥免疫作用的物质,主要由免疫球蛋白、细胞因子、溶菌酶、和补体等组成。非特异性免疫和特异性免疫的效应大都由细胞因子和免疫球蛋白所介导。细胞因子是指由免疫细胞(如肥大细胞、巨噬细胞、树突状细胞和t细胞等)和非免疫细胞(如肠粘膜上皮细胞、基质细胞等)在受到刺激后所产生的小分子生物活性物质。细胞因子具有调节机体免疫应答、激活免疫细胞分化成熟、介导引发炎症反应、参与造血功能和修复受损组织等功能外,还可作为细胞间的信号传递分子,通过对免疫细胞传递信号以增强或降低某些酶的活性或者改变其转录程序,从而改变或增强其效应功能。免疫球蛋白是指是指在机体内具备抗体活性的动物蛋白,主要存在于生物体内的血液和体液中。免疫球蛋白在机体的生长发育、抵御外界刺激及调节生理代谢方面具有强大的效能。机体的免疫能力水平及疾病都和血清中的免疫球蛋白水平变化有关。由表3可知,与正常组相比,其它组别的体重增长率均有不同程度的下降,这表明免疫能力低下小鼠模型构建成功;实施例组较阴性模型组的体重增长率均有所上升。这说明蛋白肽强化玉米粉对免疫能力低下所导致的体重下降具有一定的恢复作用。由表4、表5可知,实施例组较阴性模型组的细胞因子和免疫球蛋白水平均有所上升,这表明蛋白肽强化玉米粉可以促使免疫能力低下小鼠免疫活性物质表达量的上升。
[0102]
本发明利用超声辅助结合双酶分段复合水解工艺制备了一种蛋白肽强化玉米粉,运用超声预处理打开玉米粉的结构,促使玉米蛋白暴露更多的酶切位点,双酶分段复合水解进而提高玉米蛋白肽的含量和种类,并降低其分子量,丰富生物活性肽段,进一步强化蛋白肽强化玉米粉的免疫生物活性功能。本发明有效解决了玉米粉的经济效益低、功能性较低、溶解性弱等难题,其制作工艺简单,运行成本低且食用方便,所得的蛋白肽强化玉米粉的水解度为16.36%,且具有较佳的免疫调节活性,提高了玉米粉的营养价值、加工深度和企业经济效益。
[0103]
虽然本发明已以较佳的实施例公开如上,但其并非用以限定本发明,任何熟悉此技术的人,在不脱离本发明的精神和范围内,都可以做各种改动和修饰,因此本发明的保护范围应该以权利要求书所界定的为准。