一种低酚低胰蛋白酶抑制剂荞麦浓缩蛋白及其制备方法技术

本发明专利技术公开一种低酚低胰蛋白酶抑制剂荞麦浓缩蛋白及其制备方法。该荞麦浓缩蛋白纯度达65‐85％，总多酚质量含量为<0.45％，均显著低于一般碱溶酸沉法制备的荞麦蛋白，并具有低胰蛋白酶抑制剂，色泽纯白，溶解性、消化性良好的优良性状。其制备方法为：以苦荞皮层粉为原料，采用盐溶液进行提取；离心后取上清液，经过大孔树脂吸附；再通过超滤渗滤技术或透析，冷冻干燥后即可获得低酚低胰蛋白酶抑制剂荞麦浓缩蛋白。本发明专利技术工艺流程简单可行、无毒无害，切实践行环境友好和可持续发展的新时代生产要求，所发明专利技术的蛋白产品可应用于特殊人群专用食品、营养保健品等多个领域。

Low phenol low trypsin inhibitor buckwheat concentrated protein and preparation method thereof

The invention discloses a low phenol and low trypsin inhibitor buckwheat concentrated protein and a preparation method thereof. The concentration of buckwheat protein reached a purity of 65 - 85% of total polyphenol content was < 0.45% were significantly lower than that in general, alkali solution and acid preparation of buckwheat protein, and has low trypsin inhibitor, color white, good characters of solubility, good digestion. The preparation method is as follows: the cortex of buckwheat flour as raw material, was extracted by salt solution; to obtain supernatant after centrifugation, by macroporous adsorption resin; then by ultrafiltration or dialysis filtration technology, freeze drying can be obtained after low Buckwheat Trypsin inhibitor protein concentrate and low phenol. The process is simple and feasible, non-toxic and effective practice of environmental friendly and sustainable development of the new era of production requirements, the protein products can be applied to various fields of special populations special food, nutrition and health care products etc..

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种蛋白及其制备方法，特别是涉及一种低酚低胰蛋白酶抑制剂荞麦浓缩蛋白及其制备方法，属于荞麦谷物深加工

技术介绍
荞麦蛋白具有相当高的生物价，相当于脱脂奶粉的92.3％，鸡蛋的81.4％，且蛋白质质量优于大米、小麦和玉米。此外，荞麦蛋白含有19种氨基酸，8种为人体必需氨基酸，组成合理、比例适当，其中赖氨酸、苯丙氨酸、色氨酸、精氨酸含量较高，是一种营养均衡的蛋白质，可以很好的为人体所利用。因此，补充荞麦蛋白可以有效改善“赖氨酸缺乏症”，它与其它谷物混食，可以充分发挥食物的互补作用，弥补营养素的不足，从而提高食物的营养价值。荞麦蛋白的组成不同于小麦，主要是由80％的盐溶性球蛋白和水溶性清蛋白组成，近似于豆类植物蛋白。近年来很多研究报道苦荞麦是制作Gluten‐free食物的良好原材料，并且由于荞麦中醇溶蛋白含量也是极少的，因此不具有致病性，成为腹腔疾病患者可以信赖和推崇的安全食品。随着人们生活水平的提高，平衡膳食、采用食疗以达到保健功效已成为世界关注的焦点，近年来荞麦蛋白作为一种有机绿色保健食品而得到重视。然而，传统方法提取的荞麦蛋白当中存在大量的苦味物质多酚以及抗消化的蛋白酶抑制剂，大大降低了其风味和吸收利用价值。相关报道指出，苦荞麦中芦丁含量高达1.08‐6.6％，产生的苦涩味使得其在食品加工中的利用率下降。另一方面，有研究发现荞麦中的胰蛋白酶抑制剂分子量大约为7.7‐9.2kDa，且对胰蛋白酶有较强的抑制作用，因此导致荞麦蛋白在肠道的消化性降低。一般方法提取的荞麦蛋白富含胰蛋白酶抑制剂，因此常被成为抗消化蛋白。粮食作物的加工与利用一直是我国食品研究的热点问题，以新的技术手段降低谷物蛋白的不良风味并提高其消化性对谷物深加工有重要意义，而国内外关于低多酚或低胰蛋白酶抑制剂的荞麦蛋白的研究甚少。另一方面，传统的蛋白提取工艺消耗大量的酸碱溶液，造成的环境污染不可忽视。而偏酸或偏碱的条件更会影响部分蛋白质的结构和性质，未能使荞麦的天然成分得以充分保留。因此，采用温和友好的加工技术对蛋白进行提取与制备是未来谷物蛋白产业发展的趋势。中国专利技术专利申请2015104932349公开了一种提取银杏叶黄酮的方法，该方法包括如下步骤：(1)将银杏叶粉碎后进行索式提取，得到粗提物浸膏；(2)将步骤(1)所得的银杏叶粗提物浸膏放于离子液体与盐溶液形成的双水相溶液A中，然后微波进行处理得到吸附完成的双水相溶液；(3)取步骤(2)上层清液，通过B‐R缓冲液控制在pH3‐6，用大孔吸附树脂常温静态进行吸附24h，(4)用蒸馏水冲洗大孔树脂，然后收集冲洗液，回收离子液体利用；并用乙醇溶液对大孔吸附树脂进行洗脱，最后得银杏黄酮产物。大大减少了银杏黄酮的损失，也节约了溶剂使用的成本，整个流程中并不使用有毒有害有严重气味的有机溶剂以及其它会造成严重污染的原料，绿色环保。大孔树脂提取黄酮的做法很常用，该专利技术利用大孔树脂是为了富集黄酮，富集黄酮的工艺重心在于洗脱液，采用乙醇溶液洗脱；该专利技术为了形成双水相采用盐提法，主要是磷酸钾或钠溶液，该过程是富集黄酮于溶液中的过程；该专利技术的方法是单纯的静态吸附过程。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低酚低胰蛋白酶抑制剂荞麦浓缩蛋白，该蛋白较彻底地分离了荞麦中的多酚物质，呈现纯白的色泽，具有低蛋白酶抑制剂，高溶解性、消化性等特点，因此可提供较高的营养价值和应用价值，并且可改善荞麦蛋白的风味，促进荞麦蛋白在食品配料中的利用与发展。本专利技术的另一目的在于提供一种低酚低胰蛋白酶抑制剂荞麦浓缩蛋白的制备方法，该方法工艺简单，条件温和，不需采用酸碱处理，环境友好，并实现对荞麦谷物的精深加工，是一种注重营养、健康、安全以及资源利用的技术，可推动谷物蛋白的工业化发展。众所周知，杂粮营养价值高，但粗糙生涩的口感却难以下咽，因此对谷物精深加工十分有必要。荞麦的淀粉含量与禾谷类粮食含量相当，蛋白附着于淀粉表面并与淀粉紧密结合，传统的荞麦蛋白提取方法常采用碱溶酸沉手法使蛋白溶解并与淀粉分离，但与此同时碱溶液的处理会促进荞麦中的多酚与蛋白结合，从而使蛋白带苦涩味，溶解性和消化性都相对较低，大大降低了其加工利用价值。本专利技术发现，荞麦中的蛋白以盐溶性球蛋白为主，通过低盐温和的反应条件，并结合大孔树脂的高效吸附，可以彻底降低其中结合态多酚的含量，再通过超滤渗滤技术脱离荞麦蛋白中剩余的游离酚，最终实现低酚荞麦浓缩蛋白的提取。目前，利用盐提结合大孔树脂法制备低酚低胰蛋白酶抑制剂荞麦浓缩蛋白的技术尚未报道。本专利技术则针对荞麦高多酚及高盐溶性蛋白含量的特点，创新性地将盐提结合大孔树脂吸附技术应用于荞麦蛋白的制备当中，并结合采用超滤渗滤手段，分离多酚与浓缩蛋白的过程同时进行，大大增强了脱除多酚的效果，实现多酚与蛋白的高效分离。终产品多酚含量显著低于碱溶酸沉法，且蛋白纯度相对较高。相比其它分离方法，盐提法具有无毒、无害，环保、无污染，非热加工、不破坏提取物的性质，并且操作过程简单可控等优点。本专利技术目的通过如下技术方案实现：一种低酚低胰蛋白酶抑制剂荞麦浓缩蛋白：以苦荞皮层粉为原料，采用盐溶液进行提取；离心后取上清液，经过大孔树脂吸附；再通过超滤渗滤技术或透析，冷冻干燥得到；蛋白质纯度达65‐85％，总多酚质量含量<0.45％，缺乏<10kDa的胰蛋白酶抑制剂组分，体外消化的氮释放量达60‐80％。游离酚质量含量<0.11％，结合酚质量含量<0.34％。所述低酚低胰蛋白酶抑制剂荞麦浓缩蛋白的制备方法：以苦荞皮层粉为原料，采用盐溶液进行提取；离心后取上清液，经过大孔树脂吸附；再通过超滤渗滤技术或透析，冷冻干燥，得低酚低胰蛋白酶抑制剂荞麦浓缩蛋白；所述的盐溶液为含0.07‐0.35mol/L的NaCl以及0.03‐0.15mol/L的NaHCO3混合溶液。为进一步实现本专利技术目的，优选地，所述的原料苦荞皮层粉选取来源于四川大凉山高寒地区的野生黑苦荞，是苦荞粒脱壳研磨得到的表层粉状物，其蛋白质量含量在8‐20％，总多酚质量含量在2‐5％。优选地，所述苦荞皮层粉与盐溶液的质量体积比1:10‐1:20混合，质量单位为kg，体积单位为L。优选地，所述的盐溶液提取时间为2‐12h，盐溶液提取过程的磁力搅拌速率为200‐500r/min，温度控制在20‐30℃。优选地，所述离心后取上清液的离心速率为5000‐10,000r/min，时间为15‐30min。优选地，所述的大孔树脂类型是XAD16N或XAD16HP，吸附过程采用动态吸附或静态吸附；其中，动态吸附过程吸附流速控制在每小时1‐4倍柱体积，收集样液；静态吸附采用1‐10g树脂处理100‐200mL上样液，置于20‐25℃恒温摇床吸附60‐90min，达到吸附平衡后，采用200‐250目筛网滤出样液。优选地，所述的超滤渗滤过程，采用聚砜膜，膜孔径为5‐50kDa，流速为300‐1,000mL/min，渗滤体积为上样体积的2‐6倍；透析过程采用8‐10kDa的透析袋，透析24‐48h，期间更换透析用蒸馏水3‐6次。本专利技术蛋白质纯度达到65‐85％，总酚质量含量为<0.45％，游离酚质量含量为<0.11％，结合酚质量含量为<0.34％。该低本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低酚低胰蛋白酶抑制剂荞麦浓缩蛋白，其特征在于，以苦荞皮层粉为原料，采用盐溶液进行提取；离心后取上清液，经过大孔树脂吸附；再通过超滤渗滤技术或透析，冷冻干燥得到；蛋白质纯度达65‐85％，总多酚质量含量<0.45％，缺乏<10kDa的胰蛋白酶抑制剂组分，体外消化的氮释放量达60‐80％。

【技术特征摘要】
1.一种低酚低胰蛋白酶抑制剂荞麦浓缩蛋白，其特征在于，以苦荞皮层粉为原料，采用盐溶液进行提取；离心后取上清液，经过大孔树脂吸附；再通过超滤渗滤技术或透析，冷冻干燥得到；蛋白质纯度达65‐85％，总多酚质量含量<0.45％，缺乏<10kDa的胰蛋白酶抑制剂组分，体外消化的氮释放量达60‐80％。2.根据权利要求1所述的低酚低胰蛋白酶抑制剂荞麦浓缩蛋白，其特征在于游离酚质量含量<0.11％，结合酚质量含量<0.34％。3.根据权利要求1或2所述低酚低胰蛋白酶抑制剂荞麦浓缩蛋白的制备方法，其特征在于：以苦荞皮层粉为原料，采用盐溶液进行提取；离心后取上清液，经过大孔树脂吸附；再通过超滤渗滤技术或透析，冷冻干燥，得低酚低胰蛋白酶抑制剂荞麦浓缩蛋白；所述的盐溶液为含0.07‐0.35mol/L的NaCl以及0.03‐0.15mol/L的NaHCO3混合溶液。4.根据权利要求3所述低酚低胰蛋白酶抑制剂荞麦浓缩蛋白的制备方法，其特征是：所述的原料苦荞皮层粉选取来源于四川大凉山高寒地区的野生黑苦荞，是苦荞粒脱壳研磨得到的表层粉状物，其蛋白质量含量在8‐20％，总多酚质量含量在2‐5％。5.根据权利要求3所述低酚低胰蛋白酶抑制剂荞麦浓缩蛋白的制备方法，其特征是：所述苦荞皮层粉与盐溶液以质量体积比1:10‐1:2...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨晓泉，陈雅君，陈小威，王金梅，郭健，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：广东;44