本發明屬于食品加工的技術領域,涉及一種利用活性炭對玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽進行脫苦、脫色的方法。
背景技術:
生物活性肽(Bioactive Peptides)以諸多的生物活性和藥理作用及安全性而引起世人的矚目。生物活性肽是一類由蛋白質中20個天然氨基酸以不同組成和排列方式構成的從二肽到復雜的線性、環形結構的不同肽類的總稱,是源于蛋白質的多功能化合物。活性肽具有多種人體代謝和生理調節功能,易消化吸收,有促進免疫、激素調節、抗菌、抗病毒、降血壓、降血脂等作用,食用安全性極高,是當前國際食品界最熱門的研究課題和極具發展前景的功能因子。盡管生物活性肽具有上述優點,但是由于生物活性肽肽鏈中的疏水性氨基酸暴露在外而產生苦味,限制了其在食品工業上的應用。因此,肽苦味的脫除成了重要的研究課題。
中國是玉米生產大國,2016/2017產量預計2.17億噸。玉米生產過程中產生大量的副產物玉米胚芽粕。研究表明,玉米胚芽粕是優質蛋白質資源,玉米胚芽粕含粗蛋白質18%~20%,蛋白種類包括堿溶蛋白、醇溶蛋白、清蛋白和球蛋白,其中堿溶蛋白含量最高。然而,國內大多數玉米加工廠都把玉米胚芽粕單純地作為一種極其廉價的飼料利用,有些甚至直接當作廢料扔掉,這對企業自身來講,是種極大的浪費。因此,開發玉米胚芽粕蛋白資源,對于推廣玉米胚芽蛋白精深加工產品玉米胚芽蛋白活性肽在食品領域的利用和開發,提高玉米及其營養成分的實際利用率,具有重大的現實意義。申請人已經開發出玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽。但是由于玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽富含疏水性氨基酸,玉米胚芽粕堿溶蛋白經酶水解生成肽后,疏水基暴露,不可避免地會產生苦味,這限制了在食品中的應用,因此,探索簡單易行、方便有效的去除玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽中苦味而又不影響其品質的方法意義重大。
截至目前,未見利用活性炭對玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽進行脫苦、脫色的方法的公開記載。
技術實現要素:
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本發明要解決的技術問題是提供一種對玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽進行脫苦、脫色的方法。
本發明為解決技術問題而采用如下技術方案:
一種對玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽進行脫苦脫色的方法,將玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽溶于無氧蒸餾水中,得玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽液,其特征在于,調整玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽液pH值為3~5,加入活性炭,在30~50℃條件下活性炭處理0.5~2.5h;其中活性炭用量按質量計占玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽的1%~3%。
可以用鹽酸調整玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽液pH值。
優選的工藝條件是:調整玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽液pH值為4~5;在30~40℃條件下活性炭處理1h;活性炭用量按質量計占玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽的2%~3%。
最佳工藝條件是:調整玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽液pH值為5;在30℃條件下活性炭處理1h;活性炭用量按質量計占玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽的3%。
本發明的優點:
(1)針對玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽使用活性炭作脫味脫色劑、配合調整玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽液pH值,使苦味值大大降低,脫色率提高,并且玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽損失率很低。與未經過活性炭処理的玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽相比較,苦味值能夠由6降低至1.9,脫色率可達95.38%。
(2)工藝操作簡單,綠色環保。
具體實施方式:
下面結合具體實施例,對本發明作進一步的闡述。應理解,實施例僅用于說明本發明而不用于限制本發明的保護范圍。
實施例1
玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽2g溶于400mL無氧蒸餾水中,得玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽液,利用鹽酸調整玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽液pH值為5,活性炭用量為玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽質量的3%,在30℃條件下,活性炭處理60min,在此條件下,玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽苦味值1.9,脫色率達95.38%,肽損失率15.18%。
實施例2
不同肽液pH值比較實驗。
玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽2g溶于400mL無氧蒸餾水中,得玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽液,利用1mol/L鹽酸調整玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽液pH值為2、3、4、5、6,活性炭用量為玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽質量的2%,在50℃條件下,活性炭處理60min,考察在上述條件下,玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽的苦味值,脫色率及肽損失率,結果見表1。
表1不同pH值下肽液的苦味值、脫色率及肽損失率比較
活性炭在食品業中廣泛用于料液脫色,而pH值對其脫色效果影響很大,從表中可以看出,隨pH升高,脫色效果呈下降趨勢,因此對于單純提高脫色效果,可以適當降低pH。但經過觀察蛋白回收率隨pH的變化可知pH過低會降低蛋白回收率,原因可能是接近了蛋白等電點,導致肽分子發生凝聚,易被活性炭吸附,而pH的變化對苦味值影響在pH為5時有一最小值,附近pH為4時與最小值相差不大。綜合考慮苦味值、脫色率和蛋白回收率,選擇pH為4較好。
實施例3
不同活性炭添加量比較實驗。
玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽2g溶于400mL無氧蒸餾水中,得玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽液,利用1mol/L鹽酸調整玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽液pH值為4,活性炭用量為玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽質量的1%、2%、3%、4%、5%,在50℃條件下,活性炭處理60min,考察在上述條件下,玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽的苦味值,脫色率及肽損失率,結果見表2。
表2不同活性炭添加量值下肽液的苦味值、脫色率及肽損失率比較
由蛋白回收率隨活性炭用量提高的變化趨勢可見,并非活性炭用得越多越好,原因是活性炭的比表面積會隨著用量的增加而逐漸增大,這雖然能提高對色素的吸附能力,但是對肽分子的吸收也大幅增加了,表現為蛋白回收率的下降。隨著活性炭用量的提高,脫色率有一峰值,而提高用量對降低苦味值沒有明顯效果,苦味值在用量2%時開始達到穩定,對苦味值、脫色率、蛋白回收率和生產成本進行綜合考慮,選擇活性炭用量為2%較好。
實施例4
不同溫度比較實驗。
玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽2g溶于400mL無氧蒸餾水中,得玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽液,利用1mol/L鹽酸調整玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽液pH值為4,活性炭用量為玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽質量的2%,在30.0℃、40.0℃、50.0℃、60.0℃、70.0℃條件下,活性炭處理60min,考察在上述條件下,玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽的苦味值,脫色率及肽損失率,結果見表3。
表3不同溫度下肽液的苦味值、脫色率及肽損失率比較
液體的黏度會隨著溫度的升高而降低,因而利于色素分子向活性炭顆粒中擴散,同時加快活性炭內部孔隙通道流動速度。但溫度過高會使多肽發生變性失活,對肽液品質產生不良影響。另外活性炭的吸附作用本身放熱,所以不需要太高加熱溫度。由上表可見溫度對脫色率影響不明顯,而苦味值在40℃處有谷底,蛋白回收率在40℃處有峰值,考慮到肽類物質的熱敏性,最大程度降低對其活性的破壞,選擇40℃較好。
實施例5
不同活性炭處理時間比較實驗。
玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽2g溶于400mL無氧蒸餾水中,得玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽液,利用1mol/L鹽酸調整玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽液pH值為4,活性炭用量為玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽質量的2%,在40.0℃條件下,活性炭處理30、60、90、120、150min,考察在上述條件下,玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽的苦味值,脫色率及肽損失率,結果見表4。
表4不同處理時間下肽液的苦味值、脫色率及肽損失率比較
在活性炭作用過程中,對作用時間進行延長可以使色素和肽與活性炭顆粒的接觸愈加充分,從而提高脫色脫苦效果,但時間如果無限制增加,吸附達到飽和,脫色脫苦效果將恒定不變,另外時間過長將增長生產周期,降低企業效益。1h以內隨時間加長活性炭作用效果逐漸提高,1h后效果沒有顯著變化,而蛋白回收率始終在降低,1h后降低更加顯著。提高炭粒細度和提高用量可以縮短活性炭作用時間,反之降低炭粒細度或降低用量就會延長活性炭作用時間,另外液體黏度過高也會減弱活性炭的作用能力,延長時間。在炭粒細度、活性炭種類、活性炭用量和液體黏度給定的條件下,綜合考慮企業生產效率,選擇1h較好。
從上述實施例可以看出,利用活性炭對玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽進行脫苦、脫色處理,工藝操作簡單,綠色環保,同時在本發明條件下,玉米胚芽粕堿溶蛋白護肝肽具有苦味值低,脫色率高,肽回收率高的優點。