一种水溶性硒蛋白生产制备方法
阅读说明：本技术 一种水溶性硒蛋白生产制备方法 (Method for preparing water-soluble selenoprotein ) 是由 柯昌英 于 2020-04-20 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种水溶性硒蛋白生产制备方法,通过针对地方优质特色资源,以富硒大豆为原料,经进一步的富硒化培养技术得富含有机硒400ppm、全蛋白质含量20％以上的富硒芸豆,以此富硒芸豆为原料,综合运用现代生物技术,采用一系列的生化方法,使储存于大豆中的有机硒蛋白游离出来,后经分离、纯化、干燥等工艺过程制取水溶性硒蛋白,为食品、药品、保健品及种植业、养殖业等领域提供无毒高效的生物活性硒原料,本发明涉及食品生产技术领域。该水溶性硒蛋白生产制备方法,提取过程中无化学污染,绿色安全,被浸提的生物活性物质在短时间内保持不变,通过打浆搅拌作用等可加速植物有效成分的溶出,从而提高了提取率。(The invention discloses a method for preparing water-soluble selenium protein, which uses selenium-rich soybean as a raw material and obtains selenium-rich kidney bean with the content of total protein of more than 20 percent and the content of organic selenium of 400ppm by further selenium-rich culture technology aiming at local high-quality characteristic resources. The preparation method of water soluble selenoprotein has no chemical pollution in extraction process, is green and safe, the extracted bioactive substances are kept unchanged in a short time, and the dissolution of plant effective components can be accelerated by pulping and stirring, so that the extraction rate is improved.)
技术领域
本发明涉及食品生产技术领域，具体为一种水溶性硒蛋白生产制备方法。
背景技术
硒是人体必需微量元素，缺硒会导致多种疾病的发生，因此硒对人的健康起着极为重要的作用。而人体的硒元素主要源于食物，食物中的硒受地理土壤等环境影响，世界有四分之三的国家和地区缺硒，中国是一个缺硒国家，有2/3的地区属于缺硒，甚至有29％为严重缺硒，现如今环境恶化，硒元素已成为影响人类健康的重要因子。
1976年发现克山病和大骨节病病区食物硒含量普遍偏低，通过补硒的病人取得极其显著的治疗效果。世界各国都制定了成人膳食硒摄入量，2015年，美国FDA正式将硒列为必须营养元素。
芸豆俗名菜豆、刀豆等，营养丰富，其中维生素、矿质元素和蛋白质比较全面，其芸豆蛋白的含量达到23.58％，蛋白质中共含有超18种氨基酸，且钾、镁含量高而钠含量低。富硒芸豆是总硒在20μg/100g以上，且有机硒含量大于等于80％的符合DBS42/002—2014标准的芸豆。
水溶性硒蛋白粉所选用的原料全部是安全性和实用性比较高、绿色环保的食品材料，能让消费者在进行科学补硒的同时带来丰富的营养，长期食用能起到强化新陈代谢，增强细胞活力的作用，本发明采用芸豆作为原料进行加工，湖北省恩施市地处武陵山北部，居“华中药库”的中心，同时也是世界硒都，芸豆在恩施及武陵地区广泛种植，芸豆本身具有很高的营养价值，种植在高硒的恩施地区后让芸豆又赋予了硒的神奇作用，而且地处高海拔，亦无污染。中国传统药物研究所认为富硒芸豆可作抗衰老中草药来进行利用。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种水溶性硒蛋白生产制备方法，绿色简单、易行高效，产品颜色漂亮，能够使芸豆中的部分营养成分保持长期稳定，同时本发明制备的水溶性硒蛋白粉具有外观漂亮呈现淡黄色，水溶性好和硒含量高等优点，且可食性好，蛋白含量高，具有预防癌症和提高免疫力等功效。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种水溶性硒蛋白生产制备方法，它是以富硒豆种子为起始，通过低温纯物理提取方式，保护硒蛋白不受温度环境变化影响，保护硒蛋白活性，具体包括以下步骤：
S1、种子收集：从恩施富硒区收集富硒豆种子；
S2、预处理：将步骤S1收集好的豆种子通过清洗设备洗净烘干处理，再经过40-80目震动筛除杂，然后将干豆原料在低于60℃的条件下低温粉碎至粒度为80-200目的碎屑，即可得芸豆粉末；
S3、提取处理，具体步骤如下：
a1、将步骤S2得到的芸豆粉末磨浆，按照料液比1:25-30，在40-50℃的温度下提取3-5h，然后进行分离处理，得到以淀粉和纤维为主的沉淀和滤液；
a2、取步骤a1的沉淀进行二次提取蛋白，料液比1:15-20，在40-50℃的温度下提取2-5h，然后进行分离处理，得到滤液；
a3、合并步骤a1和a2中分离处理得到的两次滤液，并再次进行分离处理，分离出可溶性蛋白和小分子糖；
a4、将步骤a3得到的可溶性蛋白用1：20的纯净水稀释，并过活性炭柱脱色；
a5、脱色后的溶液用吸附柱再次吸附糖分子和核酸分子，进一步提纯硒蛋白；
a6、脱色后的溶液用分子膜进行透析浓缩，除去游离态小分子物质；
a7、透析后的浓液再用真空减压浓缩至30波美度后进行冻干或者低温喷雾干燥。
优选的，所述步骤S1中收集的种子特征为：大小均匀，且饱满健康。
优选的，所述步骤a1和a2中分离处理是采用分离因素为15000G的管式离心机进行处理。
优选的，所述步骤a3中分离处理是采用分离因素为19000G的管式离心机进行处理。
优选的，所述步骤a5中过吸附柱处理是采用50号大孔树脂吸附柱进行处理。
优选的，所述步骤a6中分子膜的孔径为0.001微米。
(三)有益效果
本发明提供了一种水溶性硒蛋白生产制备方法。与现有技术相比具备以下有益效果：
(1)、该水溶性硒蛋白生产制备方法，通过针对地方优质特色资源，以富硒大豆为原料，经进一步的富硒化培养技术得富含有机硒400ppm、全蛋白质含量20％以上的富硒芸豆，以此富硒芸豆为原料，综合运用现代生物技术，采用一系列的生化方法，使储存于大豆中的有机硒蛋白游离出来，后经分离、纯化、干燥等工艺过程制取水溶性硒蛋白，为食品、药品、保健品及种植业、养殖业等领域提供无毒高效的生物活性硒原料，本发明提取过程中无化学污染，绿色安全，被浸提的生物活性物质在短时间内保持不变，通过打浆搅拌作用等可加速植物有效成分的溶出，从而提高了提取率。
(2)、该水溶性硒蛋白生产制备方法，具有抗氧化、延缓衰老；提高人体免疫机能；防治心脑血管疾病；保护、修复细胞；防治眼疾；排除毒素；抑制癌症，保护肝脏。
(3)、该水溶性硒蛋白生产制备方法，使用的芸豆具有较高蛋白含量，其蛋白质的氨基酸含量与联合国粮农组织(FAO)建议的理想蛋白质比较基本均高于标准值，同时氨基酸总量高达85％以上，同时芸豆钾、镁含量高而钠含量低，因此，尤其适合缺硒人群，心脏病、低血钾症等特殊病人食用。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明硒形态混合标准溶液色谱图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1-2，本发明实施例提供三种技术方案：一种水溶性硒蛋白生产制备方法，具体包括以下实施例：
实施例1
它是以富硒豆种子为起始，通过低温纯物理提取方式，保护硒蛋白不受温度环境变化影响，保护硒蛋白活性，具体包括以下步骤：
S1、种子收集：从恩施富硒区收集富硒豆种子，收集的种子特征为：大小均匀，且饱满健康；
S2、预处理：将步骤S1收集好的豆种子通过清洗设备洗净烘干处理，再经过60目震动筛除杂，然后将干豆原料在低于60℃的条件下低温粉碎至粒度为120目的碎屑，即可得芸豆粉末；
S3、提取处理，具体步骤如下：
a1、将步骤S2得到的芸豆粉末磨浆，按照料液比1:27，在45℃的温度下提取4h，然后进行分离处理，得到以淀粉和纤维为主的沉淀和滤液，分离处理是采用分离因素为15000G的管式离心机进行处理；
a2、取步骤a1的沉淀进行二次提取蛋白，料液比1:17，在45℃的温度下提取3h，然后进行分离处理，得到滤液，分离处理是采用分离因素为15000G的管式离心机进行处理；
a3、合并步骤a1和a2中分离处理得到的两次滤液，并再次进行分离处理，分离出可溶性蛋白和小分子糖，分离处理是采用分离因素为19000G的管式离心机进行处理；
a4、将步骤a3得到的可溶性蛋白用1：20的纯净水稀释，并过活性炭柱脱色；
a5、脱色后的溶液用吸附柱再次吸附糖分子和核酸分子，进一步提纯硒蛋白，过吸附柱处理是采用50号大孔树脂吸附柱进行处理；
a6、脱色后的溶液用分子膜进行透析浓缩，除去游离态小分子物质，分子膜的孔径为0.001微米；
a7、透析后的浓液再用真空减压浓缩至30波美度后进行冻干或者低温喷雾干燥。
实施例2
它是以富硒豆种子为起始，通过低温纯物理提取方式，保护硒蛋白不受温度环境变化影响，保护硒蛋白活性，具体包括以下步骤：
S1、种子收集：从恩施富硒区收集富硒豆种子，收集的种子特征为：大小均匀，且饱满健康；
S2、预处理：将步骤S1收集好的豆种子通过清洗设备洗净烘干处理，再经过40目震动筛除杂，然后将干豆原料在低于60℃的条件下低温粉碎至粒度为80目的碎屑，即可得芸豆粉末；
S3、提取处理，具体步骤如下：
a1、将步骤S2得到的芸豆粉末磨浆，按照料液比1:25，在40℃的温度下提取3h，然后进行分离处理，得到以淀粉和纤维为主的沉淀和滤液，分离处理是采用分离因素为15000G的管式离心机进行处理；
a2、取步骤a1的沉淀进行二次提取蛋白，料液比1:15，在40℃的温度下提取2h，然后进行分离处理，得到滤液，分离处理是采用分离因素为15000G的管式离心机进行处理；
a3、合并步骤a1和a2中分离处理得到的两次滤液，并再次进行分离处理，分离出可溶性蛋白和小分子糖，分离处理是采用分离因素为19000G的管式离心机进行处理；
a4、将步骤a3得到的可溶性蛋白用1：20的纯净水稀释，并过活性炭柱脱色；
a5、脱色后的溶液用吸附柱再次吸附糖分子和核酸分子，进一步提纯硒蛋白，过吸附柱处理是采用50号大孔树脂吸附柱进行处理；
a6、脱色后的溶液用分子膜进行透析浓缩，除去游离态小分子物质，分子膜的孔径为0.001微米；
a7、透析后的浓液再用真空减压浓缩至30波美度后进行冻干或者低温喷雾干燥。
实施例3
它是以富硒豆种子为起始，通过低温纯物理提取方式，保护硒蛋白不受温度环境变化影响，保护硒蛋白活性，具体包括以下步骤：
S1、种子收集：从恩施富硒区收集富硒豆种子，收集的种子特征为：大小均匀，且饱满健康；
S2、预处理：将步骤S1收集好的豆种子通过清洗设备洗净烘干处理，再经过80目震动筛除杂，然后将干豆原料在低于60℃的条件下低温粉碎至粒度为200目的碎屑，即可得芸豆粉末；
S3、提取处理，具体步骤如下：
a1、将步骤S2得到的芸豆粉末磨浆，按照料液比1:30，在50℃的温度下提取5h，然后进行分离处理，得到以淀粉和纤维为主的沉淀和滤液，分离处理是采用分离因素为15000G的管式离心机进行处理；
a2、取步骤a1的沉淀进行二次提取蛋白，料液比1:20，在50℃的温度下提取5h，然后进行分离处理，得到滤液，分离处理是采用分离因素为15000G的管式离心机进行处理；
a3、合并步骤a1和a2中分离处理得到的两次滤液，并再次进行分离处理，分离出可溶性蛋白和小分子糖，分离处理是采用分离因素为19000G的管式离心机进行处理；
a4、将步骤a3得到的可溶性蛋白用1：20的纯净水稀释，并过活性炭柱脱色；
a5、脱色后的溶液用吸附柱再次吸附糖分子和核酸分子，进一步提纯硒蛋白，过吸附柱处理是采用50号大孔树脂吸附柱进行处理；
a6、脱色后的溶液用分子膜进行透析浓缩，除去游离态小分子物质，分子膜的孔径为0.001微米；
a7、透析后的浓液再用真空减压浓缩至30波美度后进行冻干或者低温喷雾干燥。
硒含量测定实验
某食品生产企业采用本发明实施例1-3的制备方法分别进行水溶性硒蛋白的生产，得到3组水溶性硒蛋白粉，然后对这3组水溶性硒蛋白粉均采用以下硒含量测定方法进行检测：
首先将测定试样中的无机硒经水超声提取后，利用离子交换色谱进行有效分离，分离后的目标经过预处理装置中的紫外消解后，在酸性条件下与硼氢化钠或硼氢化钾反应生成硒化氢，以原子荧光光谱仪进行测定，以色谱保留时间定性，外标法峰面积定量。
试剂有：磷酸氢二铵、碘化钾、氢氧化钾、硼氢化钾、盐酸和甲酸。
流动相配制：流动相A(40mmol/L磷酸氢二铵溶液，pH＝6.0)：称取2.6412g磷酸氢二铵，溶于500mL，纯水中，摇匀，超声10min，用甲酸溶液调节pH至6.0；流动相B(60mmol/L磷酸氢二铵溶液)：称取3.9618g磷酸氢二铵，溶于500mL纯水中，摇匀，超声10min，用甲酸溶液调节pH至7.8。
试样制备：称取0.1g-0.5g粉碎好的样品(精确到0.001g)，置于15mL离心管中，加入10mL纯水，涡旋20s，室温超声水浴提取10min，再涡旋20s，静置20min后，以9000r/min的转速离心10min，取上层清液过0.22μm滤膜，待测，同时做样品空白。
测定：设定仪器最佳条件，待基线稳定后，测定硒形态混合标准工作溶液，以色谱峰信号响应值为纵坐标，各硒形态的保留时间为横坐标，确定各硒形态的分离度，硒形态标准色谱图见图2，待分离度、灵敏度符合要求后，测定无机硒混合标准系列溶液，以保留时间定性，以标准系列溶液中目标物浓度为横坐标，色谱峰面积为纵坐标，绘制标准曲线，符合要求后，依次测定空白及试样，以保留时间定性，外标法定量。根据标准曲线得到试样中四价硒和六价硒的浓度，平行测定次数不少于两次。
测定结果如图2可知，图中：SeCysz、MeSeCys、Se(IV)、Se(VI)浓度为100ng/mL，SeMet浓度为200ng/mL。
综上，本发明通过针对地方优质特色资源，以富硒大豆为原料，经进一步的富硒化培养技术得富含有机硒400ppm、全蛋白质含量20％以上的富硒芸豆，以此富硒芸豆为原料，综合运用现代生物技术，采用一系列的生化方法，使储存于大豆中的有机硒蛋白游离出来，后经分离、纯化、干燥等工艺过程制取水溶性硒蛋白，为食品、药品、保健品及种植业、养殖业等领域提供无毒高效的生物活性硒原料，本发明提取过程中无化学污染，绿色安全，被浸提的生物活性物质在短时间内保持不变，通过打浆搅拌作用等可加速植物有效成分的溶出，从而提高了提取率，本发明具有抗氧化、延缓衰老；提高人体免疫机能；防治心脑血管疾病；保护、修复细胞；防治眼疾；排除毒素；抑制癌症，保护肝脏，本发明的制备方法使用的芸豆具有较高蛋白含量，其蛋白质的氨基酸含量与联合国粮农组织(FAO)建议的理想蛋白质比较基本均高于标准值，同时氨基酸总量高达85％以上，同时芸豆钾、镁含量高而钠含量低，因此，尤其适合缺硒人群，心脏病、低血钾症等特殊病人食用。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。