阅读说明：本技术 一种利用单宁酸提高玉米黄粉蛋白酶解速率的方法 (Method for improving proteolysis rate of corn gluten meal by using tannic acid ) 是由 肖志刚 柴媛 高育哲 段玉敏 王依凡 王可心 王娜 朱旻鹏 段庆松 于 2019-12-04 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种利用单宁酸提高挤压玉米黄粉蛋白酶解速率的方法。该方法以玉米黄粉蛋白为原料,使用双螺杆挤压机将玉米黄粉蛋白挤压处理,烘干粉碎后过筛获得挤压玉米黄粉蛋白,经过单宁酸处理后,采用碱性蛋白酶、胰蛋白酶进行双酶法酶解处理,沸水浴灭酶后得到单宁酸-挤压玉米黄粉蛋白多肽。单宁酸的疏水基团没食子酰基和蛋白多肽链上的某些疏水基团由于避开水而黏附聚集在一起,蛋白表面疏水性随单宁酸含量的增大而降低,内部疏水作用增强,从而一定量的增大了蛋白上清溶液中的可溶性蛋白含量,较大程度地解决了玉米蛋白粉疏水性强、溶解度不高、酶解率低的问题,提高了玉米黄粉蛋白的生物利用率。(The invention discloses a method for improving the proteolysis rate of extruded corn gluten meal by using tannic acid. The method comprises the steps of taking corn gluten protein as a raw material, extruding the corn gluten protein by using a double-screw extruder, drying, crushing, sieving to obtain extruded corn gluten protein, treating with tannic acid, performing double-enzyme enzymolysis by using alkaline protease and trypsin, and inactivating enzyme in a boiling water bath to obtain the tannic acid-extruded corn gluten protein polypeptide. The hydrophobic galloyl group of the tannic acid and certain hydrophobic groups on the protein polypeptide chain are adhered and aggregated together due to water avoidance, the surface hydrophobicity of the protein is reduced along with the increase of the content of the tannic acid, and the internal hydrophobic effect is enhanced, so that the content of soluble protein in the protein supernatant is increased by a certain amount, the problems of strong hydrophobicity, low solubility and low enzymolysis rate of the corn gluten meal are solved to a great extent, and the bioavailability of the corn gluten meal protein is improved.)

一种利用单宁酸提高玉米黄粉蛋白酶解速率的方法

技术领域

本发明属于食品加工技术领域，具体涉及一种利用单宁酸提高玉米黄粉蛋白酶解速率的方法。

背景技术

玉米黄粉是湿磨法工业上制备玉米淀粉过程中产生的一种副产物，是一种产量巨大、价格便宜的植物蛋白资源。由于淀粉加工企业技术水平低的不同，通常玉米黄粉中蛋白质的含量在50-60％之间，玉米蛋白主要用于动物饲料行业，较少用于面制品的加工行业，这也在一定程度上造成了玉米蛋白长期被低值化的状况。但玉米黄粉中主要成分为醇溶蛋白，也含有少量的谷蛋白、球蛋白和白蛋白等，具有水溶性差、生物利用率低、营养价值比较低等缺点。

挤压膨化技术是食品加工中的一项新技术。在低水合状态下，原料在挤压机内受到高温、高压和高剪切的综合作用，使玉米黄粉中淀粉与蛋白质紧密有序的结合态转变为松散无序的结构，空间位置降低，增加其对蛋白酶的敏感性，提高蛋白质的消化率。同时，淀粉链间氢键断裂，淀粉粒接替，肽链裸露，可加快酶制剂和微生物的作用进程，提高原料利用率。所以经过适当的蛋白质变性处理，破坏蛋白质的二、三级结构使玉米蛋白分子内部的某些基因暴露在分子表面上，可增强玉米蛋白的水解效果。

单宁酸是一类天然产物，它通常以游离酸或各种酯的形式存在于大麦、高梁、绿豆、葡萄、茶叶、石榴、柿子等各种植物中。单宁酸结构中所含有的酚羟基是极性基团，没食子酰基是疏水基团，因此推测单宁酸的没食子酰基可以通过疏水作用与玉米蛋白质的疏水基团结合，单宁酸的酚羟基可以与玉米蛋白质中的极性基团以氢键的形式多点结合，进而影响玉米的加工品质。

玉米蛋白酶解法水解以其作用条件温和，其水解产物具有各种活性成分成为目前研究的热点。通过酶法改性玉米蛋白提高其水溶性及某些功能特性，这种方法具有可控性强、耗能少、专一性强和副产物少等优点。由于玉米蛋白的独特的氨基酸组成，应尽可能采用作用位点是疏水性氨基酸残基的蛋白酶，提高多肽的相对疏水度。单一的酶水解能力低，不利于底物转化率的提高，所以采用复合式酶解法。

发明内容

本发明目的在于提供一种低成本，操作方法简单，利用单宁酸使挤压玉米黄粉蛋白酶解速率有明显提高的方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种利用单宁酸提高玉米黄粉蛋白酶解速率的方法，包括如下步骤：玉米黄粉蛋白粉经过双螺杆挤压机挤压处理，烘干、粉碎并过筛，加入单宁酸配制成玉米黄粉蛋白/单宁酸复合溶液后冷冻干燥贮存；将冻干粉配制成一定浓度的悬浮液，用碱性蛋白酶、胰蛋白酶进行双酶法酶解，沸水浴灭酶后得到单宁酸-挤压玉米黄粉蛋白多肽。

将玉米黄粉蛋白粉经喂料器定量加入到双螺杆挤压机中，机器为三段温控、长径比为16-26:1的同向或异向旋转型双螺杆挤压机，设定双螺杆挤压机各机段腔体工作温度：Ⅰ区温度30～50℃，Ⅱ区温度50～70℃，Ⅲ区温度70～80℃，螺杆转速180～300r/min，固体进料量15～25kg/h，物料含水量15～20％，挤压后的玉米黄粉蛋白在40～50℃烘箱中烘干24h，将其粉碎过100～200目筛，获得挤压玉米黄粉蛋白粉。

取5g挤压玉米黄粉蛋白粉溶解于50mL超纯水，两个小时内持续振荡混匀，上清液过Whatman No.4滤纸。

挤压玉米黄粉蛋白与单宁酸的质量比为50:1，其中挤压玉米黄粉蛋白在玉米黄粉蛋白/单宁酸复合溶液中的质量浓度为10％，两个小时内不定时的振荡混匀。

酶解具体包括如下步骤：

(1)碱性蛋白酶处理：将单宁酸-挤压玉米黄粉蛋白制成8％-10％的蛋白悬浮液，调节水浴温度至45-55℃，pH 7.5-8，按1％-2％加酶量，酶解90min后于80℃水中灭酶10-20min，冷却至室温，4000×g离心15min，收集上清液冻干。

(2)胰蛋白酶处理：制成8％-10％单宁酸-挤压玉米蛋白粉悬浮液，调节水浴温度至35-45℃，pH 7.8-8.5，按1％-2％加酶量，酶解90min后于90℃水中灭酶10-20min，冷却至室温，4000×g离心15min，收集上清液冻干，得到单宁酸-挤压玉米黄粉蛋白多肽。

本发明的有益效果：

本发明利用双螺杆挤压机对玉米黄粉蛋白进行挤压，烘干粉碎后过100～200筛获得挤压玉米黄粉蛋白，经过单宁酸处理后，采用碱性蛋白酶、胰蛋白酶进行双酶法酶解处理，沸水浴灭酶后得到单宁酸-挤压玉米黄粉蛋白多肽。本发明以玉米黄粉蛋白为原料，具有成本低、便于操作等特点，较大程度地解决了玉米蛋白粉疏水性强、溶解度不高、酶解率低的问题，提高了玉米黄粉蛋白的生物利用率。

具体实施方式

实施例1

以玉米黄粉蛋白为原料，将物料经喂料器定量加入到双螺杆挤压机中，在Ⅰ区温度50℃、Ⅱ区温度60℃、Ⅲ区温度80℃、螺杆转速180r/min、固体进料量15kg/h、物料含水量15％条件下进行挤压，挤压后的玉米黄粉蛋白在50℃烘箱中烘干24h，将其粉碎过100目筛，获得挤压玉米黄粉蛋白粉。取5g挤压玉米黄粉蛋白粉溶解于50mL超纯水，两个小时内持续振荡混匀，上清液过Whatman No.4滤纸，按照挤压玉米黄粉蛋白与单宁酸的质量比为50:1添加单宁酸，两个小时内不定时的振荡混匀，制成单宁酸-挤压玉米黄粉蛋白悬浮液，调节水浴温度至50℃，pH为8，按1％的加酶量先后加入碱性蛋白酶和胰蛋白酶，分别酶解30min后于80℃水中灭酶10min，冷却至室温，4000×g离心15min，收集上清液冻干，得到单宁酸-挤压玉米黄粉蛋白多肽。在酶解过程中分别测定玉米黄粉蛋白、挤压玉米黄粉蛋白、单宁酸-挤压玉米黄粉蛋白水解度，其水解度分别为：23.0％、30.5％、35.6％，最终成品的水解度比未经过处理的玉米黄粉蛋白提高了54.8％。

实施例2

以玉米黄粉蛋白为原料，将物料经喂料器定量加入到双螺杆挤压机中，在Ⅰ区温度50℃、Ⅱ区温度60℃、Ⅲ区温度80℃、螺杆转速180r/min、固体进料量15kg/h、物料含水量15％条件下进行挤压，挤压后的玉米黄粉蛋白在50℃烘箱中烘干24h，将其粉碎过100目筛，获得挤压玉米黄粉蛋白粉。取5g挤压玉米黄粉蛋白粉溶解于50mL超纯水，两个小时内持续振荡混匀，上清液过Whatman No.4滤纸，按照挤压玉米黄粉蛋白与单宁酸的质量比为50:1添加单宁酸，两个小时内不定时的振荡混匀，制成单宁酸-挤压玉米黄粉蛋白悬浮液，调节水浴温度至50℃，pH为8，按1％的加酶量先后加入碱性蛋白酶和胰蛋白酶，分别酶解60min后于80℃水中灭酶10min，冷却至室温，4000×g离心15min，收集上清液冻干，得到单宁酸-挤压玉米黄粉蛋白多肽。在酶解过程中分别测定玉米黄粉蛋白、挤压玉米黄粉蛋白、单宁酸-挤压玉米黄粉蛋白水解度，其水解度分别为：28.7％、38.2％、44.9％，最终成品的水解度比未经过处理的玉米黄粉蛋白提高了56.4％。

实施例3

以玉米黄粉蛋白为原料，将物料经喂料器定量加入到双螺杆挤压机中，在Ⅰ区温度50℃、Ⅱ区温度60℃、Ⅲ区温度80℃、螺杆转速180r/min、固体进料量15kg/h、物料含水量15％条件下进行挤压，挤压后的玉米黄粉蛋白在50℃烘箱中烘干24h，将其粉碎过100目筛，获得挤压玉米黄粉蛋白粉。取5g挤压玉米黄粉蛋白粉溶解于50mL超纯水，两个小时内持续振荡混匀，上清液过Whatman No.4滤纸，按照挤压玉米黄粉蛋白与单宁酸的质量比为50:1添加单宁酸，两个小时内不定时的振荡混匀，制成单宁酸-挤压玉米黄粉蛋白悬浮液，调节水浴温度至50℃，pH为8，按1％的加酶量先后加入碱性蛋白酶和胰蛋白酶，分别酶解90min后于80℃水中灭酶10min，冷却至室温，4000×g离心15min，收集上清液冻干，得到单宁酸-挤压玉米黄粉蛋白多肽。在酶解过程中分别测定玉米黄粉蛋白、挤压玉米黄粉蛋白、单宁酸-挤压玉米黄粉蛋白水解度，其水解度分别为：32.4％、43.1％、52.8％，最终成品的水解度比未经过处理的玉米黄粉蛋白提高了63％。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。