活性肽的提取工艺

子任务三　活性肽的提取工艺

一、大豆多肽

(一)提取工艺流程

图4－1　大豆多肽提取工艺流程图

其中，大豆多肽R和D指大豆多肽赫伊纽特R(主要由3～4个肽组成)和D(主要由5～6个肽组成);大豆多肽S指大豆多肽赫伊纽特S(主要由3～4个肽组成);大豆多肽PM指大豆多肽赫伊纽特PM(主要由3～4个肽组成)。

(二)工艺要点

(1)碱液提取。采用pH值为10的NaOH溶液，在65℃条件下浸泡脱脂豆粕30min，再进行磨浆、浆渣分离，除去豆渣。

(2)酸沉淀。酸沉淀的目的是使浆液中的大豆蛋白质适度变性，沉淀下来，以利于除去浆液中的可溶性纤维、糖分、脂肪、矿物元素等。此工艺对大豆肽的纯度至关重要。采用浓度为1mol/L的盐酸溶液精确控制pH值到蛋白质等电点4.5，沉淀出大豆蛋白质。再采用旋转式离心机，转速控制在3 000r/min，时间8min，离心去除水分得到大豆蛋白。

(3)预处理。预处理的目的是将具有紧密结构的大豆球蛋白分子打开，使其形成一条直链，从而使原来包裹在分子内部的部位容易与酶发生作用。预处理的方法是在90℃下加热10min。

(4)蛋白酶水解。酶解采用双酶水解，AS1389中性蛋白酶、木瓜蛋白酶的用量分别为: 1 500U/g、1 000U/g。酶水解条件为pH值为7.2、温度高于45℃、底物浓度为8%、时间3h。终止水解采用85℃水浴处理10min。

(5)超滤膜分离。控制大豆多肽分子质量1 000～2 000左右，对水解不到位的大豆蛋白质进行截留，同时进一步纯化大豆多肽。

(6)活性炭处理。经分离后的大豆多肽具有苦味，要经过活性炭处理，减轻苦味，同时也能使色泽透明澄清。活性炭的处理采用水解液:活性炭= 1∶10，时间为40min，pH值为3.0。

(7)离子交换。采用阴、阳离子交换树脂对大豆蛋白酶解物进行处理，去除大豆多肽中的Na⁺、Cl^－等离子。

(8)干燥。经过离子交换处理后的大豆多肽溶液在135℃的温度下进行超高温瞬时杀菌，再进行高压均质、真空浓缩，使固形物含量达到38%～40%，最后进入喷雾塔进行喷雾干燥，即可得到成品粉末大豆肽。喷雾干燥条件为进口温度125℃～130℃，塔内温度75～78℃，排风口温度80～85℃。

二、高F值玉米低聚肽

(一)工艺流程

玉米蛋白粉→预处理→一次蛋白酶水解→超滤→二次蛋白酶水解→脱盐→活性炭吸附→高F值低聚肽溶液。

(二)工艺要点

(1)预处理。称取100g玉米黄粉加入300mL无水乙醇，分3次加入，45℃保温搅拌，每次浸泡2～3h，抽滤。抽滤得到的固体为玉米蛋白粉，加入500mL0.4mol/L乙酸盐缓冲液，pH4.8，90℃水浴加热1h，冷却至45℃，边搅拌边加入1∶1(α－淀粉酶:糖化酶)的酶液20mL(内含1gα－淀粉酶，1g糖化酶)，搅拌酶解6h，抽滤。抽滤后的固相加水洗涤两次，即得到玉米蛋白粉。固体里加入1.5g/L的亚硫酸钠10mL，保温搅拌60min，以使蛋白质团变成直链，利于酶解。

(2)一次蛋白酶水解。称取一定量的玉米蛋白粉，加入250mL三角瓶中，搅拌均匀，以此为底物，Alcalase蛋白酶为水解酶，整个过程在不断搅拌下加盐酸或氢氧化钠调节pH值，使之保持在8.0，调节温度为55℃，加入一定量的酶，酶浓度为3%，底物浓度为5%，水解4h。达到时间后，加入2mol/L HCl调节pH值至6.0，使未水解的蛋白质沉淀下来，升温到中心温度90℃，维持15min对酶进行灭活，然后迅速冷却至室温，置于离心机中，以4 000r/min离心20min，倾倒出上清液。

(3)超滤。选用NMWL10000膜为超滤膜，于20KPa的压力下超滤30min。

(4)二次蛋白酶水解。为了制备特殊氨基酸组成的高F值低聚肽，即芳香族氨基酸含量较低，而支链氨基酸含量较高的产品，需要第二次酶解将芳香族氨基酸上的肽切断，使芳香族氨基酸游离。使芳香族氨基酸游离选用的酶为木瓜蛋白酶，将pH值调到2.8，酶解液加热至90℃，保温10min进行灭酶。然后迅速冷却至室温，以4 000r/min的速度离心15min。

(5)脱盐。在调节pH值的过程中需要加入HCl，这就导致大量NaCl的产生，过多的盐不但影响产品质量，还会对人体健康不利。所以，需要对水解物进行脱盐处理。脱盐采用离子交换法，阴阳离子交换树脂分别为常用的强碱型阴离子交换树脂201×7(717)和强酸型阳离子交换树脂001×7(732)。

(6)活性炭吸附。活性炭与物料比1∶12、温度25℃～35℃、pH值2.0～3.0。

三、酪蛋白磷酸肽(CPPs)

目前工业制备CPPs的方法主要有钙－乙醇沉淀法、膜分离法和离子交换法3种。其生产过程大致分为酪蛋白的水解和CPPs的分离两步。下面就以钙－乙醇沉淀法为例讲解酪蛋白磷酸肽的提取工艺。

(一)工艺流程

酪蛋白→胰蛋白酶水解→灭酶→酪蛋白水解液→钙－乙醇沉淀→分离→干燥→CPPs产品。

(二)工艺要点

(1)胰蛋白酶水解、灭酶。控制底物浓度为15%，酶的浓度为0.82%，pH值为7.5，温度为48℃，酶解时间为120min，于85℃，10min的条件下终止反应。

(2)钙－乙醇沉淀、分离。调节水解液pH值至6.5，加入浓度为1.0%的无水氯化钙，搅拌至氯化钙完全溶解，再在搅拌状态下加入乙醇，使乙醇的最终浓度为50%，放置4～8h或立即离心(4 500r/min，10min)得沉淀物即为酪蛋白磷酸肽。

(3)干燥。将得到的沉淀物复溶于4倍水中，过滤后除去滤液经冷冻干燥或真空干燥即得CPP成品。干燥采用减压加热干燥，干燥温度60℃～70℃，压力0.10MPa。

四、降压肽的提取

(一)提取工艺

海蜇→冲洗、浸泡→切碎、组织匀浆→杀菌→酶解→灭酶→冷却、过滤→超滤→超滤液→冷冻→冷冻干燥→成品。

(二)工艺要点

(1)冲洗浸泡。称取100g海蜇，冲洗去泥沙杂质及盐分，清洗干净后浸泡数天。

(2)切碎、匀浆。浸泡后捞出控净水，加200mL蒸馏水，切碎，然后放入搅碎机中匀浆。

(3)杀菌。将匀浆后的浆体在80℃温度下灭菌10min。

(4)酶解。将打浆好的海蜇冷却后，放入大烧杯，搅拌加入50KU/100g的中性蛋白酶，在45℃下酶解9h，取样。

(5)杀酶。酶解完成后，将水解液取出沸水灭酶10min，冷却后将其过滤得到上清液。

(6)超滤。采用5Kda的聚矾类中空纤维膜组件对水解液进行超滤处理。

(7)冷冻。冷冻温度越低时间越长，降压肽的ACE活性抑制率越大，因此，最好不用冷冻工艺，若用则选择温度为－20℃，时间为2h即可。