[发明专利]丙氨酸和亮氨酸含量高的弱苦味玉米低聚肽及其制备方法

说明书

技术领域

本发明属于农副产品高附加值加工利用技术领域，具体涉及一种丙氨酸和亮氨酸含量高的弱苦味玉米低聚肽及其制备方法。

背景技术

玉米是世界上三大粮食作物之一，也是我国传统农作物。2009年，我国玉米产量已达1.64亿吨，约占谷物产量20%，位居世界第二位。玉米的主要用途之一是生产玉米淀粉，湿磨法生产玉米淀粉过程中的主要副产品是玉米蛋白粉（Corn Gluten Meal，CGM），也称黄粉，玉米蛋白粉一般含60%左右的蛋白质，主要成分为玉米醇溶蛋白(68%)、谷蛋白(22%)和球蛋白(1.2%)。玉米蛋白质中含有高比例的亮氨酸、异亮氨酸、缬氨酸、丙氨酸等疏水性氨基酸和脯氨酸、谷氨酸等，但赖氨酸、色氨酸等必需氨基酸含量较低，这种独特的氨基酸组成使玉米蛋白水溶性差，营养价值不高，限制了玉米蛋白质的深加工利用。长期以来，玉米蛋白粉主要作为畜禽廉价的饲料来源或随废液自然排放。据不完全统计，全国每年随废液自然排放的玉米蛋白粉在8万吨以上，不仅浪费了资源，而且造成了环境污染。因此研究玉米蛋白质的深加工有着重要的社会经济意义。

近年来，研究发现，玉米蛋白氨基酸组成的不平衡性使得其具有独特的生理功能，通过科学合理的生物工程手段可获得具有多种生理功能的活性肽，包括易消化吸收、抗氧化、消除疲劳、降低血氨浓度、降血压、促进乙醇代谢等生理活性肽，其中促进乙醇代谢功效方面，因玉米低聚肽与目前已有市售解酒、醒酒药物不同，属天然绿色保健食品，作用机理明确，能迅速解酒护肝，缓解醉酒带来的身体不适，无防腐剂等化学添加剂、无中药成分、无副作用，安全性高，具有良好的市场应用前景，具有醒酒功效的玉米低聚肽已成为国内外研发的热点。

玉米醒酒肽是通过提高血液中的丙氨酸和亮氨酸浓度而产生稳定的辅脱氢酶NAD+，增强乙醇脱氢酶和乙醛脱氢酶的活性，促进体内乙醇的分解和代谢，从而降低血液中乙醇的浓度，对酒精引起的肝脏损害可起到预防作用。所以，可以用丙氨酸和亮氨酸的含量，特别是以低聚肽形式存在的丙氨酸、亮氨酸含量来衡量玉米醒酒肽的醒酒效果。

天然玉米蛋白分子由于氢键、疏水键、二硫键等作用，肽链卷曲于蛋白分子内部近似于球状，结构紧密且有较强的疏水性，很难被蛋白酶水解；另外，玉米黄粉中还存在相当量的淀粉、油脂和色素等，影响玉米蛋白质的深加工利用。目前，国内外玉米蛋白质深加工方面研究主要集中在如何高效酶解玉米蛋白，获得高得率的小分子量玉米低聚肽。玉米低聚肽制备突出的难题包括四个方面：（1）产品纯度低，即玉米低聚肽蛋白质含量偏低，主要是前期玉米蛋白粉提纯处理做得不到位，影响了产品的质量；（2）制备工艺繁琐、未经科学优化，成本高，难以工业化实施；（3）玉米活性肽的口感苦味浓甚至刺激，很难被大众接受，推广应用受到限制；（4）玉米低聚肽具有多种生理功效，但没有针对某一特定功效研发，产品功效不突出。如专利CN101531700A公开了以玉米黄粉（蛋白含量60%左右）为原料，采用碱水处理，除去淀粉、油脂等杂质得到高纯度玉米蛋白料渣，再将此料渣预处理、酶水解、离心过滤、浓缩干燥制备出蛋白质含量85%以上、分子量分布在2000Da以下的玉米低聚肽粉，该发明中碱性蛋白酶用量为5%～8%、中性蛋白酶用量为5%～8%，总酶用量达到10%～16%，耗水、碱、酸量大，产品得率（玉米肽与玉米蛋白粉质量之比）22.3%～24%，产品的制造成本非常高；另外专利中没有脱色去异味工艺、没有描述产品风味，也没有具体针对产品的某一功效设计；专利CN102028093A公开了以玉米黄粉为原料，采用碱性蛋白酶Alcalase、复合蛋白酶Protamex分段酶解，酶解产物经离心分离，上清液分别经100kDa、10～6kDa截断分子量的超滤膜超滤，再将滤过液浓缩、喷雾干燥获得玉米醒酒肽粉，该产品中分子量小于1200Da的肽段占73.19%，丙氨酸和亮氨酸的含量分别大于6.43%和12.42%，产品的玉米肽纯度低、风味情况没有描述，另外因发明中仅通过粗分离和超滤去除大分子物质，获得的产品中游离氨基酸含量、灰分含量没有提供数据，实际以低聚肽形式存在的丙氨酸、亮氨酸含量不清楚；专利CN102172293A公开了一种玉米活性小肽醒酒剂制备方法，采用碱水处理玉米蛋白粉提纯，再加入碱性蛋白酶Alcalase4～5%、风味蛋白酶Flavourzyme和复合蛋白酶Protamex1～3%分段水解，酶解产物离心分离后上清液经过二级超滤膜分离获得主要分子量为200～1000Da的小肽，该法用酶量大，达到5%～8%。

发明内容