[发明专利]湿热法美拉德反应制备荞麦蛋白-糖接枝物

说明书

技术领域

本发明属于植物蛋白领域，具体涉及湿热法美拉德反应制备荞麦蛋白-糖接枝物及其应用。

背景技术

植物蛋白具有资源丰富、价格低廉、能量转化效率高、几乎不含胆固醇和饱和脂肪酸等优点，逐渐成为人类主要的蛋白质来源。荞麦属于蓼科荞麦属双子叶植物，具有较高的营养价值和药用价值，被现代营养学家誉为21世纪有前途的最风行的绿色食品。荞麦蛋白是荞麦中的主要生物活性成分，它不同于谷类作物蛋白，荞麦蛋白质主要是谷蛋白、水溶性清蛋白和盐溶性球蛋白等。这类蛋白质的粘性差，无面筋性，近似于豆类植物蛋白，其蛋白质质量优于大米、小麦和玉米蛋白。从氨基酸组成来看，荞麦蛋白含有19种氨基酸，其中包括人体必需的8种氨基酸，且氨基酸配比适宜，符合或超过联合国粮农组织和世界卫生组织对食物蛋白质中必需氨基酸含量规定的指标，与鸡蛋蛋白质的营养相似。荞麦蛋白还具有降低液胆固醇、抑制脂肪蓄积、改善便秘、抗衰老、抑制有害物的吸收等生理功能。荞麦蛋白具有较高的持水性、乳化性、起泡性和咀嚼性及良好的生理生化性质。这为荞麦蛋白在食品工业的广泛应用提供了基础。这正是本发明的出发点。

美拉德反应，又称羰氨反应，是指含有氨基的化合物和含有羰基的化合物之间经缩合、聚合，最终生成类黑精的反应。由于其产物是棕色的，也被称为褐变反应。反应物中羰基化合物包括还原糖、醛、酮；氨基化合物包括氨基酸、肽、蛋白质、胺。MRPs中含有类黑精、还原酮及一系列含I、H的杂环化合物，它们有一定的抗氧化性能。通常美拉德反应所需要的氨基化合物和羰基化合物的选择范围非常广泛，但是接枝物的抗氧化性各有差异。选择适当的氨基化合物和羰基化合物，可以显著提高接枝物的抗氧化性。

湿热法是以液相为反应体系，一般用于蛋白质与单糖或双糖的接枝反应中。其反应的初始步骤与干热法类似，将蛋白质和糖按照一定的糖配比混合，并用特定pH值的缓冲溶液将其溶解，搅拌均匀后，利用水浴或者油浴进行反应，反应结束后立即冰浴。湿热法的反应时间相对于干热法来说要短，通常适用于蛋白质-单糖(或双糖)接枝物的制备。

冷冻干燥是将待干燥物快速冻结后，再在高真空条件下将其中的冰升华为水蒸气而去除的干燥方法。由于冰的升华带走热量使冻干整个过程保持低温冻结状态，有利于保留一些生物样品的活性。因此用冷冻干燥法制备一种荞麦蛋白-木糖接枝物。

与很多化学和酶法对蛋白质改性的方法相比，美拉德反应的方法具有很好的安全性；此外，该法还能极大的改善蛋白乳化性，改善不溶的面筋蛋白溶解性。这种以美拉德反应制备的荞麦蛋白-糖接枝物可用作乳化剂、抗氧化剂和抑菌剂，可应用于食品、药品和化妆品中。荞麦蛋白被糖类接枝后，其消化率增加，利于人体吸收，本身的很多功能性质也会有所提高。因此，本发明以荞麦蛋白为氨基化合物，以糖类为羰基化合物，利用湿热法美拉德反应制备荞麦蛋白-糖接枝物。以羟基自由基(·OH)的清除率，二苯基苦基苯肼自由基(DPPH·)的清除率和超氧阴离子(O₂^-·)的清除率为考察指标，利用单因素试验，确定制备荞麦蛋白-糖接枝物各因素的最佳参数。

发明内容

本发明的目的在于由湿热法美拉德反应制备荞麦蛋白-糖接枝物，制备方法简单、效果良好、易于生产。

本发明的目的是通过如下技术方案实现的：

湿热法美拉德反应制备荞麦蛋白-糖接枝物，荞麦蛋白、糖、水按1:1:1000～1:7:1000的质量比混合，调pH到10～12，50～70℃水浴90～120min，冰浴5～10min，-15～-25℃冷冻6～12h后冷冻干燥。

优选地，所述糖为单糖。

优选地，所述荞麦蛋白由荞麦粉经碱溶酸沉法的提取方法制备。

优选地，所述提取方法的操作步骤如下：

第一步、取质量比为1:6～1:14的荞麦粉和水混合，调节pH到10～12，搅拌，离心得到上清液；调节所述上清液的pH到4.5，离心获得沉淀物；

第二步、将第一步所得的沉淀物经透析、冷冻干燥得荞麦蛋白。

优选地，第一步中，所述搅拌是在20℃磁力搅拌30～120min；

所述离心是10～30℃下，4000～5000r/min离心10～20min。

优选地，所述第二步具体操作为所得的沉淀物用流动水透析18～24h，用去离子水透析18～24h后，低温静置18～24h，经冷冻干燥获得荞麦蛋白粉末。

本发明还提供所述湿热法制备的荞麦蛋白-糖接枝物。

本发明还提供所述荞麦蛋白-糖接枝物在功能性食品中的应用。