技术领域
[0001] 本
发明涉及功能多肽提取领域，更具体地，涉及一种黑豆硒多肽及其制备方法和应用。
背景技术
[0002] 多肽是分子量介于
蛋白质和
氨基酸之间的活性物质。人们食用的蛋白质要经过消化酶解，对于肠胃较弱的人群，其利用率低，并且，其吸收后并不完全以单个氨基酸为单位进入血液，多数是以低分子量肽的方式进入血液循环。氨基酸虽然是分子量最小的，然经科学分析，氨基酸的消化利用率低于多肽，它是氨基酸消化率的几倍。所以，对于各类体质虚弱者，多肽是最佳营养因子的补充品。多肽进入身体后直接作用于全身各细胞，主要控制人体的生长、发育、免疫调整和新陈代谢，人体很多活性物质都是以肽的形式存在的,没有肽,就没有活性,就没有生命。
[0003] 硒有“抗癌之王”、“心脏的守护神”、“肝病的天敌”、“糖尿病并发症的克星”、“重金属的天然解毒剂、“明亮的使者”、“衰老的阻抗剂”、“生命的火种”等诸多美誉，是人体必需的
营养元素，但人体不能合成，不能存储，且又不断排出硒，硒的用量很少但作用很大。黑豆是豆类里蛋白含量最高，素有“
植物中的蛋白库”之称，其蛋白氨基酸的组成比例和WHO规定的最佳比例值保持基本一致，是人体蛋白营养补充的最佳来源。
[0004] 在
现有技术中并没有可以高效地得到从物质中提取得黑豆、硒以及多肽这三种有益成分共存的方法。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种黑豆硒多肽的制备方法，该制备方法可以实现精准得到产率高的黑豆硒多肽，可以有效地实现补硒补营养，本发明的制备方法成本低。
[0006] 该制备方法包括如下步骤：
[0007] 1)将硒含量至少为0.15mg/kg、蛋白含量≥39％的富硒黑豆经前处理以及
脱脂后得到脱溶
豆粕；
[0008] 2)将所述脱溶豆粕与
水以重量比1:(8～15)混合，在40～60℃、pH为7.0～8.0下萃取得液体豆乳，将所述液体豆乳进行酸沉得到蛋白凝乳，以使所述蛋白凝乳中的蛋白纯度至少90％；
[0009] 3)将所述蛋白凝乳在复合蛋白酶和中性蛋白的作用下进行酶解，E/S＝0.2％～8.0％；所述复合蛋白酶为胃蛋白酶、胰蛋白酶、
碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、
风味蛋白酶中的2或3种复配的混合酶；
[0010] 4)将步骤3)酶解后的
混合液中的液体粗多肽进行提纯、杀菌和干燥，得到所述黑豆硒多肽。
[0011] 在本发明一个优选实施方式中，步骤1)中，所述前处理包括将所述的富硒黑豆清理除杂、脱皮后
软化轧坏，得到厚度不大于0.3mm的坯片。
[0012] 在本发明的步骤1)中，通常选用按照标准化富硒技术种植得到的富硒黑豆，其所含硒为黑豆在生长过程中吸收转化的植物有机硒。在本发明中，可以根据产品硒多肽的要求来选用富硒黑豆，在本发明中优选使用的是硒含量至少为0.15mg/kg、蛋白含量≥39％的富硒黑豆。更优选地是，硒含量在0.15～10.0mg/kg的富硒黑豆。
[0013] 其中，清理除杂指清理去除轻杂、灰尘、石子、
铁杂等，经调质机处理后进入脱皮工序，脱皮脱胚率达到95％以上(以重量计)，收集豆仁，豆仁以2瓣形式为主，碎粒少，豆皮、胚芽分别收集另做他用。
[0014] 其中，软化优选是在
温度65～72℃下软化，软化后的豆仁口咬不粘牙、不焦糊、无白心内外水分均匀，使轧胚机轧出的胚薄而不碎。
[0015] 在轧胚过程中，采用轧胚机以得到厚度不大于0.3mm的坯片，在轧胚过程中可以较好的破坏油料细胞组织，以保证坯片薄而均匀，不漏油，有韧性，粉末度小。使用该厚度的坯片可以有效地提高
浸出效果。
[0016] 在步骤1)中的前处理还优选包括将得到的坯片在低温(50～70℃)下烘干，以控制所述坯片的水分在7～9wt％。
[0017] 在本发明一个优选实施方式中，步骤1)中，所述脱脂包括使用
植物油抽提
溶剂油在50～70℃下进行脱脂打粉，以使所述脱溶豆粕的油脂含量在2％以下；所述脱溶豆粉的细度为100目以下。其中，植物油抽提溶剂油可以优选为正己烷、环己烷、
丁烷、丙烷中的一种或多种，进一步优选为正己烷和环己烷，更优选为
质量比为(4～5):1的正己烷和环己烷。
[0018] 在本领域中，可以使用浸出罐来完成脱脂过程，具体可以包括：将上一过程中得到的豆坯加入到浸出罐中，喷淋新鲜热溶剂(50～70℃)，溶剂将豆坯片内的油脂萃取出来，由于重
力作用流向罐底，待混合油液面接近滤网，打开混合油
循环泵，将罐底混合油抽出，经过混合油
过滤器，从浸出罐上部喷淋器喷出，如此循环，至油脂含量到2％以下，将混合油抽出，经过滤器后，进入混合油
蒸发罐进行低温脱溶及溶剂回收，将混合油蒸发罐温度加热到50～70℃，蒸发溶剂至毛油中溶剂残留小于200ppm，脱溶结束后，取出脱溶豆粕进入下一步骤。在本发明一个优选实施方式中，优选将脱溶豆粕进行打粉后再进入下一步骤，粉的细度为100目以下。
[0019] 在本发明一个优选实施方式中，步骤2)中的萃取是在碱性环境下对脱溶豆粕进行萃取。萃取时间优选为30～90min，进一步优选为40～60min。在本发明一个优选实施方式中，步骤2)中，所述萃取的具体步骤优选包括：在40～60℃下，在搅拌速度为100～120r/min下边搅拌边将体系pH调至7.0～8.0，再搅拌5～10min后，在搅拌速度为5～10r/min下边搅拌边加入消泡剂和食品
防腐剂，萃取40～50min后得到液体豆乳；所述消泡剂的加入量分别为所述富硒黑豆的0.1～1.0wt％，所述食品防腐剂的加入量为脱溶豆粕质量所述0.01～0.05wt％。
[0020] 其中，所述脱溶豆粕与水的质量比优选为1:(10～12)。上述萃取可以得到固体豆渣和液体豆乳，为了进一步提高萃取效果，可以进行二次萃取，即把萃取得到的固体豆渣重复上述萃取操作，将得到的液体豆乳一起进行酸沉。得到的废弃豆渣可以用于制备富硒饼干或是其它富硒产品。其中，消泡剂主成分为聚二甲基
硅氧烷、
碳酸
钙、磷脂、双甘油
脂肪酸脂中的一种或多种，优选为食品级高效有机硅消泡剂聚二甲基硅氧烷，以保证生产的高效进行。食品防腐剂可以为专用于豆制品的防腐剂，如山梨酸
钾或是脱氢乙酸钠，优选为山梨酸钾。
[0021] 其中，可以使用加入碱液的方式将体系的pH调至7.0～8.0，优选加入浓度为20％的氢氧化钠溶液将体系pH调至7.0～8.0。
[0022] 在本发明所有的具体实施方式中，所有的固液分离可以采用过滤离心机、管式离心机、碟式离心机中的一种或任意两种联合使用。
[0023] 在本发明一个优选实施方式中，步骤2)中酸沉的具体步骤包括：将所述液体豆乳的pH调至4.0～4.5，稳定5～15min，在5～10r/min下搅拌5～15min，得到
含水量50～60％的蛋白凝乳。可以使用加酸来调节pH值，优选为3.6％的稀
盐酸(浓盐酸：水＝1:9)。在实际操作中，上述酸沉通常在酸沉罐中进行，在110～130r/min的搅拌速度下，向加入了液体豆乳的酸沉罐中加入稀盐酸，将所述液体豆乳的pH调至4.0～4.5。上述酸沉后可以得到固体蛋白凝乳和清液，其中蛋白凝乳进入下一步骤，得到的清液可以用于回收大豆富硒低聚糖、大豆异黄
酮和可溶性性
乳清硒蛋白。
[0024] 在本发明一个优选实施方式中，步骤3)中，复合蛋白酶和中性蛋白酶的加入量重量比为1:(1～10)，优选为1：(2～3)。
[0025] 在本发明一个优选实施方式中，步骤3)中，所述复合蛋白酶为碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和风味蛋白酶；所述碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和风味蛋白酶的质量比优选为(5～15)：1：1，更优选为(8～10)：1：1。
[0026] 其中，在步骤3)的酶解
中底物蛋白浓度优选为5.0～10.0wt％，进一步优选为8.0wt％。
[0027] 在本发明一个优选实施方式中，步骤3)中酶解的具体步骤包括：向所述蛋白凝乳中加入水，以使底物浓度为5.0～10.0wt％，调节体系的pH至7.0～8.5，升温至80～85℃，保持15～20min，降温至50～55℃，加入复合蛋白酶，添加量为E/S＝0.1％-4.0％，在pH为7.5～8.5下酶解4～6h，调pH至7.0～7.5，加入中性蛋白酶，添加量为E/S＝1.0％-4.0％，酶解2～4h，在90℃下灭酶10～20min。其中，蛋白凝乳和水的质量比优选为1：(3～6)。酶解后得到固体和混合液，混合液进入下一步的提纯，为了提高酶解效果，可以将酶解后得到的固体返回酶解步骤进行二次酶解。
[0028] 在本发明一个优选实施方式中，步骤4)中，将步骤3)酶解后的混合液的pH调至4.2～4.5，稳定10～20min，静置20～30min后，得到液体粗多肽；将所述液体粗多肽的pH调至7.0～7.5，去除悬浮颗粒和大分子物质，脱盐后浓缩得到20～40wt％的多肽浓缩液；再将所述多肽浓缩液在80～90℃下杀菌，干燥。静置后分离得到的液体粗多肽进行提纯，分离得到的固体蛋白渣转入酶解步骤，以使酶解更加充分。在本发明中，优选使用微滤、
超滤和纳滤三者结合来去除悬浮颗粒和大分子物质以及脱盐。其中，使用微滤去除悬浮颗粒，使用超滤去除大分子物质，超滤为精准超滤，分多步进行，超滤膜选择5000D和/或2000D。优选使用纳滤脱盐，纳滤选择的纳滤膜为100D和/或150D。
[0029] 在本发明中，可以使用
喷雾干燥将多肽液喷成多肽粉。可以针对不同人群的需要量，
包装成5g、10g、20g的多肽包，注明硒含量。
[0030] 本发明的另一目的在于提供由上述制备方法得到的黑豆硒多肽。
[0031] 本发明得到的黑豆硒多肽可以直接被用于人体蛋白
营养补充剂中，可以有效地补充硒。即本发明的再一目的在于提供上述制备方法或由上述制备方法得到的黑豆硒多肽在制备人体蛋白营养补充剂中的应用。本发明得到的黑豆硒多肽具有硒的防治
肿瘤、抗衰老、防止心脑
血管疾病、保肝护肝等等功效，也具有多肽主动、更快、高效将自身营养输送到人体各个部位的优势。硒与多肽的精准结合，为肿瘤病人、亚健康人群提供精准补硒、高效补硒方案，为健康供能，为生命延续助力。将本发明得到的黑豆硒多肽制成小袋装，每袋含10g上述6.0ppm的黑豆硒多肽，每天2包，随餐饮用，满足的中国营养学会对亚健康人群硒营养推荐量要求。
[0032] 本发明首次提出将黑豆、硒和多肽结合，可以有效地补充纯植物、低分子、高吸收以及天然有机硒，实现精准补硒。本发明提供了这种纯植物且天然有机硒的制备方法，从黑豆中提取黑豆蛋白的提取率达到90％以上(
实施例中不再赘述)，多肽产率至少达到30％以上，最高可达到65％以上，低成本、高效率为其工业化推广提供了可能。
附图说明
[0033] 图1为实施例1得到的黑豆硒多肽的LCMS(液相色谱质谱)测试图；
[0034] 图2为实施例1得到的黑豆硒多肽在LCMS图谱中0.63min内出现的物质的分子量分布图。
具体实施方式
[0035] 下面结合实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例，用于说明本发明，但不止用来限制本发明的范围。
[0036] 本发明中使用的原料组分均可市购获得，本发明实施例所用
试剂均为化学纯。本发明中硒含量的测定采用《GB 5009.93
食品安全国家标准食品中硒的测定》，蛋白含量按照《GB5009.5-2016食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》，黑豆硒多肽产品符合《GB 22492-2008大豆肽粉》，产率以氮计。
[0037] 实施例1
[0038] 本实施例提供了一种黑豆硒多肽，制备方法包括如下步骤：
[0039] (1)筛选原料：原料采用按照标准化富硒技术种植得到的富硒黑豆，硒为黑豆在生长过程中吸收转化的植物有机硒，硒含量一致，蛋白质含量为41.0％，根据目标产品要求的硒含量，精准种植出硒含量为6.5mg/kg的富硒黑豆。
[0040] (2)脱皮：黑豆经计量、清理去除轻杂、灰尘、石子、铁杂等，经调质机处理后进入脱皮工序，脱皮脱胚率达到95％以上(重量计)，豆仁以2瓣形式为主，碎粒少，豆皮、胚芽分别收集另做他用。
[0041] (3)软化：温度65℃，水分在12％，硬度定性分析为：软化后的豆仁口咬不粘牙、不焦糊、无白心内外水分均匀，使轧胚机轧出的胚薄而不碎，从而提高浸出效果。
[0042] (4)轧胚：采用轧胚机，较好的破坏油料细胞组织，以保证坯片薄(厚度小于0.3mm)而均匀，不漏油，有韧性，粉末度小。
[0043] (5)烘干：低温(60℃)鼓风烘干，控制水分在7～9％。
[0044] (6)脱脂：豆坯用6号抽提溶剂油(74％的正己烷和16％的环己烷)提取油脂，整个过程
温度控制在60℃，循环浸出。原料加入到浸出罐，喷淋新鲜热溶剂，溶剂将豆坯片内的油脂萃取出来，由于重力作用流向罐底，待混合油液面接近滤网，打开混合油
循环泵，将罐底混合油抽出，经过混合油过滤器，从浸出罐上部喷淋器喷出，如此循环，至油脂含量到1～2％以下，将混合油抽出，经过滤器后，进入混合油蒸发罐进行低温脱溶及溶剂回收，将混合油蒸发罐温度加热到60℃，蒸发溶剂至毛油中溶剂残留小于200ppm，脱溶结束后，取出脱溶豆粕，打粉后送入蛋白车间。
[0045] (7)碱提蛋白：所述脱溶豆粕和水以1:10的比例混合，预混合后打入萃取罐中，加热至45℃，边搅拌边加入浓度20％的氢氧化钠溶液，搅拌速度120r/min，调节PH＝7.2，搅拌5min后，转入低速搅拌，搅拌速度为10r/min，按所述富硒黑豆质量计加入0.3％食品级高效有机硅消泡剂聚二甲基硅氧烷，按所述脱溶豆粕质量的1‰加入山梨酸钾，碱液萃取50min，之后经平板过滤离心机分离，豆渣进行第二次萃取，液体豆乳转入酸沉罐。
[0046] (8)酸沉蛋白：豆乳慢速搅拌(60r/min左右)，酸沉罐通
冷却水，高速搅拌(120±10r/min)下加入3.6％的稀盐酸(浓盐酸：水＝1:9)，调节PH＝4.2～4.4，稳定10min，低速搅拌5min后静置30min，经碟式离心机分离得到蛋白凝乳(含水50％)和乳清，要确认乳清中含的蛋白固体很少(0.01ml/10ml以下)，作为废液排放。将该蛋白凝乳取样干燥后测试蛋白纯度为91％。
[0047] (9)酶解：将得到的蛋白凝乳打入酶解罐中，加入水，以使底物浓度达到8.0％，用调节溶液PH＝7.5，酶解罐升温至85℃，保持15min，降温至53±2℃并保持恒温，加入复合蛋白酶(碱性蛋白酶：木瓜蛋白酶：风味蛋白酶＝8:1:1)，E/S＝0.5％，整个酶解过程控制溶液pH＝8.0，搅拌下酶解2h，调节PH＝7.0～7.5，加入中性蛋白酶，E/S＝1.0％，搅拌继续酶解4h，升温至90℃灭酶，保持20min；
[0048] (10)分离：酶解后的混合液转入酸沉罐，调节PH＝4.2～4.4，稳定10min，后静置20min，经碟式离心机分离，固体蛋白渣回转入酶解罐，液体粗多肽液进入提纯步骤；
[0049] (11)提纯浓缩：粗多肽液调节溶液PH＝7.1±0.1，后经过微滤，去除悬浮颗粒，再经过超滤膜(2000D)去除大分子物质，最后经过纳滤膜(100D)进行脱盐，之后经单效
真空浓缩器，将多肽液浓缩至30％；
[0050] (12)杀菌：多肽浓缩液在巴氏杀菌罐中进行杀菌，杀菌罐升温至85℃，维持10～20min，进行杀菌；
[0051] (13)喷雾干燥：多肽液经喷雾干燥机喷成多肽粉；
[0052] (14)包装：针对不同人群的需要量，包装成5g、10g、20g的多肽包，注明硒含量。
[0053] 本实施的酶解步骤中多肽的转化率达到80％以上，从富硒黑豆到多肽的产率(以N计)达到69％，硒含量为14.4mg/kg。本实施例得到的黑豆硒多肽产品分子量分布如图1所示，图1中液相0.63min内有峰出现，图2指这段时间内出现的物质的分子量分布图，峰强为相对强度。可以看出，产品分子量分布在2000D以下，多肽的分子量集中在1000D以下。下述实施例的图和实施例1的图差不多，在本发明中不再一一赘述。
[0054] 实施例2
[0055] 本实施例提供了一种黑豆硒多肽，制备方法与实施例1中相同，不同之处在于：使用的原料是蛋白含量39％，硒含量1.9ppm的富硒黑豆。
[0056] 本实施例得到的黑豆硒多肽中硒含量为4.37ppm，从富硒黑豆到多肽的产率(以N计)为63％。
[0057] 实施例3
[0058] 本实施例提供了一种黑豆硒多肽，制备方法与实施例1中相同，不同之处在于：使用的原料是蛋白含量41％，硒含量5.2ppm的富硒黑豆。
[0059] 本实施例得到的黑豆硒多肽中硒含量为11.96ppm，从富硒黑豆到多肽的产率(以N计)为66％。
[0060] 实施例4
[0061] 本实施例提供了一种黑豆硒多肽，制备方法与实施例1中相同，不同之处在于：
[0062] 步骤(6)中用的脱脂溶剂为4号溶剂油(丁烷含量大于90％、丙烷含量小于10％)；
[0063] 步骤(7)中用的消泡剂为碳酸钙、磷脂、双甘油脂肪酸脂按照8:1:1复配而成，食品防腐剂为脱氢乙酸钠；
[0064] 步骤(9)中用的复合蛋白酶为质量比为10:1:1的碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和风味蛋白酶；所述中性蛋白酶的加入量以使E/S＝1.5％。
[0065] 本实施例得到的黑豆硒多肽中硒含量为0.314ppm，从富硒黑豆到多肽的产率(以N计)为65％。
[0066] 实施例5
[0067] 本实施例提供了一种黑豆硒多肽，制备方法与实施例1中相同，不同之处在于：
[0068] 步骤(9)中使用的复合蛋白酶为质量比为5:1:1的碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和风味蛋白酶；所述复合蛋白酶的加入量以使E/S＝0.5％，所述中性蛋白酶的加入量以使E/S＝0.5％。
[0069] 本实施例得到的黑豆硒多肽中硒含量为3.51ppm，从富硒黑豆到多肽的产率(以N计)为38％。
[0070] 实施例6
[0071] 本实施例提供了一种黑豆硒多肽，制备方法与实施例1中相同，不同之处在于：
[0072] (9)酶解：将得到的蛋白凝乳打入酶解罐中，加入水，以使底物浓度达到10％，用调节溶液PH＝7.5，酶解罐升温至85℃，保持15min，降温至53±2℃并保持恒温，加入复合蛋白酶(碱性蛋白酶：木瓜蛋白酶：风味蛋白酶＝8:1:1)和中性蛋白酶，E/S＝1.5％，所述复合蛋白酶和中性蛋白酶的加入量比为1:2，整个酶解过程控制溶液pH＝7.5，搅拌下酶解6h，升温至90℃灭酶，保持20min。
[0073] 本实施例得到的黑豆硒多肽中硒含量为0.87ppm，从富硒黑豆到多肽的产率(以N计)为43％。
[0074] 实施例7
[0075] 本实施例提供了一种黑豆硒多肽，制备方法与实施例1中相同，不同之处在于：
[0076] 步骤(9)中使用的复合蛋白酶为质量比为8:1:1的胃蛋白酶、碱性蛋白酶和风味蛋白酶。
[0077] 本实施例得到的黑豆硒多肽中硒含量为3.56ppm，从富硒黑豆到多肽的产率(以N计)为35％。
[0078] 对比例1
[0079] 本对比例提供了一种黑豆硒多肽，制备方法与实施例1中相同，不同之处在于：
[0080] (9)酶解：将得到的蛋白凝乳打入酶解罐中，加入水，以使底物浓度达到8％，用调节溶液PH＝7.5，酶解罐升温至85℃，保持15min，降温至53±2℃并保持恒温，加入复合蛋白酶(胃蛋白酶：胰蛋白酶：碱性蛋白酶＝8:1:1)，E/S＝1.5％，整个酶解过程控制溶液pH＝7.5，搅拌下酶解6h，升温至90℃灭酶，保持20min。
[0081] 本对比例得到的黑豆硒多肽中硒含量为2.56ppm，从富硒黑豆到多肽的产率(以N计)为18％。
[0082] 最后，本发明的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何
修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
