[发明专利]改性玉米醇溶蛋白肽的制备方法

说明书

一、技术领域

本发明属于玉米醇溶蛋白利用技术领域，具体涉及玉米醇溶蛋白的改性方法。

二、背景技术

我国的玉米年产量约占世界总产量的30％，位居世界第2位，是生产饲料和玉米淀粉的主要原料。玉米醇溶蛋白片是生产玉米淀粉过程中的主要副产物，每生产1吨淀粉，会产生约0.15吨玉米醇溶蛋白粉。玉米醇溶蛋白中脯氨酸、丙氨酸、亮氨酸的含量较高，醇溶蛋白有可覆膜性、黏结性、凝胶化等特性，同时还具有肠溶性和抗氧化等特点，因此可广泛用于医药、食品及化工等行业中。但玉米醇溶蛋白中存在大量二硫键，所以其仅能溶解于体积分数为60～95％的乙醇水溶液而不能溶解于纯水中，这极大地限制了该蛋白的应用。为了充分利用玉米醇溶蛋白，扩大其应用范围，对玉米醇溶蛋白进行综合改性有很重要的意义。

现有对玉米醇溶蛋白改性的方法，如《现代食品科技》2008年第24卷第1期52～53页的“玉米醇溶蛋白酶解工艺的研究”论文中，公开的方法是：利用木瓜蛋白酶和复合风味酶对玉米醇溶蛋白碱性蛋白酶解液进行酶解，确定双酶法水解条件为：底物质量浓度为70g/L时，温度55℃，pH为6.0，木瓜蛋白酶用量为5％(E/S)，风味酶用量为4.5％(E/S)，水解时间2h。在此条件下氨基态氮含量可达到2.5654mg/mL。该方法的主要缺点是：

①实际生产中并无成品的玉米醇溶蛋白碱性蛋白酶解液，而玉米醇溶蛋白碱性蛋白酶解液需要用碱性蛋白酶对玉米醇溶蛋白进行水解才可得到。该文献并没未提及制备玉米醇溶蛋白碱性蛋白酶解液的方法；

②由于市售的玉米醇溶蛋白单品是厚度为1-3mm的薄片且不溶于水，难与酶结合发生水解反应(该水解反应为非均相反应)。所以运用碱性蛋白酶直接对未经过预处理的玉米醇溶蛋白进行水解的水解率低；

③玉米醇溶蛋白碱性蛋白酶解液需运用木瓜蛋白酶和复合风味酶两种酶进行双酶水解，酶的种类不单一且双酶水解的生产工艺较复杂、生产周期长、生产成本高，不利于工业化的批量生产。又如《食品工业科技》2009年第30卷第4期的“酰化玉米蛋白粉工艺条件的研究”一文，公开的方法是：以蛋白含量为45.25％的玉米蛋白粉为原料，用酰化剂(即琥珀酸酐、顺丁烯二酸酐、邻苯二甲酸酐、乙酸酐)进行酰化反应而得到产品。该法的主要缺点是：由于原料玉米蛋白粉中的玉米醇溶蛋白含有大量的二硫键，它导致分子之间聚集而不溶于水。直接对玉米蛋白进行酰化处理，则不能降低蛋白粉中玉米醇溶蛋白所含的二硫键数目，制得的修饰蛋白水溶性差，不利于工业化的大规模生产。

三、发明内容

本发明的目的是针对现有对玉米醇溶蛋白改性方法的不足，提供一种改性玉米醇溶蛋白肽的制备方法。本发明直接利用市售的玉米醇溶蛋白为原料，制备改性玉米醇溶蛋白肽。具有加工工艺、生产设备及操作步骤均简单实用、资源综合利用率高、环保无污染等特点。所制备出的产品水溶性强，可用于制造新型蛋白改性纤维、日化用营养护肤品以及洗发液添加剂。

本发明的机理：市售玉米醇溶蛋白片原料在高速剪切力作用下，被粉碎成玉米醇溶蛋白粉并均匀分散于水溶液中，形成蛋白乳化液，其比表面积显著增加，有利于蛋白酶与其作用而发生水解反应；巯基乙醇破坏连接蛋白质分子中和分子间的二硫键，最终使水解醇溶蛋白溶解于水溶液中；在碱性条件下，水解醇溶蛋白的游离氨基与琥珀酸酐发生酰化反应，生成琥珀酸修饰的水解醇溶蛋白(即改性玉米醇溶蛋白肽)；由于部分游离氨基被琥珀酸修饰，失去正电荷并引入负电荷，致使琥珀酸修饰水解醇溶蛋白分子的等电点移向低pH区域，在pH小于4.0的条件下沉淀，在pH大于等于4.0的条件下溶解。所以改性玉米醇溶蛋白肽具有良好的水溶性。

实现本发明目的的技术方案是：一种改性玉米醇溶蛋白肽的制备方法，以市售的玉米醇溶蛋白片(即生产玉米淀粉的副产物)为原料，先制备玉米醇溶蛋白乳化液，再经过单一酶水解、酰化反应，最终干燥获得琥珀酸修饰水解玉米醇溶蛋白粉末(即改性玉米醇溶蛋白肽)，并通过分离、浓缩得到多种副产品。所述方法的具体步骤如下：

(1)制备玉米醇溶蛋白乳化液

以市售的玉米醇溶蛋白片为原料，将玉米醇溶蛋白片放置于粉碎机中，对玉米醇溶蛋白片进行粉碎。收集粉碎物，并用200～300目的分样筛进行筛分。分别收集过筛粉末和未过筛的玉米醇溶蛋白片，对于收集的未过筛玉米醇溶蛋白片，送入粉碎机中再次进行粉碎；对于收集的过筛粉末，按照过筛的玉米醇溶蛋白粉末的质量(g)∶蒸馏水的体积(mL)之比为1∶50～100的比例，在2500～5000r/min的搅拌速度下，直至玉米醇溶蛋白粉全部分散于蒸馏水中时止，就制备出玉米醇溶蛋白乳化液。