專利名稱：一種水酶法從芝麻中提取油和短肽的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
一種水酶法從芝麻中提取油和短肽的方法，屬于農(nóng)產(chǎn)品精深加工及其副產(chǎn)物綜合利用的技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
芝麻不僅富含油脂，而且是很好的蛋白質(zhì)資源，芝麻籽粒中含油量45-63%，蛋白含量19-30%。目前我國幾乎都用高溫焙烤工藝來生產(chǎn)芝麻香油，有的是沿用傳統(tǒng)的高溫炒籽、石磨磨醬、兌水、人工攪拌、葫蘆墩出的小磨香油，或者是采用改良的砂輪磨磨醬、兌水機械攪拌、震蕩晃悠撇出的小磨香油，這些工藝都被稱為水代法；還有的是利用高溫炒籽、機械壓榨制取的芝麻香味油。芝麻香油具有濃郁的烤芝麻香風味，受到亞洲許多國家人民的青睞。但采用上述工藝只能得到芝麻香油，無法直接得到食用芝麻蛋白。為同時提取芝麻蛋白，就要在提取芝麻油時加更多的水，這也被稱為水劑法或水提法。2001年，李秀涼等采用水提法從芝麻中提取蛋白質(zhì)和油脂，在優(yōu)化的條件下，蛋白質(zhì)提取率為93.3% (黑龍江大學(xué)自然科學(xué)學(xué)報，18 (4):105-108)·。2007年，李娜等對脫皮芝麻進行堿提，確定最佳堿提工藝為:固液比1:8，pH 8.5，溫度50°C，時間89 min，在此條件下芝麻油得率為81% (中國油脂，32:23-26)。CN101703113A中報道了一種低溫加工芝麻油脂及蛋白食品的方法。其制作工藝和傳統(tǒng)的水代法相似，只是沒有對芝麻進行高溫烘烤。為進一步提高油脂得率，有的工藝在提油過程中使用了酶制劑，這也被稱為水酶法。CN101224022A中報道:將脫皮芝麻研磨成漿，使用復(fù)合纖維素酶進行酶解后離心分離，將乳狀液破乳后可得到90%左右的芝麻油以及變性極小的優(yōu)質(zhì)芝麻蛋白質(zhì)。CN102559367A中利用擠壓膨化預(yù)處理和生物酶相結(jié)合的水酶法分離芝麻油脂，將乳狀液破乳后，總油提取率可達到93.18%左右。如上所述，目前已報道的芝麻水酶法加工技術(shù)僅涉及到芝麻油和芝麻蛋白的提取，沒有同時提取芝麻油和芝麻短肽的相關(guān)報道，而且一般都需要破乳才能提高油脂得率。生物代謝研究發(fā)現(xiàn):人類攝取的蛋白質(zhì)經(jīng)過消化道酶水解后，不像以前認為的只能以游離氨基酸的形式被吸收利用，更多的是以2-7個氨基酸組成的短肽形式被直接吸收，而且這些短肽一般都具有一定的生理活性。因此，利用水酶法從芝麻中同時提取油和短肽，將會顯著提高芝麻產(chǎn)品的附加值。

發(fā)明內(nèi)容
為解決現(xiàn)有工藝的不足，本發(fā)明目的是提供一種水酶法同步提取芝麻油和芝麻短肽的方法，并在提取油脂的過程中基本避免乳狀液的形成。本發(fā)明的技術(shù)方案是:脫皮芝麻經(jīng)烘烤后干法磨碎，加水調(diào)堿后進行堿溶，再加入蛋白酶進行酶解反應(yīng)。酶解結(jié)束后進行滅酶，趁熱對體系進行三相離心，得到游離油、水相和殘渣，將水相進行噴霧干燥后獲得芝麻短肽。1.工藝路線 如圖1所示。2.工藝條件(O芝麻烘烤:精選脫皮芝麻采用烘烤機進行烘烤，溫度控制在150-180°c，時間控制在10-30min，注意不要讓芝麻烤焦。烘烤芝麻可以增加芝麻油的香味，同時也有利于芝麻粉碎。(2)干法粉碎:采用砂盤磨將芝麻進一步磨成漿狀，平均粒徑控制在50Mffl以下。(3)堿溶-酶解:將粉碎后的芝麻漿分散在3-6倍重量的水中，用NaOH調(diào)節(jié)體系pH范圍在8.0-10.0，溫度為55-60°C，堿溶時間為20_40min。堿溶的目的是讓部分蛋白質(zhì)呈溶解狀態(tài)，有利于酶解，同時提供堿性蛋白酶所需的最適pH。堿溶結(jié)束后向體系中加入Protex 6L堿性蛋白酶開始酶解，加酶量1.0-3.0%(w/w)，酶解時間3_5h。為減少體系中鹽的含量，酶解過程中不再添加NaOH維持體系pH值。(4)滅酶-離心:酶解結(jié)束后進行滅酶，滅酶條件為85-90°C，10-20min。滅酶后取樣采用茚三酮法測定蛋白質(zhì)的水解度。滅酶后不等體系溫度降低，立即采用三相臥螺離心機進行分離得到游離油、水解液相和殘渣。在高溫下進行三相分離可基本避免乳狀液的產(chǎn)生。(5)噴霧干燥:將水解液相進行噴霧干燥，進風溫度120-130°c,出風溫度70-80 0C，得到低分子量的芝麻短肽粉末。3.分析方法
粗蛋白測定:凱氏定氮法(NX6.25)；
粗脂肪測定:索氏抽提法；
物料粒徑分布:采用激光粒徑分析儀進行測定； 蛋白質(zhì)水解度測定:茚三酮法；
芝麻肽分子量測定:分子排阻高效液相色譜法；
芝麻油風味評價:感官分析法；
游離油得率:游離油重量/原料中含油量X 100% ；
芝麻肽得率:芝麻肽中含氮量/原料中含氮量X100% ；
芝麻肽純度:芝麻肽中蛋白質(zhì)含量/芝麻肽重量X100%。本發(fā)明的有益效果:工藝路線簡短，設(shè)備投資少；基本避免了乳狀液的形成，得到的芝麻油風味好，質(zhì)量高，無需精煉；在提取油脂同時還能回收得到芝麻肽，芝麻肽溶解性好，相對分子質(zhì)量小于1000的小肽組分占90%以上，可以作為功能性食品配料廣泛應(yīng)用于食品加工中。本發(fā)明應(yīng)用于芝麻加工，可以增加食用植物蛋白供給率，顯著提高芝麻產(chǎn)品的附加值。
背景技術(shù)：
CN101703113A和CN101224022A均是強調(diào)同步提取芝麻油和芝麻蛋白，沒有使用蛋白酶，因此無法得到芝麻肽。
背景技術(shù)：
CN102559367A雖然在提取芝麻油過程中應(yīng)用了蛋白酶，但是僅強調(diào)了對芝麻油的回收，沒有對水解液進行處理。上述背景技術(shù)均沒有采用分離效率更高的三相分離技術(shù)，而且都有破乳過程，這些都給芝麻工業(yè)化生產(chǎn)帶來了很大的困難。本發(fā)明利用蛋白酶深度酶解芝麻蛋白，并在三相離心時保持物料的溫度較高，這樣做基本避免了乳狀液的產(chǎn)生，可直接得到游離油和芝麻短肽。


水酶法從芝麻中提取油和短肽的工藝流程示意圖。
具體實施例方式 實施例1
將脫皮芝麻使用烘烤機進行烘烤，烘烤溫度160°c，烘烤時間15min。烘烤結(jié)束后采用砂盤磨將芝麻進一步磨成漿狀。將芝麻漿分散在5倍重量的水中，調(diào)節(jié)體系pH至9.5，溫度55°C,堿溶時間30min。堿溶結(jié)束后向體系中加入2.0% (w/w)的Protex 6L堿性蛋白酶開始酶解，溫度保持在55°C，4h后將體系溫度升至90°C進行滅酶(IOmin)。滅酶結(jié)束后立即使用三相臥螺離心機趁熱分離體系得到游離油、水解液相和殘渣。將水解液相進行噴霧干燥后得到芝麻肽粉末。游離油得率88%，芝麻短肽得率80%，芝麻短肽純度58%，蛋白質(zhì)水解度25.6%。經(jīng)感官評價，芝麻油具有濃郁的香味。芝麻肽相對分子質(zhì)量小于1000的短肽組分占90%以上。實施例2
將脫皮芝麻使用烘烤機進行烘烤，烘烤溫度180°C，烘烤時間lOmin。烘烤結(jié)束后采用砂盤磨將芝麻進一步磨成漿狀。將芝麻漿分散在4倍重量的水中，調(diào)節(jié)體系pH至9.0，溫度60°C,堿溶時間30min。堿溶結(jié)束后向體系中加入1.5% (w/w)的Protex 6L堿性蛋白酶開始酶解，溫度保持在60°C，5h后將體系溫度升至85°C進行滅酶(20min)。滅酶結(jié)束后立即使用三相臥螺離心機趁熱分離體系得到游離油、水解液相和殘渣。將水解液相進行噴霧干燥后得到芝麻肽粉末。游離油得率86%，芝麻短肽得率79%，芝麻短肽純度60%，蛋白質(zhì)水解度24.3%。

經(jīng)感官評價，芝麻油具有濃郁的香味。芝麻肽相對分子質(zhì)量小于1000的短肽組分占90%以上。
權(quán)利要求
1.一種水酶法從芝麻中提取油和短肽的方法，其特征是將脫皮芝麻進行烘烤后磨碎，加水調(diào)堿后進行堿溶，再加入蛋白酶進行酶解反應(yīng)；酶解結(jié)束后高溫滅酶，然后趁熱進行三相離心，可直接得到游離油和芝麻肽。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是脫皮芝麻進行烘烤，烘烤溫度150-180°C，時間 10-30min。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是利用砂盤磨進行干法粉碎脫皮芝麻，平均粒徑控制在50Mm以下。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是將粉碎后芝麻漿分散在3-6倍重量的水中，用NaOH調(diào)節(jié)體系pH范圍在8.0-10.0，溫度為55_60°C，堿溶時間為20_40min。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是酶解反應(yīng)條件，采用Protex6L堿性蛋白酶進行酶解，加酶量1.0-3.0% (w/w)，酶解溫度55-60°C，酶解時間3_5h。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是酶解后進行滅酶，滅酶條件:溫度85-90°C，時間 10-20min。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是滅酶后趁熱對體系進行三相離心，分離得到游離油、水解液相和殘渣。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工藝，其特征是回收芝麻短肽，將水解液相進行噴霧干燥，進風溫度120-130°C，出風溫度70-80°C，得到芝麻短肽粉末。
全文摘要
一種水酶法從芝麻中提取油和短肽的方法，屬于農(nóng)產(chǎn)品精深加工及其副產(chǎn)物綜合利用的技術(shù)領(lǐng)域。它主要解決現(xiàn)有芝麻水酶法制油工藝無法獲得芝麻短肽、易產(chǎn)生乳狀液等技術(shù)問題。本發(fā)明將脫皮芝麻進行烘烤后磨碎，加水調(diào)堿后進行堿溶，再加入蛋白酶進行酶解反應(yīng)。酶解結(jié)束后高溫滅酶，然后趁熱進行三相離心，可直接得到游離油和芝麻肽。采用本發(fā)明加工芝麻，可基本避免乳狀液的產(chǎn)生，所得油脂風味好，質(zhì)量高；芝麻肽相對分子質(zhì)量小(相對分子質(zhì)量小于1000的小肽組分占90%以上)，溶解性好，可作為一種良好的功能性配料廣泛應(yīng)用于食品加工中。
文檔編號C11B1/00GK103103016SQ20131007717
公開日2013年5月15日 申請日期2013年3月12日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月12日
發(fā)明者章紹兵, 呂燕紅, 陸啟玉 申請人:河南工業(yè)大學(xué)