一种利用亚临界水从高温饼粕中生产寡肽与氨基酸的方法
【技术领域】
[0001] 本发明方法属于油脂加工副产物的深加工技术领域，具体涉及一利用种亚临界水 从高温饼柏中制备生产寡肽与氨基酸的方法。
【背景技术】
[0002] 我国是食用油脂的生产与消费大国，2013年我国油菜籽、大豆、花生、棉籽、葵花 籽、芝麻、油茶籽和亚麻籽八大油料总产量为5846. 8万吨。由于油料供不应求，我国同年 进口油料达到2453. 9万吨。该年我国食用油脂供应量为3374. 3万吨，人均消费油脂22. 5 千克。食用油生产过程中会产生大量的饼柏，以大豆饼柏为例，2013年产大豆饼柏约为 4483. 5万吨。研宄表明：油料饼柏中富含蛋白、多糖等功能成分。因此，国内外已经将其生 产分离蛋白、饲料等。受我国居民消费习惯和现有加工工艺的影响，高温烘烤增香和高温 压榨是食用油脂生产的常见工艺，由此产生高温饼柏。高温饼柏是饼柏的一类，它多由以 下两个工艺产生：一是通过l〇〇°C以上温度配合高压压榨的制油工艺产生；二是具有160 - 200°C高温焙烤油料生香工段的制油工艺产生。高温作用会导致油料蛋白变性，降低或丧失 原有的功能性，从而限制油料蛋白的后续应用。目前，大量的高温饼柏用作动物饲料或肥 料，产品附加值低，资源未得到充分利用。因此，有必要开展高温饼柏的深加工研宄。
[0003] 为了利用高温饼柏中蛋白，研宄人员采用酶法水解、化学降解制备寡肽与氨基酸。 相比于蛋白，寡肽更易吸收消化，且具有抗氧化、清除自由基、调节血压等功能。氨基酸除了 是构成人体的基本物质以外，还具有治疗肝病、消化道疾病、提高肌力等功能。因此国内外 已经有相关产品销售，并获得消费者认可，具有市场开发的光明前景。然而，酶法生产多肽 成本较高，且单酶水解多肽产率低，此外酶的稳定性较差，这限制了酶法制备多肽与氨基酸 的工业化转化。化学降解会降解寡肽与氨基酸品质，且生产过程中会污染环境，耗能较高， 这也限制化学处理的发展。
[0004] 亚临界水是指温度介于l〇〇°C和临界温度（374°C)之间，压力低于临界压力（22. 4MPa)，而密度高于临界密度（0.32g/cm3)的液态水。由于高温高压造成水中氢键、离子水 合、簇状结构等微观结构改变，从而造成亚临界水具有低介电常数和强催化能力。由于亚临 界水技术采用纯水作反应介质，减少有机试剂和酸碱催化剂的使用量，简化了后续有机溶 剂回收分离工艺。这既降低生产成本，也减少了环境污染，因此将亚临界水降解高温饼柏制 备寡肽与氨基酸具有研宄价值。
【发明内容】
[0005] 本发明目的在于提供一种利用亚临界水从高温饼柏中生产寡肽与氨基酸的方法， 采用该方法生产寡肽与氨基酸纯度高、生产工艺简单、产品附加值高。
[0006] 为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下： 一种利用亚临界水从高温饼柏中生产寡肽与氨基酸的方法，其包括如下步骤： 1)高温饼柏预处理：将粉碎(一般粉碎至16 - 60目为宜)、过筛后的高温饼柏用有机 溶剂加热回流提取饼柏中的残油，回流结束后离心（以2000 - 5000rpm离心10 - 30min为宜)，收集沉淀，减压蒸馏除去残留溶剂，备用； 减压蒸馏条件优选：压力-〇? 08 - 10MPa，温度为60 - 90°C，时间10 - 30min; 2) 亚临界水处理：将步骤1)所得除去残留溶剂的沉淀与水混合，配成5 - 20wt%的溶 液并将PH调至3. 0 - 7. 0,然后将其转移至高温高压反应釜中，在50 - 120rpm的搅拌条 件下于120 - 280°C水解反应10 - 70min，水解反应结束后，冷却到室温； 3) 水解液纯化处理：取步骤2)所得反应体系，调节pH至4. 1 一 4. 6,然后进行离心（以 4000 - 5000rpm离心10 - 40min为宜)并收集上清液，上清液用大孔树脂脱色，过滤，超 滤去除大分子蛋白，中和超滤透过液，纳滤膜脱盐，脱盐后溶液随后用纳滤膜分离多肽与氨 基酸，多肽液与氨基酸液经浓缩后，采用喷雾干燥得到寡肽与氨基酸干粉。
[0007] 其中，步骤3)中，大孔树脂脱色条件具体为：在20 - 40°C，大孔树脂与水解液体 积比为1:5 - 25,30 - 120rpm搅拌30 - 90min。超滤去除大分子蛋白条件具体为：在 20 - 40°C，操作压力0. 15 - 0. 35MPa，料液中固形物浓度为3 - 6%。纳滤脱盐条件具体 为：操作压力为0. 20 - 0. 40MPa，，料液中固形物浓度为2 - 5 %。纳滤分离多肽与氨基酸 的条件具体为：操作压力〇. 20 - 0. 40MPa，料液中固形物浓度为2 - 5%。喷雾干燥选用压 力喷雾干燥机，5 - 9%固形物浓度，进口温度160 - 180°C，出口温度为70 - 80°C，压力为 1. 2 -I. 6MPa〇
[0008] 具体的，步骤1)中，所述尚温饼柏为尚温芝麻饼柏、尚温花生饼柏、尚温大饼柏、 高温菜籽饼柏或高温棉籽饼柏。所述有机溶剂为石油醚、正戊烷或乙醚。加热回流条件为： 加热温度60 - 90°C，加热回流时间1 一 3h，高温饼柏与有机溶剂的用量比为Ig:8 - 20ml。
[0009] 步骤2)中，调节pH所用的酸为乙酸、磷酸、盐酸或硫酸，所用的碱为氢氧化钠、氢 氧化钾或碳酸钠。
[0010] 步骤2)中pH调至3. 0 - 7. 0,若产物以氨基酸为主时，则pH调至3 - 5 ;若产物 以寡肽为主时，则pH调至5 -7。
[0011] 步骤2)中水解反应温度120 - 280°C，若产物以氨基酸为主时，则水解反应温度采 用200 - 280°C;若产物以寡肽为主时，则水解反应温度采用120 - 200°C。
[0012] 步骤3)中所用大孔树脂为D301-G、D354或D370弱碱性苯乙烯系阴离子交换树 月旨。截留蛋白所用超滤膜采用截留分子量为8000 - 10000道尔顿的超滤膜；脱盐所用纳滤 膜采用截留分子量为70 - 100道尔顿的纳滤膜；分离多肽与氨基酸所用纳滤膜采用截留分 子量为200 - 220道尔顿的纳滤膜。
[0013] 本发明提供了一种利用亚临界水从高温饼柏中制备高附加值的寡肽与氨基酸的 生产工艺，该方法采用亚临界水技术水解高温饼柏，较传统强酸水解法，既减少了化学试剂 的使用量，也缩短了生产时间，生产成本低；膜分离，树脂脱色和喷雾干燥获得的寡肽和氨 基酸纯度高且品质好。本发明方法提高了油料加工副产物饼柏的利用率，不但能为社会带 来丰厚的经济价值，而且具有生理保健和营养功能的寡肽与氨基酸产品有利于提高我国居 民的身体素质，具有积极的社会价值。
[0014] 与现有技术相比，本发明方法的有益效果如下： 1)亚临界水解制备寡肽与氨基酸生产工艺简单、绿色节能、生产效率高、容易实现工业 化； 2) 采用喷雾干燥制备活性肽粉，一方面提高缩短了干燥时间，提高生产效率，另一方面 提高了肽粉的复水溶解性； 3) 本发明中在常温下采用膜分