小麦肽的制备

概述^[1]

小麦蛋白主要由麦醇溶蛋白、麦谷蛋白等组成，麦醇溶蛋白（约占总含量的40-50%)，分子量在25000-100000之间，分子呈球状，水合时粘性极大。

小麦肽是一种来源于小麦蛋白的植物性生物活性肽，含有人体必需的15种氨基酸。小麦肽具有水溶性好、易吸收、生物活性强等特点。经研究表明，人体摄入的蛋白质经自身消化系统中的酶作用后，并不是以氨基酸的形式被吸收，而更多的是以低肽的形式被吸收。许多蛋白肽不仅能提供人体生长发育所必须的营养与能量，还有着提高机体免疫力、降血压，蛋白水解物或由蛋白水解物制备的活性肽类食品，具有易消化、易吸收、抗过敏性等特点。由于其自身特有的氨基酸组成，使得它的溶解性低，限制了小麦肽的应用，可以通过酶法水解小麦面筋蛋白来获得水溶性较好的生物活性肽。小麦蛋白的应用可以提高小麦深加工中副产物的利用率，提高小麦产品的附加值。小麦在世界上的产量大，用蛋白酶水解小麦蛋白，制备生物活性肽，成本低、安全性好，便于工业化生产，具有非常广阔的发展前景。

制备^[2]

(1)提取麦醇溶蛋白

以市售面筋为原料，按照市售面筋的质量(g)∶乙醇体积浓度为75％的乙醇溶液的体积(mL)比为1∶4的比例，先在面筋中加入乙醇溶液，用稀氢氧化钠调节pH为8，然后再密闭搅拌，进行第一次提取，20分钟后将提取液泵入抽滤机中，进行第一次抽滤，分别收集第一次抽滤液和抽滤渣。对于收集的第一次抽滤渣，按照第一次抽滤渣的质量(g)∶乙醇体积浓度为85％的乙醇溶液的体积(mL)比为1∶3的比例，在第一次抽滤渣中加入乙醇溶液，同法进行第二次提取、抽滤，分别收集第二次抽滤液和抽滤渣。对于收集的第一次和第二次抽滤液，即为提取的麦醇溶蛋白，合并后放置于贮存罐中，用于下一步处理；对于收集的第二次抽滤渣，用以制备水解小麦肽。

(2)制备麦醇溶蛋白浓缩液

第(1)步完成后，将第(1)步放置于贮存罐中的抽滤液泵入真空浓缩装置中，在温度为75℃、真空度为0.06MPa的条件下，进行真空浓缩，直至浓缩液体中无乙醇味时为止，分别收集浓缩液和浓缩冷凝液。对于收集的浓缩液，先在搅拌下加入甘油，直至麦醇溶蛋白的质量浓度为10％时为止，然后再将调配后的浓缩液泵入微孔滤器中，用0.5微米的微孔滤膜过滤，收集滤过液，就制备出了麦醇溶蛋白浓缩液；对于收集的浓缩冷凝液，为含乙醇的溶液，调节乙醇浓度后再次用于提取麦醇溶蛋白。

(3)制备水解小麦肽

第(2)步完成后，将第(1)步收集的第二次抽滤渣，按照第二次抽滤渣的质量(g)∶纯净水的体积(mL)比为1∶8的比例，先在抽滤渣中加入纯净水，用稀氢氧化钠调节pH至9，然后再搅拌升温至50℃，接着加入为滤渣质量0.5％的碱性蛋白酶，进行恒温搅拌水解40分钟后，再加入为滤渣质量0.5％的木瓜蛋白酶，进行恒温搅拌水解40分钟，接着将水解液泵入离心机中，进行离心分离，分别收集上清液和沉淀。对于收集的上清液，含有水解小麦肽，用于下一步处理；对于收集的沉淀，烘干粉碎后，用于制备饲料添加剂。

(4)超滤分离多糖

第(3)步完成后，将第(3)步收集的上清液泵入截留分子量为6000Da的超滤器中，在0.05MPa下，进行第一次超滤分离，待超滤液体积减少至原体积的10％时为止，收集第一次超滤滤过液，然后再向超滤器中加入纯净水，补充至原体积，在同等条件下，进行第二次超滤，直至超滤液体积减少至原体积的10％为止，分别收集第二次超滤滤过液和超滤截留液。对于收集的第一、二次超滤滤过液，合并后用于下一步处理；对于收集的超滤截留液，主要含水溶性多糖，烘干后用作保健食品的原料。

(5)纳滤分离

第(4)步完成后，将第(4)步合并的超滤滤过液泵入纳滤器中，先用截留分子量为500Da的纳滤膜进行第一次纳滤分离，待纳滤液体积减少至原体积的30％为止，收集第一次纳滤滤过液，然后再向纳滤截留液中加入纯净水，补充至原体积，在同等条件下，进行第二次纳滤，直至无纳滤滤过液流出时为止，分别收集第二次纳滤滤过液和纳滤截留液。对于收集的第一、二次纳滤滤过液，含分子量小于1500Da的小麦肽，合并后用于下一步处理；对于收集的纳滤截留液，含分子量约为1500Da的小麦肽，用于制备季铵化水解小麦肽浓缩液。

(6)制备水解小麦肽浓缩液

第(5)步完成后，将第(5)步收集的第一、二次纳滤滤过液泵入真空浓缩装置中，在温度为75℃、真空度为0.06Mpa的条件下，进行真空浓缩，直至浓缩液体中可溶性固形物浓度超过30％为止，收集浓缩液。对于收集的浓缩液，按照浓缩液∶甘油∶百霉杀的体积比为1∶0.1∶0.02的比例，在浓缩液中，加入甘油和百霉杀防腐剂，搅拌均匀，就制备出水解小麦肽浓缩液。

(7)制备季铵化水解小麦肽浓缩液

第(6)步完成后，将第(5)步收集的纳滤截留液泵入真空浓缩装置中，在温度为75℃、真空度为0.06Mpa的条件下，进行真空浓缩，直至浓缩液体中可溶性固形物浓度超过30％时为止，收集浓缩液。对于收集的浓缩液，按照浓缩液∶N-二甲基-十二烷基-2-羟丙基氯化铵的体积比为1∶0.2的比例，在搅拌下，先将浓缩液和N-二甲基-十二烷基-2-羟丙基氯化铵泵入反应釜中，再用稀氢氧化钠调节pH为9.5，升温至85℃，反应2小时，然后再用浓盐酸调节pH值为3，就制备出了接枝N-二甲基-十二烷基-2-羟丙基的小麦肽浓缩液，即为季铵化水解小麦肽浓缩液。

主要参考资料

[1] 代卉, 施用晖, 韩芳, 孙进, & 乐国伟. (2009). 小麦肽免疫活性及抗氧化作用的研究. 天然产物研究与开发, 21(3), 473-476.

[2] 张锐昌, 徐志宏, & 刘邻渭. . 酶解谷朊粉制备小麦肽的研究. 食品研究与开发(6), 9-12.