一種硒酸化食品蛋白的新製備方法
2023-12-08 08:00:11 1
專利名稱:一種硒酸化食品蛋白的新製備方法
技術領域：
本發明涉及一種在不使用有機溶劑的條件下製備硒酸化食品蛋白的新方法。
背景技術：
硒已被聯合國衛生組織確認為人體必需的一種重要微量元素。研究表明，多種疾 病，如克山病、糖尿病、心血管疾病、白內障、衰老等都與機體缺硒有關，多年來國內外對硒 的生物學功能進行了大量研究，尤其是硒與腫瘤的關係，使硒從營養功能到藥物治療的研 究已經成為當今硒化學中一個十分活躍的領域。此外，硒是有效的抗氧化劑，可以清除自由 基，使血清總膽固醇、甘油三脂和脂質過氧化物降低，同時，硒還起到調節機體免疫功能，有 利於提高人體免疫力。普遍人對硒的需求主要來自於食物，而常見食品中硒含量普遍偏低。 這樣，在不改變人類膳食結構的基礎上，應用安全有效的補硒製品，是改善人類健康，預防 硒缺乏所致疾病的有效途徑。我國2/3的地區近7億人口處於缺硒狀態。根據中國營養學 會的調查，我國成人攝硒量不足27微克/天。因此，開發有效的硒強化劑已經成為我國富 硒保健食品開發的重要內容。
在食品中強化硒是補充硒的有效途徑。目前硒的強化劑可分為無機硒和有機硒兩 類。大部分無機硒具有毒性較大，安全範圍窄的缺點。而與無機硒相比，有機硒具有毒性小 且生物活性高等優點。如常見的無機補硒劑亞硒酸鈉的生物活性低，吸收差，最低致死量相 對較小，使其在各領域中的應用受到較大限制。發達國家已不用簡單的無機鹽形式作為硒 的營養強化劑。目前，日本、美國等發達國家已經禁止在食品中添加亞硒酸鈉等無機硒。這 樣，製備安全、高效的有機硒化合物是硒化學研究的一個重要內容。
自然界中蛋白的來源較豐富，且蛋白類有較多的羥基和氨基，容易發生硒化反 應。然而對於硒化蛋白的研究較少，應用在食品中的則更少。關於硒酸化蛋白的製備方 法，目前為止，主要是通過化學合成的方法來實現蛋白的硒酸化。例如中國專利(公開號 1011858642A)提出了一種氨基葡萄糖賴氨酸硒鹽的合成方法。該方法用氨基葡萄糖鹽酸 鹽與束酸劑(甲醇與甲醇鈉)反應製得氨基葡萄糖鹽酸鹽後再在甲醇溶液中與賴氨酸反應 得到氨基葡萄糖賴氨酸硒鹽。毛建衛等人公開了一種有機蛋氨酸硒的製備方法(中國專 利，公開號CN1560034A)，該方法是將硒與大量氯氣反應製得四氯化硒，然後將四氯化硒與 蛋氨酸在有機溶劑中反應。但是，上述反應中使用了氯氣等有毒氣體或甲醇等有毒的有機 溶劑，這樣會影響有機蛋氨酸硒的食品安全性。中國專利(公開號CN 1680312A)提出了 另一種硒代蛋氨酸的合成方法。該方法以蛋氨酸為原料，先與碘甲烷反應並經過處理後得 a-氨基丁內酯鹽酸鹽，然後在氮氣保護下與甲硒醇鈉在乙醇溶液中加熱回流反應。一方面 該反應使用了碘甲烷等有惡臭且毒性較大的有機試劑；另一方面，該反應是在氮氣保護的 條件下發生的，反應條件苛刻，會增加工業化生產成本。中國專利CN1711914A公開了一種 糖基化穀類蛋白質-硒元素複合物及其製備方法。該方法的製備關鍵技術是採用高溫高壓 等條件控制糖基化反應，然後再進行硒酸化反應。為此，該反應中需要使用高壓反應容器， 且需要對反應釜內壁進行防腐塗層，這樣會增加生產成本，也不利於產業化。[0005] 總之，當前硒酸化蛋白製備過程中，存在使用有毒氣體或有機溶劑的情況，而硒酸化蛋白主要是在食品、保健食品或藥品中使用，這樣殘留的試劑可能會影響其應用。另外，這些製備方法反應條件苛刻，工藝較複雜，不利於工業化生產。
發明內容
本發明的目的在於針對目前硒酸化食品蛋白製備技術中存在的問題和不足，提出一種在完全不使用有機溶劑的條件下製備硒酸化食品蛋白的新方法。該方法具有工藝流程簡單、容易實現工業化生產、無環境汙染，硒酸化食品蛋白的硒含量高且安全等特點。在此硒酸化食品蛋白製備技術中，一個最具吸引力的特點就是採用乾燥加熱的方式來實現硒酸化反應。
為了實現上述目標，本發明具體通過以下過程完成
(1)將1_2%的食品蛋白溶解於水中，接下來在食品蛋白溶液中加入0. 1-0. 2mo1/L的亞硒酸鹽，調節pH;
(2)冷凍乾燥上述食品蛋白_亞硒酸鹽溶液後，在50-ll(TC的乾燥加熱的條件下進行硒酸化反應1-5天；
(3)為保證硒酸化食品蛋白的安全性，反應結束後，把食品蛋白-亞硒酸鹽溶於水
並在水中透析2天以除去未反應亞硒酸鹽，最後冷凍乾燥得到硒酸化食品蛋白。
上述製備方法中所述的食品蛋白可為雞蛋蛋白、牛乳蛋白等動物性食品蛋白，大
豆蛋白、花生蛋白、葉蛋白、蕎蛋白、芝麻蛋白、棉籽蛋白等植物性蛋白或者可食性藻類、菌
類蛋白；
上述製備方法中所述的硒酸鹽為亞硒酸、亞硒酸或其鹽類，也可以是二氧化硒或三氧化硒溶於水後的產物；
上述製備方法中所述的乾燥技術除冷凍乾燥之外，如果製備量大時還可用設備是
常規的、技術上是眾所周之的噴霧乾燥等乾燥技術。
本發明與現有技術相比，優點如下
1、無汙染。本發明中不使用任何有機溶劑，不會對環境造成汙染。
2、安全。本發明中硒酸化蛋白的製備方法與目前為止的方法不同，即食品蛋白的
硒酸化是在乾燥狀態下實現的，即無需任何有毒或有害有機溶劑，避免了殘留有機試劑可
能會導致的食品安全問題。
3、效果顯著。本發明利用硒酸鹽存在時，乾燥加熱的方法對食品蛋白進行硒酸化，通過改變反應溫度、反應時間等條件得到了不同含硒量的硒酸化食品蛋白，其中最高硒含量可達2. 88%。
4、原料來源豐富，製備方法簡便。食品蛋白類來源豐富，常見的有雞蛋蛋白、牛乳蛋白等動物性食品蛋白，大豆蛋白、花生蛋白、葉蛋白、蕎蛋白、芝麻蛋白、棉籽蛋白等植物性蛋白或可食性藻類、菌類蛋白。此外，硒酸化食品蛋白的製備所用的試劑均為常見試劑，價格低廉，且硒酸化食品蛋白的製備條件容易操作，生產設備要求不高，生產成本低，容易實現工業化生產。
5、反應條件(反應溫度、pH、加熱時間)可控及硒酸化食品蛋白的硒含量高且安全。
4[0020] 6、意義深遠。本發明中的硒酸化食品蛋白可作為高效、低毒的有機補硒劑應用到食品、保健品或飼料中，提供人體或動物必需的硒元素。另外，硒酸化食品蛋白具有免疫調節作用和良好的抗氧化、抗癌活性，對開發抗癌藥物或化妝品等具有深遠的意義。
圖1是酪蛋白和硒酸化酪蛋白的紅外光譜比較圖。a，酪蛋白；b，硒酸化酪蛋白。[0022]
圖2是雞蛋蛋清蛋白和硒酸化雞蛋蛋清蛋白的電泳比較圖。樣品1-5為硒酸鹽存在時不同乾燥加熱條件下製得的硒酸化雞蛋蛋清蛋白；樣品6-10為無硒酸鹽且乾燥加熱的雞蛋蛋清蛋白。圖中0VA為卵白蛋白，0tf為卵轉鐵蛋白。
具體實施方式
[0023]
實施例1 :
將0. 5g雞蛋蛋清蛋白溶解於50mL的蒸餾水，攪拌30_60min，在蛋白溶液中加入
0. 65g亞硒酸鈉；調節pH後冷凍乾燥上述蛋白_亞硒酸鹽溶液後，然後在8(TC的乾燥加熱的條件下進行硒酸化反應l天；反應結束後，把雞蛋蛋清蛋白-亞硒酸鹽溶於水並在水中透析2天以除去未反應亞硒酸鹽，最後冷凍乾燥得到硒酸化雞蛋蛋清蛋白。所得硒酸化蛋白經紅外光譜(IR)分析，在890cm—1處可觀察到Se = 0的伸縮振動吸收峰；另外，聚丙烯醯胺凝膠電泳(Native PAGE)的分析結果顯示，硒酸化雞蛋蛋清蛋白的移動速度比對照的雞蛋蛋清蛋白要快，這表明硒酸化增加了蛋白的負電荷。通過測定，硒酸化雞蛋蛋清蛋白的硒含量為1. 56%。
實施例2 :
將lg雞蛋蛋清蛋白溶解於80mL的蒸餾水，攪拌30-60min，在蛋白溶液中加入
1. 5g亞硒酸鈉；調節pH後冷凍乾燥上述蛋白-亞硒酸鹽溶液後，然後在8(TC的乾燥加熱的條件下進行硒酸化反應2天；反應結束後，把雞蛋蛋清蛋白-亞硒酸鹽溶於水並在水中透析2天以除去未反應亞硒酸鹽，最後冷凍乾燥得到硒酸化雞蛋蛋清蛋白。所得硒酸化蛋白經IR分析，在890cm—1處可觀察到Se = 0的伸縮振動吸收峰；另外，聚丙烯醯胺凝膠電泳(Native PAGE)的分析結果顯示，硒酸化雞蛋蛋清蛋白的移動速度比對照的雞蛋蛋清蛋白要快，這表明硒酸化增加了蛋白的負電荷。通過測定，硒酸化雞蛋蛋清蛋白的硒含量為
2. 20%。
實施例3 :
將0. 5g雞蛋蛋清蛋白溶解於50mL的蒸餾水，攪拌30_60min，在蛋白溶液中加入0. 65g亞硒酸鈉；調節pH後冷凍乾燥上述蛋白-亞硒酸鹽溶液後，然後在701:的乾燥加熱的條件下進行硒酸化反應2天；反應結束後，把雞蛋蛋清蛋白-亞硒酸鹽溶於水並在水中透析2天以除去未反應亞硒酸鹽，最後冷凍乾燥得到硒酸化酪蛋白。所得硒酸化蛋白經IR分析，在890cm—1處可觀察到Se = 0的伸縮振動吸收峰；另外，聚丙烯醯胺凝膠電泳(NativePAGE)的分析結果顯示，硒酸化雞蛋蛋清蛋白的移動速度比對照的雞蛋蛋清蛋白要快，這表明硒酸化增加了蛋白的負電荷。通過測定，硒酸化雞蛋蛋清蛋白的硒含量為1.87%。[0029]
實施例4 :
將0. 5g雞蛋蛋清蛋白溶解於50mL的蒸餾水，攪拌30-60min，在蛋白溶液中加入0. 65g亞硒酸鈉；調節pH後冷凍乾燥上述蛋白-亞硒酸鹽溶液後，然後在701:的乾燥加熱的條件下進行硒酸化反應l天；反應結束後，把雞蛋蛋清蛋白-亞硒酸鹽溶於水並在水中透析2天以除去未反應亞硒酸鹽，最後冷凍乾燥得到硒酸化酪蛋白。所得硒酸化蛋白經IR分析，在890cm—1處可觀察到Se = 0的伸縮振動吸收峰；另外，聚丙烯醯胺凝膠電泳(NativePAGE)的分析結果顯示，硒酸化雞蛋蛋清蛋白的移動速度比對照的雞蛋蛋清蛋白要快，這表明硒酸化增加了蛋白的負電荷。通過測定，硒酸化雞蛋蛋清蛋白的硒含量為1.38%。[0031] 實施例5:
將0. 5g雞蛋蛋清蛋白溶解於50mL的蒸餾水，攪拌30_60min，在蛋白溶液中加入0. 8g亞硒酸鉀；調節pH後冷凍乾燥上述蛋白-亞硒酸鹽溶液後，然後在IO(TC的乾燥加熱的條件下進行硒酸化反應2天；反應結束後，把雞蛋蛋清蛋白-亞硒酸鹽溶於水並在水中透析2天以除去未反應亞硒酸鹽，最後冷凍乾燥得到硒酸化酪蛋白。所得硒酸化蛋白經IR分析，在890cm—1處可觀察到Se = 0的伸縮振動吸收峰；另外，聚丙烯醯胺凝膠電泳(NativePAGE)的分析結果顯示，硒酸化雞蛋蛋清蛋白的移動速度比對照的雞蛋蛋清蛋白要快，這表明硒酸化增加了蛋白的負電荷。通過測定，硒酸化雞蛋蛋清蛋白的硒含量為2. 15%。[0033]
實施例6 :
將lg酪蛋白溶解於80mL的蒸餾水，攪拌30_60min，在蛋白溶液中加入1. 5g亞硒酸鈉；調節PH後冷凍乾燥上述蛋白_亞硒酸鹽溶液後，然後在901:的乾燥加熱的條件下進行硒酸化反應1天；反應結束後，把酪蛋白_亞硒酸鹽溶於水並在水中透析2天以除去未反應亞硒酸鹽，最後冷凍乾燥得到硒酸化酪蛋白。所得硒酸化酪蛋白經IR分析，在890cm—1處可觀察到Se = 0的伸縮振動吸收峰；通過測定，硒酸化酪蛋白的硒含量為2. 07%。[0035]
實施例7 :
將0. 5g酪蛋白溶解於50mL的蒸餾水，攪拌30_60min，在蛋白溶液中加入1. 5g亞
硒酸鈉；調節PH後冷凍乾燥上述酪蛋白-亞硒酸鹽溶液後，然後在e(rc的乾燥加熱的條件
下進行硒酸化反應1天；反應結束後，把酪蛋白_亞硒酸鹽溶於水並在水中透析2天以除去未反應亞硒酸鹽，最後冷凍乾燥得到硒酸化酪蛋白。所得硒酸化蛋白經IR分析，在890cm一1處可觀察到Se = 0的伸縮振動吸收峰；通過測定，硒酸化酪蛋白的硒含量為1. 62%。[0037]
實施例8 :
將0. 5g乳清蛋白溶解於50mL蒸餾水，攪拌30_60min，在乳清蛋白溶液中加入0. 65亞硒酸鈉；調節pH定容冷凍乾燥上述乳清蛋白-亞硒酸鹽溶液後，然後在901:的乾燥加熱的條件下進行硒酸化反應l天；反應結束後，把乳清蛋白-亞硒酸鹽溶於水並在水中透析2天以除去未反應亞硒酸鹽，最後冷凍乾燥得到硒酸化乳清蛋白。硒酸化乳清蛋白經IR分析，在890cm—1處可觀察到Se = 0的伸縮振動吸收峰；通過測定，硒酸化乳清蛋白的硒含量為2. 88%[0039]
實施例9 :
將lg乳清蛋白於80mL的蒸餾水，攪拌30_60min，在蛋白溶液中加入1. 5g亞硒酸鈉；調節PH後冷凍乾燥上述蛋白_亞硒酸鹽溶液後，然後在901:的乾燥加熱的條件下進行硒酸化反應2天；反應結束後，把乳清蛋白-亞硒酸鹽溶於水並在水中透析2天以除去未反應亞硒酸鹽，最後冷凍乾燥得到硒酸化乳清蛋白。所得硒酸化蛋白經IR分析，在890cm—1處可觀察到Se = 0的伸縮振動吸收峰；通過測定，硒酸化乳清蛋白的硒含量為2. 47%。[0041]
實施例10 :
將0. 5g乳清蛋白於60mL的蒸餾水，攪拌30_60min，在蛋白溶液中加入1. 0g亞硒 酸鉀；調節PH後冷凍乾燥上述蛋白_亞硒酸鹽溶液後，然後在901:的乾燥加熱的條件下進 行硒酸化反應2天；反應結束後，把乳清蛋白_亞硒酸鹽溶於水並在水中透析2天以除去未 反應亞硒酸鹽，最後冷凍乾燥得到硒酸化乳清蛋白。所得硒酸化蛋白經IR分析，在890cm一1 處可觀察到Se = 0的伸縮振動吸收峰；通過測定，硒酸化乳清蛋白的硒含量為2. 15%。 最後，還需要注意的是，以上列舉的僅是本發明的具體實施例子。顯然，本發明不 限於以上實施例子，還可以有許多變形。本領域的普通技術人員能從本發明公開的內容直 接導出或聯想到的所有變形，均應認為是本發明的保護範圍。
權利要求
一種硒酸化食品蛋白的新製備方法，其特徵在於包括如下步驟(1)將1-2％的食品蛋白溶解於水，攪拌30-60min，並在食品蛋白溶液中加入0.1-0.2mol/L的硒酸鹽，調節pH後定容；(2)冷凍乾燥上述食品蛋白-硒酸鹽溶液後，在50-110℃的乾燥加熱條件下進行硒酸化反應1-5天；(3)反應結束後，將食品蛋白-硒酸鹽混合粉末溶於水，並在水中透析2天以除去未反應的硒酸鹽；最後冷凍乾燥得到硒酸化食品蛋白粉末。
2. 如權利要求
l所述的方法，其特徵在於步驟(l)中，食品蛋白的硒酸化反應是在硒酸 或亞硒酸或其鹽類存在時發生。
3. 如權利要求
l所述的方法，其特徵在於步驟(2)中，食品蛋白的硒酸化是在 50-ll(TC條件下發生。
4. 如權利要求
1所述的方法，其特徵在於步驟(3)中，食品蛋白的硒酸化反應是在乾燥 加熱的條件下發生。
5. 如權利要求
l所述的方法，其特徵在於步驟(3)中，食品蛋白的硒酸化反應時間是 1-5天。
專利摘要
本發明公開了一種硒酸化食品的新製備方法。具體就是包括將食品蛋白溶於含有硒酸鹽的溶液；調節pH後冷凍乾燥；把冷凍乾燥後的硒酸鹽-食品蛋白混合物在乾燥條件下加熱1-5天進行硒酸化反應；透析、冷凍乾燥後得到硒酸化食品等步驟。本發明的優點為製備過程中完全不使用有機溶劑，硒酸化產物安全且可避免環境汙染；工藝流程簡單，條件可控，生產成本低，易於實現工業化生產；本發明中的硒酸化食品蛋白可作為高效、低毒的有機補硒劑應用到食品、保健品或飼料中，提供人體或動物必需的硒元素。另外，硒酸化食品蛋白具有免疫調節作用和良好的抗氧化、抗癌活性，對開發抗癌藥物或化妝品等具有深遠的意義。
文檔編號A23J3/00GKCN101715869SQ200910218245
公開日2010年6月2日 申請日期2009年11月25日
發明者成偉華, 朱光輝, 李燦鵬, 沙勐, 趙卉 申請人:雲南大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan