湖北运鸿能源集团股份有限公司在研发的系列产品中，将一种制备苦瓜多肽蛋白的膜分离纯化技术工艺、苦瓜多肽蛋白提取物及其应用，充分运用于产品的实践，产生了非常有效的成果。该技术目前已经使用于该公司的相关产品，得到市场积极的反馈，其研发论文获得国家科技进步奖，并向国家知识产权局正式提交发明专利申请。
一种制备苦瓜多肽蛋白的膜分离纯化技术工艺、苦瓜多肽蛋白提取物及其应用
技术领域
本发明涉及食用农产品加工技术领域，且特别涉及一种制备苦瓜多肽蛋白的膜分离纯化技术工艺、苦瓜多肽蛋白提取物及其应用。
背景技术
苦瓜又名凉瓜，属葫芦科植物，为一年生攀缘草木，果实为长椭圆形，成熟时为黄色，表面具有多数不整齐瘤状凸起，种子藏于肉质果实之中。苦瓜味苦性寒，是一种药食两用蔬菜。据《本草纲目》及《滇南本草》记载，苦瓜具有清热消暑、养血益气、补肾健脾、滋肝明目的作用;苦瓜中的维生素C含量高，具有预防坏血病、保护细胞膜、防止动脉粥样硬化、提高机体应激能力、保护心脏等作用;苦瓜含有胰蛋白酶抑制剂，可抑制癌细胞所分泌出来的蛋白酶，防止恶性肿瘤，而且还具备有降血脂和血压的作用。
近年来，关于苦瓜的研究就没有停止，1981年Khana报道了由苦瓜果实、种子和组织中提取出分子量为11kDa的成分，该成分经皮下注射对人体Ⅰ、Ⅱ型糖尿病具有良好的降血糖活性，但该成分口服会因肠道破坏失活;2003年刘璇报道了由苦瓜籽提取出6 .8kDa的苦瓜多肽，该多肽具胰蛋白酶抑制活性和抗植物致病菌活性;2012年Blum A报道了由苦瓜中提取的粗提物可抑制11β-羟基类固醇脱氢酶Ⅰ型基因表达，用于Ⅱ型糖尿病治疗。中国专利文献号CN101985644A公开了一种苦瓜多肽及其制备方法与应用，利用木瓜蛋白酶解反应，将冻干苦瓜粉直接酶解约8小时得到含苦瓜多肽的混合液，进一步冷藏沉降48-72小时、过滤，并在100℃酶灭活处理30分钟。中国专利文献号CN104605136A公开了一种苦瓜多肽的制备方法，将苦瓜籽粉经去油后，利用碱水提取过滤、然后加酸沉降的方法分离苦瓜多肽， 浸提和沉降时间各为24小时。
虽然科技人员已经认识到，从苦瓜中提取出来的苦瓜多肽提取物可用于治疗糖尿病，市场上也出现了很多苦瓜提取物及相应产品，但同时存在一些问题：一是上述文献及有关苦瓜多肽的制备方法，多采用各类酶解反应或碱提酸沉结合其他沉降等生产方法得到， 制备时间周期长或某些步骤操作温度高，多肽蛋白质含量不高，极少超过10%，分子量分布不清楚。二是市面现有的苦瓜提取物产品多是以皂苷为主，实际上为“苦瓜皂苷”。天然活性的苦瓜多肽是有效调控血糖代谢的关键成分，因此，现有的苦瓜多肽蛋白提取物及相应产品对糖尿病的治疗效果有待提高。
发明内容
本发明的目的在于提供一种制备苦瓜多肽蛋白的膜分离纯化技术工艺，能高效提取、分离、纯化具有调节血糖功能的天然苦瓜多肽蛋白，有效保证苦瓜多肽蛋白的高生物活性及其含量。
本发明的另一目的在于提供一种苦瓜多肽蛋白提取物，其具有调控血糖代谢功能，对糖尿病的治疗效果好。
本发明的另一目的在于提供一种苦瓜多肽蛋白提取物的应用，可制作成用于治疗糖尿病的特膳食品、保健食品或药品。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
本发明提出一种制备苦瓜多肽蛋白的膜分离纯化技术工艺，其包括以下步骤：将苦瓜原料清洗、打浆破碎，加入净化水浸提，再离心去渣，得离心液;将离心液经过截留分子量为3μm～0 .1μm的微滤膜系统进行过滤，除去大分子杂质，得到微滤膜透过液;
将微滤膜透过液经过截留分子量为50～200kDa的卷式超滤膜纯化系统进行过滤， 得到超滤膜透过液;
将超滤膜透过液经过截留分子量为500～1000Da的卷式超滤膜纯化系统进行过滤，得到超滤膜截留液;
将超滤膜截留液经过截留分子量为100～150Da的卷式高压反渗透膜系统进行浓缩，除去水分及部分残留无机盐和小分子杂质，得到浓缩液，浓缩液的固形物含量≥30%;
将浓缩液进行干燥，得到苦瓜多肽蛋白含量不低于25%的苦瓜提取物粉末。
进一步地，在本发明较佳实施例中，选用新鲜苦瓜或干燥苦瓜、苦瓜籽作为苦瓜原料，清洗的方法是：将苦瓜原料先经自来水清洗，再经电解式高浓度臭氧水清洗，清洗水中臭氧浓度达10～20mg/L，水流量150～450L/h。
进一步地，在本发明较佳实施例中，浸提的方法是：在粉碎或打浆后的苦瓜原料中加入5～10质量倍、使用缓冲盐调控体系pH近中性的净化水，在38～52℃进行超声波辅助的逆流提取2～4次，每次30～60分钟。
进一步地，在本发明较佳实施例中，离心去渣的方法是：采用碟片式离心机或管式离心机进行离心。
进一步地，在本发明较佳实施例中，微滤膜过滤系统采用三支膜并联使用，过滤膜为有机管式、中空纤维或陶瓷微滤膜，经过微滤膜系统进行过滤的操作温度为15～35℃，操作压力为0 .1～0 .5MPa。
进一步地，在本发明较佳实施例中，卷式超滤膜纯化系统采用两支膜并联使用，过滤膜为含有聚砜或聚醚砜材料的过滤膜，经过卷式超滤膜纯化系统进行纯化的操作温度为15～35℃，操作压力为0 .3～0 .8MPa。
进一步地，在本发明较佳实施例中，卷式高压反渗透膜系统浓缩系统采用四支膜串联使用，经过卷式高压反渗透膜系统进行浓缩的操作温度为15～35℃，操作压力为3 .5～5 .5MPa。
进一步地，在本发明较佳实施例中，干燥方法为真空冷冻干燥或低温喷雾干燥。
一种苦瓜多肽蛋白提取物，其采用上述的制备苦瓜多肽蛋白的膜分离纯化技术工艺制得，其苦瓜多肽蛋白含量不低于25%，多肽蛋白的分子量分布为4 .5～68kDa之间，其中分子量6kDa左右的苦瓜多肽片段的含量占比例为18%～25%，该多肽蛋白的氨基酸序列表如SEQ ID NO .1所示。
一种苦瓜多肽蛋白提取物的应用，其作为制备用于治疗糖尿病的特膳食品、保健食品或药品的原料。
本发明实施例的制备苦瓜多肽蛋白的膜分离纯化技术工艺、苦瓜多肽蛋白提取物及其应用的有益效果是：本发明实施例的制备苦瓜多肽蛋白的膜分离纯化技术工艺是将苦瓜原料清洗、打浆破碎，加入净化水浸提，再离心去渣，得离心液;将离心液经过截留分子量为3μm～0 .1μm的微滤膜系统进行过滤，除去大分子杂质，得到微滤膜透过液;将微滤膜透过液经过截留分子量为50～200kDa的卷式超滤膜纯化系统进行过滤，得到超滤膜透过液;将超滤膜透过液经过截留分子量为500～1000Da的卷式超滤膜纯化系统进行过滤，得到超滤膜截留液;将超滤膜截留液经过截留分子量为100～150Da的卷式高压反渗透膜系统进行浓缩，除去水分及部分残留无机盐和小分子杂质，得到固形物含量≥30%的浓缩液;将浓缩液进行干燥得到苦瓜多肽蛋白含量不低于25%的苦瓜提取物粉末，该技术工艺采用多层次的膜分离纯化技术，常温操作实现高效分离纯化精制浓缩，有效保证了苦瓜多肽蛋白的天然活性及其高含量，制备具有降低血糖功能的天然苦瓜多肽蛋白，其生产效率高、周期短、过程能耗低，连续化操作，清洗方便;相较于植物多肽蛋白的常规分离纯化工艺而言，后者使用凝胶类分子筛柱层析的方式，不仅操作繁琐费时、而且凝胶柱层析工业化放大具有生产成本高、清洗较麻烦的缺陷，因此本工艺技术具有极强的优势;制得的苦瓜多肽蛋白提取物含有大量具有调控血糖代谢功能的特定分子量和序列的苦瓜多肽，对糖尿病的治疗效果好，该苦瓜多肽蛋白提取物可制作成用于治疗糖尿病的特膳食品、保健食品或药品。
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