從構(gòu)樹葉干粉中提取葉蛋白并對廢棄物綜合利用的方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種從構(gòu)樹葉干粉中提取葉蛋白并對廢棄物綜合利用的方法，是采用堿提酸沉法提取構(gòu)樹葉蛋白，提取過程產(chǎn)生的廢液利用濃縮醇沉法提取粗多糖，產(chǎn)生的構(gòu)樹葉廢渣酶解后制備水不溶性膳食纖維，使資源得到合理利用。本發(fā)明方法工藝簡單，生產(chǎn)成本低、效率高，能適應(yīng)規(guī)?；I(yè)生產(chǎn)。
【專利說明】從構(gòu)樹葉干粉中提取葉蛋白并對廢棄物綜合利用的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種植物活性成分的提取方法，特別是涉及一種從構(gòu)樹葉中提取活性成分，并對提取廢液廢渣進(jìn)行綜合利用的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]葉蛋白濃縮物(leaf protein concentrates)是將新鮮植物的莖葉壓榨后,從其汁液中分離出蛋白質(zhì)，并進(jìn)行濃縮干燥所制成的一種蛋白質(zhì)濃縮物。其主要由細(xì)胞質(zhì)蛋白，葉綠體基質(zhì)蛋白和線粒體蛋白組成，氨基酸組成齊全，比例平衡，有較高的營養(yǎng)價值，與聯(lián)合國糧農(nóng)組織推薦的成人氨基酸模式相符。同時，伴隨著我國畜牧業(yè)的快速發(fā)展，進(jìn)一步加大飼料蛋白的生產(chǎn)也迫在眉睫。
[0003]經(jīng)分析，構(gòu)樹葉中蛋白含量高達(dá)20%_30%，另外還含有豐富的維生素和微量元素。因此，構(gòu)樹葉蛋白的開發(fā)及應(yīng)用，不僅可以緩解我國短缺的蛋白飼料資源，還可以進(jìn)一步深入研究將其應(yīng)用于食品蛋白添加劑，以改善人們的膳食結(jié)構(gòu)。
[0004]構(gòu)樹葉不僅含有豐富的蛋白質(zhì)，還含有大量的植物性多糖，經(jīng)大量藥理和臨床方面研究證明，植物性多糖有調(diào)節(jié)免疫，抗腫瘤，抗氧化，消炎，降低血糖，降低血脂和保肝等功能，而膳食纖維對于提高人的營養(yǎng)健康狀況也起著不容忽視的作用，尤其是對于一些慢性病患者。
[0005]目前從構(gòu)樹葉中提取葉蛋白的方法受植物生長季節(jié)的限制，且提取產(chǎn)品單一，不僅造成了資源浪費(fèi)，還污染了環(huán)境，沒有做到對植物資源的合理綜合利用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的是提供一種從構(gòu)樹葉干粉中提取葉蛋白，并對提取過程中的廢液及廢渣進(jìn)行綜合利用的方法。
[0007]本發(fā)明從構(gòu)樹葉干粉中提取葉蛋白并對廢棄物綜合利用的方法包括以下步驟:
1)將新鮮構(gòu)樹葉清洗干凈后，60°C烘干粉碎，過40目篩，制成構(gòu)樹葉干粉備用；
2)按照1: 17-35的料液質(zhì)量比，將構(gòu)樹葉干粉加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.4%-1.0%的NaOH溶液中，于 50°C _75°C浸提 2h ；
3)提取物以200目濾布過濾，分別收集濾液和廢渣；
4)將所收集濾液的pH值調(diào)至2.5-4.5，20°C下靜置12h，離心分離，收集墨綠色沉淀
物；
5)將墨綠色沉淀物以1: 5-8的料液質(zhì)量比用水溶解，按照步驟4)過程重復(fù)兩次，得到構(gòu)樹葉蛋白浸膏；
6)收集步驟4)、5)中離心得到的上清液，60°C_65°C下濃縮至原體積的1/3，真空抽濾，濾液冷至室溫，加入5-6倍體積的95%乙醇，充分?jǐn)嚢?，室溫下靜置醇析24h，4000rpm離心分離30min,收集沉淀得粗多糖粗品；
7)向步驟3)廢渣中加入10-12倍重量的水，攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH值至6.5-7.8，加入廢渣質(zhì)量0.4%的淀粉酶，攪拌均勻，60°C水浴加熱30min，升溫至95°C滅活酶lOmin，趁熱以200目濾布過濾，濾渣分別以水和無水乙醇浸泡洗滌，60°C _65°C熱空氣干燥，得水不溶性膳食纖維，平均收率37.8%。
[0008]其中，在步驟2)的浸提過程中，以20-60rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌；所述步驟4)中的離心分離是以5000rpm的轉(zhuǎn)速離心15min。
[0009]進(jìn)一步地，上述得到的構(gòu)樹葉蛋白浸膏經(jīng)50°C _65°C熱空氣干燥后，得到構(gòu)樹葉蛋白成品。葉蛋白的收率約為18.2%，純度可達(dá)到60%以上。
[0010]進(jìn)而，將所述粗多糖粗品按照1: 5-6的料液質(zhì)量比加入水中，60°c-65°c加熱溶解，真空抽濾，濾液冷至室溫，加入5-6倍體積的95%乙醇，充分?jǐn)嚢?，室溫下靜置醇析24h，4000rpm離心分離30min，以無水乙醇洗滌，60°C _65°C熱空氣干燥，得粗多糖成品。構(gòu)葉多糖的收率約為1.4%，純度可達(dá)到30%以上。
[0011]本發(fā)明上述方法中，由于采用了多次溶解與酸沉或醇沉的方法，提高了蛋白和多糖的純度。同時，醇沉多糖時使用的95%乙醇優(yōu)選醫(yī)用酒精，生產(chǎn)過程中的乙醇均可蒸餾回收再次利用。
[0012]本發(fā)明以構(gòu)樹葉干粉為原料提取葉蛋白，相對于使用新鮮原料的傳統(tǒng)方法，不僅降低了生產(chǎn)成本，免除了保鮮等程序，生產(chǎn)原料易儲藏，而且克服了生產(chǎn)時間受植物生長季節(jié)限制的缺陷。目前，絕大多數(shù)構(gòu)樹葉提取方法的產(chǎn)物單一，不僅造成了資源浪費(fèi)，還會污染環(huán)境，本發(fā)明將提取葉蛋白過程中產(chǎn)生的廢液及廢渣進(jìn)行了綜合利用，進(jìn)一步提取植物性多糖和水不溶性膳食纖維，一次性提取獲得了多種有效成分，提取工藝簡單，提高了構(gòu)樹葉的經(jīng)濟(jì)附加值，達(dá)到了變廢為寶、更合理利用資源的目的，適合于工業(yè)化大規(guī)模生產(chǎn)與加工。
【具體實(shí)施方式】
[0013]下面以實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明的實(shí)質(zhì)內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容并不限于此。
[0014]實(shí)施例1
I)將新鮮的構(gòu)樹葉清洗干凈后，60°c烘干粉碎，過40目篩，制得構(gòu)樹葉干粉。
[0015]2)稱取50g構(gòu)樹葉干粉，加入l%NaOH溶液850ml，60°C恒溫水浴中浸提2h，浸提過程中加以20-60rpm的攪拌。
[0016]3)提取物先用200目濾布粗濾，所得濾液再用定性濾紙進(jìn)行真空抽濾，收集濾液。粗濾得到的廢渣用來提取水不溶性膳食纖維。
[0017]4)收集的濾液用0.5mol/l鹽酸調(diào)節(jié)pH值至3.0，20°C下靜置12h。
[0018]5)以5000rpm對上述堿提酸沉物離心分離15min,收集沉淀得墨綠色葉蛋白膏。
[0019]6)按1: 8的料水比將所得墨綠色沉淀物用蒸餾水充分溶解，制成乳液，按上述步驟3)和4)重復(fù)操作兩次，得到構(gòu)樹葉蛋白浸膏。將浸膏以55°C _65°C熱空氣流通干燥，得構(gòu)樹葉蛋白成品，干燥保存。葉蛋白得率14.8%，純度62.0%。
[0020]7)收集步驟5)中離心得到的上清液，以60°C _65°C恒溫水浴濃縮至原體積的1/3，定性濾紙真空抽濾,棄去濾渣,濾液冷卻至室溫,加入5.5倍體積的95%醫(yī)用酒精，充分?jǐn)嚢柽M(jìn)行醇析。
[0021]8)醇析液室溫下靜置24h，以4000rpm離心分離30min，收集沉淀，得粗多糖粗品。[0022]9)在粗多糖中按1: 6的料水比加入蒸餾水，60°C-65°C恒溫水浴邊加熱邊攪拌使其充分溶解，定性濾紙真空抽濾，濾液冷卻至室溫，加入6倍體積的95%醫(yī)用酒精，充分?jǐn)嚢?，室溫靜置24h進(jìn)行醇析。
[0023]10)醇析液以4000rpm離心分離30min，沉淀用無水乙醇洗滌、離心兩次，收集沉淀，于60°C _65°C烘箱中流通熱空氣干燥，得粗多糖成品。粗多糖提取率0.972%。
[0024]11)采用硫酸-苯酚檢測法對所得粗多糖在485nm處進(jìn)行吸光度測定，經(jīng)計(jì)算可得多糖純度15.679%。
[0025]12)收集步驟3)中粗濾得到的構(gòu)樹葉廢渣，加入12倍的蒸餾水，攪拌均勻，用0.5mol/l鹽酸調(diào)節(jié)pH值至6.5-7.8，加入原料質(zhì)量0.4%的淀粉酶，攪拌均勻，置于恒溫水浴鍋中，60°C水浴加熱30min后，升溫至95°C滅活酶lOmin，趁熱用200目尼龍濾布過濾，并將濾渣用4倍蒸餾水洗滌2次，4倍無水乙醇浸泡洗滌2次，過濾分離，回收乙醇，濾渣經(jīng)600C _65°C熱空氣干燥，得水不溶性膳食纖維，收率37.8%。
[0026]實(shí)施例2
I)將新鮮的構(gòu)樹葉清洗干凈后，60°C烘干粉碎，過40目篩，制得構(gòu)樹葉干粉。
[0027]2)稱取50g構(gòu)樹葉干粉，加入l%NaOH溶液1500ml，60°C恒溫水浴中浸提2h，浸提過程中加以20-60rpm的攪拌。
[0028]3)提取物先用200目濾布粗濾，所得濾液再用定性濾紙進(jìn)行真空抽濾，收集濾液。粗濾得到的廢渣用來提取水不溶性膳食纖維。
[0029]4)收集的濾液用0.5mol/l鹽酸調(diào)節(jié)pH值至3.5，20°C下靜置12h。
[0030]5)以5000rpm對上述堿提酸沉物離心分離15min,收集沉淀得墨綠色葉蛋白膏。
[0031]6)按1: 8的料水比將所得墨綠色沉淀物用蒸餾水充分溶解，制成乳液，按上述步驟3)和4)重復(fù)操作兩次，得到構(gòu)樹葉蛋白浸膏。將浸膏以55°C _65°C熱空氣流通干燥，得構(gòu)樹葉蛋白成品，干燥保存。葉蛋白得率13%，純度61.7%。
[0032]7)收集步驟5)中離心得到的上清液，以60°C _65°C恒溫水浴濃縮至原體積的1/3，定性濾紙真空抽濾,棄去濾渣,濾液冷卻至室溫,加入5.5倍體積的95%醫(yī)用酒精，充分?jǐn)嚢柽M(jìn)行醇析。
[0033]8)醇析液室溫下靜置24h，以4000rpm離心分離30min，收集沉淀，得粗多糖粗品。
[0034]9)在粗多糖中按1: 6的料水比加入蒸餾水，60°C-65°C恒溫水浴邊加熱邊攪拌使其充分溶解，定性濾紙真空抽濾，濾液冷卻至室溫，加入6倍體積的95%醫(yī)用酒精，充分?jǐn)嚢?，室溫靜置24h進(jìn)行醇析。
[0035]10)醇析液以4000rpm離心分離30min，沉淀用無水乙醇洗滌、離心兩次，收集沉淀，于60°C _65°C烘箱中流通熱空氣干燥，得粗多糖成品。粗多糖提取率0.901%。
[0036]11)采用硫酸-苯酚檢測法對所得粗多糖在485nm處進(jìn)行吸光度測定，經(jīng)計(jì)算可得多糖純度22.513%。
[0037]12)收集步驟3)中粗濾得到的構(gòu)樹葉廢渣，加入12倍的蒸餾水，攪拌均勻，用0.5mol/l鹽酸調(diào)節(jié)pH值至6.5-7.8，加入原料質(zhì)量0.4%的淀粉酶，攪拌均勻，置于恒溫水浴鍋中，60°C水浴加熱30min后，升溫至95°C滅活酶lOmin，趁熱用200目尼龍濾布過濾，并將濾渣用4倍蒸餾水洗滌2次，4倍無水乙醇浸泡洗滌2次，過濾分離，回收乙醇，濾渣經(jīng)600C _65°C熱空氣干燥，得水不溶性膳食纖維，收率38.0%。[0038]實(shí)施例3
I)將新鮮的構(gòu)樹葉清洗干凈后，60°C烘干粉碎，過40目篩，制得構(gòu)樹葉干粉。
[0039]2)稱取50g構(gòu)樹葉干粉，加入0.6%Na0H溶液1500ml，70°C恒溫水浴中浸提2h，浸提過程中加以20-60rpm的攪拌。
[0040]3)提取物先用200目濾布粗濾，所得濾液再用定性濾紙進(jìn)行真空抽濾，收集濾液。粗濾得到的廢渣用來提取水不溶性膳食纖維。
[0041]4)收集的濾液用0.5mol/l鹽酸調(diào)節(jié)pH值至4.0，20°C下靜置12h。
[0042]5)以5000rpm對上述堿提酸沉物離心分離15min,收集沉淀得墨綠色葉蛋白膏。
[0043]6)按1: 8的料水比將所得墨綠色沉淀物用蒸餾水充分溶解，制成乳液，按上述步驟3)和4)重復(fù)操作兩次，得到構(gòu)樹葉蛋白浸膏。將浸膏以55°C _65°C熱空氣流通干燥，得構(gòu)樹葉蛋白成品，干燥保存。葉蛋白得率11.6%，純度61.0%。
[0044]7)收集步驟5)中離心得到的上清液，以60°C _65°C恒溫水浴濃縮至原體積的1/3，定性濾紙真空抽濾,棄去濾渣,濾液冷卻至室溫,加入5.5倍體積的95%醫(yī)用酒精，充分?jǐn)嚢柽M(jìn)行醇析。
[0045]8)醇析液室溫下靜置24h，以4000rpm離心分離30min，收集沉淀，得粗多糖粗品。
[0046]9)在粗多糖中按1: 6的料水比加入蒸餾水，60°C-65°C恒溫水浴邊加熱邊攪拌使其充分溶解，定性濾紙真空抽濾，濾液冷卻至室溫，加入6倍體積的95%醫(yī)用酒精，充分?jǐn)嚢瑁覝仂o置24h進(jìn)行醇析。
[0047]10)醇析液以4000rpm離心分離30min，沉淀用無水乙醇洗滌、離心兩次，收集沉淀，于60°C _65°C烘箱中流通熱空氣干燥，得粗多糖成品。粗多糖提取率1.075%。
[0048]11)采用硫酸-苯酚檢測法對所得粗多糖在485nm處進(jìn)行吸光度測定，經(jīng)計(jì)算可得多糖純度19.902%。
[0049]12)收集步驟3)中粗濾得到的構(gòu)樹葉廢渣，加入12倍的蒸餾水，攪拌均勻，用
0.5mol/l鹽酸調(diào)節(jié)pH值至6.5-7.8，加入原料質(zhì)量0.4%的淀粉酶，攪拌均勻，置于恒溫水浴鍋中，60°C水浴加熱30min后，升溫至95°C滅活酶lOmin，趁熱用200目尼龍濾布過濾，并將濾渣用4倍蒸餾水洗滌2次，4倍無水乙醇浸泡洗滌2次，過濾分離，回收乙醇，濾渣經(jīng)600C _65°C熱空氣干燥，得水不溶性膳食纖維，收率37.2%。
【權(quán)利要求】
1.一種從構(gòu)樹葉干粉中提取葉蛋白并對廢棄物綜合利用的方法，其特征在于包括以下步驟: 1)將新鮮構(gòu)樹葉清洗干凈后，60°c烘干粉碎，過40目篩，制成構(gòu)樹葉干粉備用； 2)按照1: 17-35的料液質(zhì)量比，將構(gòu)樹葉干粉加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)0.4%-1.0%的NaOH溶液中，于 50°C _75°C浸提 2h ； 3)提取物以200目濾布過濾，分別收集濾液和廢渣； 4)將所收集濾液的pH值調(diào)至2.5-4.5，20°C下靜置12h，離心分離，收集墨綠色沉淀物； 5)將墨綠色沉淀物以1: 5-8的料液質(zhì)量比用水溶解，按照步驟4)過程重復(fù)兩次，得到構(gòu)樹葉蛋白浸膏； 6)收集步驟4)、5)中離心得到的上清液，60°C_65°C下濃縮至原體積的1/3，真空抽濾，濾液冷至室溫，加入5-6倍體積的95%乙醇，充分?jǐn)嚢?，室溫下靜置醇析24h，4000rpm離心分離30min,收集沉淀得粗多糖粗品； 7)向步驟3)廢渣中加入10-12倍重量的水，攪拌均勻，調(diào)節(jié)pH值至6.5-7.8，加入廢渣質(zhì)量0.4%的淀粉酶，攪拌均勻，60°C水浴加熱30min，升溫至95°C滅活酶lOmin，趁熱以200目濾布過濾，濾渣分別以水和無水乙醇浸泡洗滌，60°C _65°C熱空氣干燥，得水不溶性膳食纖維。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于在步驟2)的浸提過程中，以20-60rpm的轉(zhuǎn)速進(jìn)行攪拌。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述步驟4)中的離心分離是以5000rpm的轉(zhuǎn)速離心15min。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述構(gòu)樹葉蛋白浸膏經(jīng)50°C_65°C熱空氣干燥后得構(gòu)樹葉蛋白成品。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于將所述粗多糖粗品按照1: 5-6的料液質(zhì)量比加入水中，600C _65°C加熱溶解，真空抽濾，濾液冷至室溫，加入5-6倍體積的95%乙醇，充分?jǐn)嚢瑁覝叵蚂o置醇析24h，4000rpm離心分離30min，以無水乙醇洗滌，60°C _65°C熱空氣干燥，得粗多糖成品。
【文檔編號】A23K1/14GK103652307SQ201310637433
【公開日】2014年3月26日 申請日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】解軍, 傅松濤, 孫鴿云, 于保鋒, 常冰梅, 周然 申請人:山西醫(yī)科大學(xué)