專利名稱：一種花生分離蛋白提取方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及花生食品深加工技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種花生分離蛋白提取方法。
背景技術(shù)：
我國是花生生產(chǎn)大國，花生年產(chǎn)量居世界首位?；ㄉ诠糯环Q為“長(zhǎng)生果”，經(jīng)常 食用可養(yǎng)血補(bǔ)血、補(bǔ)脾潤肺、滋潤肌膚，可預(yù)防高血壓、動(dòng)脈硬化和心血管等方面的疾病?；?生中的蛋白質(zhì)含量達(dá)20% 30%，僅次于大豆，花生也是一種重要的油料蛋白資源。在植 物蛋白資源中，花生蛋白居第三位，占蛋白總量的11%，是較理想的食用蛋白資源?；ㄉ?白是一種營養(yǎng)價(jià)值較高的植物蛋白，它含有人體所需的8種必需氨基酸，而且谷氨酸、天門 冬氨酸含量較高，與動(dòng)物蛋白相近，且不含膽固醇，可消化性高，其消化系數(shù)達(dá)90%以上與 應(yīng)用較廣的大豆蛋白相比，花生蛋白不含脹氣因子，抗?fàn)I養(yǎng)因子含量較少。目前國際上花生 蛋白產(chǎn)品根據(jù)蛋白質(zhì)的含量，主要分為花生蛋白粉(純度<65%)、濃縮蛋白(純度65% 70% )、分離蛋白(純度85% 96% )，其中花生蛋白粉又分為全脂、半脫脂和脫脂花生蛋 白粉?；ㄉ蛛x蛋白制備方法主要包括堿提酸沉法、超濾膜法、超聲波提取法及水酶法。我 國對(duì)花生蛋白產(chǎn)品的開發(fā)研究主要集中在花生蛋白粉、花生蛋白飲料、花生蛋白煉乳、花 生蛋白膜、花生多肽以及花生蛋白改性等方面?，F(xiàn)有技術(shù)分離的花生蛋白純度低，蛋白得 率低，生產(chǎn)時(shí)間長(zhǎng)。因此，需尋求一種提取率高及分離蛋白純度高的分離方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種花生分離蛋白提取方法，以提高花生濃縮蛋白的得率。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)將花生蛋白粉溶于pH值10的NaOH溶液，料液比1 10 1 12溶解充分，40 50°C水浴振蕩，浸提90 150min，離心，取上清液1 ；將沉淀以相同方法二次浸提，離心，得 上清液2 ；將上清液1和2合并，鹽酸沉淀，離心，取沉淀物醇洗2次，再水洗至中性，冷凍干 燥，得花生分離蛋白。優(yōu)選地，本發(fā)明的分離方法為將花生蛋白粉溶于pH值10的NaOH溶液，料液比(重量體積比)1 12溶解充 分，50°C水浴振蕩，浸提131min，離心，取上清液1 ；將沉淀以相同方法二次浸提，離心，得上 清液2 ；將上清液1和2合并，鹽酸沉淀，離心，取沉淀物醇洗2次，再水洗至中性，冷凍干燥， 得花生分離蛋白。利用本方法分離的花生蛋白蛋白質(zhì)提取率和含量高，經(jīng)凱氏定氮法檢測(cè)，花生分 離蛋白的純度為90%以上，提取率達(dá)到65%以上，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。


圖1浸提溫度對(duì)花生分離蛋白制備的影響
圖2堿液pH值對(duì)花生分離蛋白制備的影響圖3浸提時(shí)間對(duì)花生分離蛋白制備的影響圖4料液比對(duì)花生分離蛋白制備的影響圖5雙因素的響應(yīng)面圖a.浸提時(shí)間和溫度對(duì)蛋白純度的影響b.浸提時(shí)間和堿液pH對(duì)蛋白純度的影響c.浸提時(shí)間和液料比對(duì)蛋白純度的影響d.浸提溫度和堿液pH對(duì)蛋白純度的影響e.浸提溫度和液料比對(duì)蛋白純度的影響f.堿液pH和液料比對(duì)蛋白純度的影響圖6花生分離蛋白的制備工藝流程實(shí)驗(yàn)例1、材料與方法1. 1材料與試劑一級(jí)脫脂花生蛋白粉山東天申生物蛋白有限公司95%乙醇、蒸餾水、鹽酸、氫氧化鈉、硼酸等均為分析純。甲基紅、溴甲酚綠指示劑。1. 2儀器與設(shè)備冷凍干燥機(jī)北京博醫(yī)康實(shí)驗(yàn)儀器有限公司；SHA-B雙功能水浴恒溫振蕩器金壇市 杰瑞爾電器有限公司；FE20實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)梅特勒-托利多儀器有限公司；DZ-2自動(dòng)電位滴 定裝置；全自動(dòng)凱氏定氮儀1. 3實(shí)驗(yàn)方法1. 3. 1單因素實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)依次改變花生蛋白粉堿提酸沉淀的溫度、堿液pH值、堿提時(shí)間和堿提固液比，以 花生蛋白純度和蛋白得率作為評(píng)價(jià)指標(biāo)進(jìn)行研究和分析，并確定四因素三水平的最佳參數(shù) 進(jìn)行響應(yīng)面分析。1.3. 2蛋白純度和蛋白得率的測(cè)定蛋白純度凱氏定氮法蛋白提取率(％)=所得花生分離蛋白中總蛋白質(zhì)量/花生蛋白粉中總蛋白質(zhì) 量 X 100%1.3.3原料組分含量的測(cè)定蛋白含量的測(cè)定GB/T5009，5-2003 ；脂肪含量的測(cè)定GB/T5009，6-2003水分含量的測(cè)定GB/T5009，3-2003 ；灰分含量的測(cè)定GB/T5009，4-20032結(jié)果與分析2. 1花生蛋白粉的主要成分表1花生蛋白粉的主要成分
粗蛋白(％)脂肪水分灰分47.720.701.285.06
2. 2單因素實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析2. 2. 1浸提溫度對(duì)花生分離蛋白制備的影響用堿液浸提花生蛋白粉的過程中控制體系的pH值為9、浸提時(shí)間為90min、固液比 為1 10，設(shè)置不同的溫度，但是溫度不宜過高，以免使蛋白變性，研究浸提溫度對(duì)花生分 離蛋白制備的影響(圖1)。從圖中可知，隨著溫度的升高，蛋白純度逐漸提高，40°c以上蛋 白純度趨于不變；蛋白提取率隨溫度升高，先升高再降低，40°C時(shí)蛋白提取率最高。綜合考 慮兩評(píng)價(jià)指標(biāo)確定溫度為40、45、50°C繼續(xù)做響應(yīng)面分析以確定最佳的浸提溫度。2. 2. 2堿液pH值對(duì)花生分離蛋白制備的影響堿液浸提花生蛋白粉過程中控制體系的溫度為40°C、固液比是1 10、浸提時(shí)間 是90min，設(shè)置不同pH值的堿液。實(shí)驗(yàn)前測(cè)得實(shí)驗(yàn)用花生蛋白粉溶于水顯酸性，蛋白粉溶于 !1值< 10. 5的堿液時(shí)，顯弱堿性或中性，不會(huì)使蛋白變性。堿液pH值對(duì)花生分離蛋白制備 的影響結(jié)果見圖2所示?；ㄉ鞍字饕煞质腔ㄉ虻鞍缀桶榛ㄉ虻鞍?，還有10%左右 的清蛋白。全部的球蛋白和清蛋白都可溶于稀堿溶液中，蛋白質(zhì)溶解度隨PH升高而增大， 蛋白質(zhì)溶出增多。從圖中可知，隨著堿液PH值增加，蛋白純度及提取率都呈增加的趨勢(shì)，其 中pH值=10時(shí)蛋白提取率最高，而蛋白含量在pH = 9時(shí)趨于穩(wěn)定。綜合考慮兩評(píng)價(jià)指標(biāo) 的最佳PH值點(diǎn)，選取pH為9、9. 5、10繼續(xù)做響應(yīng)面分析以確定最佳的堿液pH值。2. 2. 3浸提時(shí)間對(duì)花生分離蛋白制備的影響堿液浸提花生蛋白粉過程中控制體系的溫度為40°C、固液比是1 10、堿液pH值 =9. 5設(shè)置不同的浸提時(shí)間，研究浸提時(shí)間對(duì)花生分離蛋白制備的影響，結(jié)果見圖3。如圖 所示，蛋白純度隨著時(shí)間的增加而增加，90min以后增加幅度減緩，而蛋白提取率隨時(shí)間增 加先提高再下降。這個(gè)過程可能是浸提時(shí)間延長(zhǎng)，蛋白的溶出增加，當(dāng)一定時(shí)間后，蛋白的 溶出達(dá)到飽和，則溶出率趨于平衡，若再進(jìn)一步延長(zhǎng)浸提時(shí)間，可能因?yàn)槲⑸锷L(zhǎng)等因素 使蛋白質(zhì)變性從而使提取率降低。綜合評(píng)價(jià)兩指標(biāo)的最佳浸提時(shí)間段，選取90min、120min、 150min繼續(xù)做響應(yīng)面分析以確定最佳的浸提時(shí)間。2. 2. 4料液比對(duì)花生分離蛋白制備的影響堿液浸提花生蛋白粉過程中控制體系的溫度為40°C、浸提時(shí)間為90min、堿液pH 值=9. 5，設(shè)置不同的固液比，研究固液比對(duì)花生分離蛋白制備的影響，結(jié)果見圖4。如圖所 示，蛋白純度隨固液比的增加變化不大，而蛋白提取率則隨固液比增加而提高。因?yàn)閱挝粔A 液只能溶解一定量的蛋白，該單因素實(shí)驗(yàn)選用的堿液量不能使花生蛋白充分溶解或者花生 蛋白剛剛完全溶解，所以，在不同的固液比條件下，蛋白純度趨于平衡。而隨堿液量增加，蛋 白的溶解量增加，從而使得蛋白的提取率增加。從圖中可以看出，在固液比1 11左右即 為蛋白溶解充分的點(diǎn)，所以選取固液比=1 IOU IlU 12繼續(xù)做響應(yīng)面分析以確定 最佳的料液比。2. 3花生分離蛋白提取工藝的優(yōu)化根據(jù)采用Box-Behnken中心組合實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)原理，結(jié)合單因素試驗(yàn)結(jié)果，考察浸提 時(shí)間(XI)、溫度(X2)、堿液PH值(X3)和料液比(X4)對(duì)蛋白純度(Y)的影響，試驗(yàn)因素及 水平見表2，試驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果見表3。試驗(yàn)設(shè)計(jì)與分析采用Design-expert軟件。表2中心組合試驗(yàn)因素水平編碼表水 Xl浸提時(shí)間 X2溫度( ) X3堿液pH值 X4料液比 平(min)(m/v)
權(quán)利要求
1.一種花生分離蛋白的制備方法，包括以下步驟將花生蛋白粉溶于PH值10的NaOH溶液，料液比1 10 1 12溶解充分，40 50°C水浴振蕩，浸提90 150min，離心，取上清液1 ；將沉淀以相同方法二次浸提，離心，得 上清液2 ；將上清液1和2合并，鹽酸沉淀，離心，取沉淀物醇洗2次，再水洗至中性，冷凍干 燥，得花生分離蛋白。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的花生分離蛋白的制備方法，其特征在于，包括以下步驟 將花生蛋白粉溶于PH值10的NaOH溶液，料液比1 12溶解充分，50°C水浴振蕩，浸提131min，離心，取上清液1 ；將沉淀以相同方法二次浸提，離心，得上清液2 ；將上清液1和 2合并，鹽酸沉淀，離心，取沉淀物醇洗2次，再水洗至中性，冷凍干燥，得花生分離蛋白。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的花生分離蛋白的制備方法，其特征在于，所述的醇是95%的 乙醇。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種花生分離蛋白提取方法，它包含有以下步驟將花生蛋白粉溶于堿液，恒溫水浴振蕩，離心，取上清液1；將沉淀以相同方法二次浸提，離心，得上清液2；將上清液1和2合并，酸沉，離心，取沉淀物醇洗2次，再水洗至中性，冷凍干燥，得花生分離蛋白。利用本方法提取花生分離蛋白質(zhì)含量高，經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益顯著。
文檔編號(hào)C07K1/30GK102079775SQ201010559859
公開日2011年6月1日 申請(qǐng)日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者于麗娜, 孫杰, 張會(huì)翠, 張初署, 朱鳳, 楊慶利, 畢杰, 高俊安 申請(qǐng)人:山東省花生研究所