專利名稱:一種水堿兩步法從白木通籽中提取蛋白的方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明屬于生化技術(shù)領(lǐng)域,涉及一種植物蛋白的分離提取工藝,具體涉及到一種采用水堿兩步法從白木通籽中提取蛋白的方法。
背景技術(shù):
白木通UfcAia trifoliata var. a^sirahi)屬木通科木通屬植物,其藤莖入藥作木通用,收載于《中國(guó)藥典》2005版一部。味苦,性寒,具熱利尿,活血通脈,抗菌消炎之功效,主治小便短赤,淋濁,水腫,風(fēng)濕痹痛,乳汁不通,痛經(jīng)等癥。將白木通果實(shí)曬干后即為中藥藥材預(yù)知子,藥理活性研究表明,白木通具利尿和抗腫瘤作用,并且毒性實(shí)驗(yàn)也驗(yàn)證了白木通作為藥材可正常使用。白木通多生長(zhǎng)于氣候溫和、濕潤(rùn)、海拔30(T2100m的荒野山坡、灌叢及溝谷疏林中,且野生資源豐富,富含糖、維生素C和12種氨基酸,以及人體不能合成的纈基酸、蛋氨酸、異亮氨酸、苯丙氨酸、賴氨酸等。 果味香甜,為無污染的綠色食品,因果實(shí)肉質(zhì)漿果,形似香蕉,故稱“野香蕉”。白木通原產(chǎn)于中國(guó)和日本,中國(guó)分別產(chǎn)于陜西、湖北、浙江、江西、四川、云南等省。白木通果實(shí)中籽較多,占鮮果重1(Γ15%。據(jù)測(cè)定,白木通籽中主要成分為脂肪和蛋白質(zhì),其含量分別為38、0%、1^20% (產(chǎn)地、培育方法不同,含量略有差異)。因其油脂含量高,可大面積培育和種植開發(fā)食用油資源,故有關(guān)部門已將其列為重點(diǎn)開發(fā)項(xiàng)目。白木通籽蛋白屬于植物蛋白,植物蛋白是優(yōu)良的膳食蛋白來源,可用于代替人類膳食中昂貴的動(dòng)物蛋白,植物蛋白資源的開發(fā)與利用正是解決食品工業(yè)面臨的問題的重要途徑。且植物蛋白比動(dòng)物蛋白更具有自己獨(dú)有的特性,它不含膽固醇,而且還能通過不同的方式降低體內(nèi)的膽固醇水平。在加工過程中具有良好的持水性和持油性,可添加到餅干、糕點(diǎn)等食品中,具很好的穩(wěn)定效果;也可添加到谷物食品中起到補(bǔ)充和營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化的作用,從而提高蛋白制品的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值;也可作為肉類代替品添加到香腸、火腿腸等西式肉制品中,還可直接加工成蛋白飲料或添加到乳制品中;在機(jī)械成型、加熱調(diào)理后不再產(chǎn)生收縮等變化,制品品質(zhì)均勻,有利于延長(zhǎng)保質(zhì)期。將白木通籽脫皮脫脂后,其蛋白含量高達(dá)32 35%,可見,白木通籽是比較理想的植物蛋白提取資源。目前,植物蛋白提取在大米、大豆、花生、棉籽、亞麻籽、菜籽等很多作物上均有報(bào)道,其工業(yè)化常用提取工藝為堿溶酸沉法,其他方法有膜分離法、離子交換法等。白木通籽蛋白分為清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和堿溶蛋白,主要為清蛋白(55飛0%)和堿溶蛋白 (35 38%),故在堿提之前可先進(jìn)行水提。以白木通籽為原料提取白木通籽分離蛋白的研究國(guó)內(nèi)外專利至今未見報(bào)道。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)目前白木通籽蛋白的提取工藝尚屬空白,提供一種采用水堿兩步法從白木通籽中提取蛋白的方法,工藝簡(jiǎn)單、實(shí)用,分離蛋白質(zhì)純度> 85%。本發(fā)明的另一個(gè)目的是開發(fā)白木通籽蛋白這一新的植物蛋白資源,提高白木通的附加經(jīng)濟(jì)價(jià)值;
本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)上述目的所采用的技術(shù)方案是
(1)將干燥的白木通籽置于脫皮機(jī)中脫皮后采用中藥粉碎機(jī)粉碎后過60目標(biāo)準(zhǔn)篩;
(2)將(1)得到的白木通籽粉按質(zhì)量比1:3與正己烷混合,在室溫下攪拌浸提脫脂;脫脂條件可以為在室溫下攪拌2h后抽濾得到濾渣,濾渣進(jìn)行重復(fù)脫脂一次,合并兩次油脂提取液,利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收正己烷得到白木通籽粗油;
(3)將(2)得到的脫脂粉置于真空干燥箱中烘干正己烷后,將白木通籽粉按1:1(Γ15的質(zhì)量比與蒸餾水混合,在3(T35°C攪拌提取6(T90min ;
(4)水提完成后,用酸或堿調(diào)節(jié)(3)中料液pH值為1(Γ12,溫度3(T35°C,充分?jǐn)嚢杼崛?6(T90min ;
(5)將步驟(4)得到的料液經(jīng)離心分離得到上清液,將提取液的pH值用酸或堿調(diào)至4.5 以沉淀蛋白,靜置30min后,離心(450(T4800r/min,10min),得到的蛋白用蒸餾水水洗后將 PH值調(diào)至7. 0,干燥得到蛋白樣品。步驟(4)、(5)中所用的酸可以是廣2mol/L鹽酸。本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)(1)本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單實(shí)用,易操作控制。(2)本發(fā)明反應(yīng)溫度低,保證了蛋白不會(huì)變性,顏色無褐變,保持了白木通籽蛋白很好的物化特性,制得的蛋白品質(zhì)好,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高。(3)本發(fā)明根據(jù)白木通籽蛋白主要為清蛋白和堿溶蛋白的特點(diǎn),在傳統(tǒng)堿溶酸沉法之前采用水提,蛋白提取率在80%以上,制備的蛋白純度在85%以上,可作為蛋白添加劑應(yīng)用于食品、醫(yī)藥和化妝品等行業(yè),具十分廣闊的應(yīng)用前景。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
將白木通籽用脫皮機(jī)脫皮后粉碎過60目篩,得到白木通脫皮粉。按質(zhì)量比1 :3加入正己烷室溫?cái)嚢?h,抽濾,液體經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收正己烷后得白木通籽粗油,濾渣按同樣步驟重復(fù)脫脂一次后烘干溶劑得到白木通脫脂粉。稱取白木通脫皮脫脂粉50g,加入500ml水?dāng)嚢杈鶆颍瑢⑷芤荷郎刂?5°C,攪拌提取60min后用lmol/L氫氧化鈉將溶液pH值調(diào)至10, 繼續(xù)保持溫度35°C反應(yīng)提取60min,離心(4500r/min,lOmin)得上清液即為蛋白提取液,用 lmol/LHCl將提取液pH調(diào)至4. 5,離心(4500r/min,lOmin)得固體蛋白,采用蒸餾水水洗一次后,調(diào)整pH至7. 0。將蛋白料液進(jìn)行冷凍干燥,干燥時(shí)間24 30h,得到白木通籽分離蛋白 15. 38g,測(cè)得蛋白含量為85. 56%,蛋白質(zhì)提取率達(dá)80. 66%。實(shí)施例2
將白木通籽用脫皮機(jī)脫皮后粉碎過60目篩,得到白木通脫皮粉。按質(zhì)量比1 :3加入正己烷室溫?cái)嚢?h,抽濾,液體經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收正己烷后得白木通籽粗油,濾渣按同樣步驟重復(fù)脫脂一次后烘干溶劑得到白木通脫脂粉。稱取白木通脫皮脫脂粉50g,加入750ml水?dāng)嚢杈鶆?,將溶液升溫?0°C,攪拌提取90min后用lmol/L氫氧化鈉將溶液pH值調(diào)至11, 繼續(xù)保持溫度30°C反應(yīng)提取60min,離心(4800r/min,lOmin)得上清液即為蛋白提取液,用 lmol/LHCl將提取液pH調(diào)至4. 5,離心(4800r/min,IOmin)得固體蛋白,采用蒸餾水水洗一次后,調(diào)整pH至7. 0。將蛋白料液進(jìn)行冷凍干燥,干燥時(shí)間24 30h,得到白木通籽分離蛋白 15. 54g,測(cè)得蛋白含量為85. 98%,蛋白質(zhì)提取率達(dá)81. 90%。
實(shí)施例3
將白木通籽用脫皮機(jī)脫皮后粉碎過60目篩,得到白木通脫皮粉。按質(zhì)量比1 :3加入正己烷室溫?cái)嚢?h,抽濾,液體經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收正己烷后得白木通籽粗油,濾渣按同樣步驟重復(fù)脫脂一次后烘干溶劑得到白木通脫脂粉。稱取白木通脫皮脫脂粉60g,加入720ml水?dāng)嚢杈鶆?,將溶液升溫?5°C,攪拌提取90min后用lmol/L氫氧化鈉將溶液pH值調(diào)至12, 繼續(xù)保持溫度35°C反應(yīng)提取90min,離心(4600r/min,lOmin)得上清液即為蛋白提取液,用 lmol/LHCl將提取液pH調(diào)至4. 5,離心(4600r/min,lOmin)得固體蛋白,采用蒸餾水水洗一次后,調(diào)整PH至7. 0。將蛋白料液進(jìn)行冷凍干燥,干燥時(shí)間24 30h,得到白木通籽分離蛋白 18. 68g,測(cè)得蛋白含量為86. 62%,蛋白質(zhì)提取率達(dá)82. 65%。實(shí)施例4
將白木通籽用脫皮機(jī)脫皮后粉碎過60目篩,得到白木通脫皮粉。按質(zhì)量比1 :3加入正己烷室溫?cái)嚢?h,抽濾,液體經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收正己烷后得白木通籽粗油,濾渣按同樣步驟重復(fù)脫脂一次后烘干溶劑得到白木通脫脂粉。稱取白木通脫皮脫脂粉60g,加入900ml水?dāng)嚢杈鶆颍瑢⑷芤荷郎刂?5°C,攪拌提取60min后用lmol/L氫氧化鈉將溶液pH值調(diào)至12, 繼續(xù)保持溫度35°C反應(yīng)提取60min,離心(4500r/min,lOmin)得上清液即為蛋白提取液,用 lmol/LHCl將提取液pH調(diào)至4. 5,離心(4500r/min,lOmin)得固體蛋白,采用蒸餾水水洗一次后,調(diào)整PH至7. 0。將蛋白料液進(jìn)行冷凍干燥,干燥時(shí)間24 30h,得到白木通籽分離蛋白 18. 90g,測(cè)得蛋白含量為85. 06%,蛋白質(zhì)提取率達(dá)82. 11%。實(shí)施例5
將白木通籽用脫皮機(jī)脫皮后粉碎過60目篩,得到白木通脫皮粉。按質(zhì)量比1 :3加入正己烷室溫?cái)嚢?h,抽濾,液體經(jīng)真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收正己烷后得白木通籽粗油,濾渣按同樣步驟重復(fù)脫脂一次后烘干溶劑得到白木通脫脂粉。稱取白木通脫皮脫脂粉500g,加入6L水?dāng)嚢杈鶆颍瑢⑷芤荷郎刂?0°C,攪拌提取60min后用2mol/L氫氧化鈉將溶液pH值調(diào)至11, 繼續(xù)保持溫度30°C反應(yīng)提取90min,離心(4800r/min,lOmin)得上清液即為蛋白提取液,用 2mol/LHCl將提取液pH調(diào)至4. 5,離心(4800r/min,lOmin)得固體蛋白,采用蒸餾水水洗一次后,加水使蛋白濃度達(dá)0. 5g/ml,在壓力20Mpa下均質(zhì)一次后噴霧,噴霧條件為進(jìn)風(fēng)溫度為180°C,出風(fēng)溫度90°C。得到白木通籽分離蛋白156. 50g,測(cè)得蛋白含量為85. 15%,蛋白質(zhì)提取率達(dá)81. 68%。
權(quán)利要求
1.一種水堿兩步法從白木通籽中提取蛋白的方法,其特征在于經(jīng)過下列步驟 ⑴將干燥的白木通籽置于脫皮機(jī)中脫皮后采用中藥粉碎機(jī)粉碎后過60目標(biāo)準(zhǔn)篩; ⑵將⑴得到的白木通籽粉與正己烷按質(zhì)量比1 :3混合,在室溫下攪拌浸提脫脂; ⑶將⑵得到的脫脂粉烘干正己烷后,將白木通籽粉按1 :1(Γ15的質(zhì)量比與蒸餾水混合,在30 35°C攪拌水提6(T90min ;⑷水提完成后,調(diào)節(jié)⑶中料液PH值為1(Γ12,溫度為3(T35°C,充分?jǐn)嚢杼崛?6(T90min ;ω將步驟⑷得到的料液經(jīng)離心分離得到上清液,將提取液的ρΗ值調(diào)至4. 5以沉淀蛋白,靜置30min后,離心(450(T4800r/min,lOmin),得到的蛋白用蒸餾水水洗后將ρΗ值調(diào)至 7.0,干燥得到蛋白樣品。
2.根據(jù)權(quán)利1所述的一種水堿兩步法從白木通籽中制備蛋白質(zhì)的方法,其特征在于 所述步驟⑵中的脫脂條件為在室溫下攪拌池后抽濾得到濾渣,濾渣進(jìn)行重復(fù)脫脂一次, 合并兩次油脂提取液,利用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)回收正己烷得到白木通籽粗油。
3.根據(jù)權(quán)利1所述的一種水堿兩步法從白木通籽中制備蛋白質(zhì)的方法,其特征在于 步驟⑷、( 中ρΗ值的調(diào)整采用廣2mol/L鹽酸。
4.根據(jù)權(quán)利1所述的一種水堿兩步法從白木通籽中制備蛋白質(zhì)的方法,其特征在于 步驟( 中的干燥方法是噴霧干燥,在噴霧干燥前將水洗后的蛋白加水使?jié)舛冗_(dá)0. 5g/ml,在壓力20Mpa下均質(zhì)一次后噴霧,噴霧條件為進(jìn)風(fēng)溫度為180°C,出風(fēng)溫度90°C。
全文摘要
一種從白木通籽中提取蛋白的方法,具體涉及對(duì)含油脂高的白木通籽經(jīng)過脫皮、提取油脂后的殘?jiān)M(jìn)行蛋白的制備,包括以下步驟將干燥的白木通籽脫皮、粉碎后過篩,用正己烷浸提脫脂;用水提法從脫脂白木通籽粉中提取蛋白,用堿溶酸沉法進(jìn)一步提取,酸沉后離心得蛋白,水洗后干燥即得白木通籽蛋白。該工藝簡(jiǎn)單實(shí)用,反應(yīng)條件溫和,保持了白木通籽蛋白很好的物化特性,蛋白提取率和純度高,品質(zhì)好。
文檔編號(hào)C07K14/415GK102174094SQ20111002710
公開日2011年9月7日 申請(qǐng)日期2011年1月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月26日
發(fā)明者史蘇華, 杜研學(xué), 熊華, 蔣巖 申請(qǐng)人:南昌大學(xué)