CN101709081A - 从棉籽粕中提取棉籽蛋白的方法 - Google Patents

Abstract

从棉籽粕中提取棉籽蛋白的方法，涉及一种植物蛋白的提取方法，其步骤如下：烧瓶中加入蒸馏水，预先调至试验需要的温度50℃，按2000∶50的液固重量比加入棉籽粕，均匀搅拌，进行恒温萃取；萃取过程中，用1.0mol/L的NaOH溶液控制溶液的pH值在10-12之间，萃取3小时；萃取完毕，4000r/min，10min离心分离，取上层清液，然后用1.0mol/L的硫酸溶液进行滴定，滴定到PH＝4.5时使蛋白质沉淀；沉淀后，进行4000r/min，10min离心分离，取沉淀，洗涤后放于真空干燥箱内进行80℃，24h干燥，称重即可。利用蛋白制备可降解塑料，开发出一种塑料蛋白质资源的利用途径。

Description

从棉籽粕中提取棉籽蛋白的方法

技术领域

本发明涉及一种植物蛋白的提取方法，特别涉及一种从棉籽粕中提取棉籽蛋白的方法。

背景技术

塑料工业是随石油化工的发展而很快发展起来的。塑料因其强度高、重量轻、化学稳定性好及价廉等优点而在许多领域得到广泛的应用，因而塑料工业得以很快发展。全世界塑料的重产量已超过1.4亿t/a，废弃塑料大约4000万t/a，且每年正以惊人的速度增加。随着高分子材料工业的迅速发展，人类已面临了两个难以解决的难题：即环境污染和资源短缺。而且，用过的塑料制品尚无妥善的处理方法。这些废弃物大多来源于包装材料、农用薄膜、医用材料等。由于大多数合成高分子材料耐腐蚀性较好，在自然环境中难以分解，造成严重的污染。过去对废旧塑料的处理办法主要是土埋和焚烧。土埋浪费大量的土地，一些人口密度高的国家难以承受；焚烧则会产生大量的二氧化碳及其他有害的氮、磷、硫、卤素等化合物，助长了温室效应及酸雨的形成。为解决上述问题，各国一方面采取回收再利用，另一方面研究开发可自然降解的新材料。高分子材料的回收利用，从理论上讲，既可以解决环境污染又可以解决资源短缺的问题，但在实施过程中，往往受到高分子材料本身性质，技术及成本等的限制；而研究开发可自然降解的高分子材料成为20世纪70年代以来的重要课题，受到世界范围内的关注。

蛋白质是一类重要的有机化合物，普遍存在于生物体中。植物蛋白是一种可再生的生物降解高分子，利用蛋白质制备可降解塑料，引起了世界各国的浓厚兴趣。我国有着非常丰富的蛋白质资源，是世界产棉大国，棉花产量世界第一，并且此类资源是可以不断重复再生的。利用棉籽榨油后的废料--棉籽粕生产蛋白质塑料，既能提高棉籽粕的利用价值，又为人们开辟出一项巨大的塑料蛋白质资源，具有良好的社会效益和经济效益。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用碱溶法制取棉籽蛋白的工艺方法，利用棉籽榨油后的废料，获得棉籽蛋白萃取阶段的最佳温度和最佳pH值，及确定碱沉过程中滴定终点，以提高棉籽粕的利用价值，从而利用蛋白制备可降解塑料，开发出一种塑料蛋白质资源的利用途径。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

从棉籽粕中提取棉籽蛋白的方法，该方法的步骤如下：烧瓶中加入蒸馏水，预先调至试验需要的温度50℃，按2000∶50的液固重量比加入棉籽粕，均匀搅拌，进行恒温萃取；萃取过程中，用1.0mol/L的NaOH溶液控制溶液的pH值在10-12之间，萃取3小时；萃取完毕，4000r/min，10min离心分离，取上层清液，然后用1.0mol/L的硫酸溶液进行滴定，滴定到PH＝4.5时使蛋白质沉淀；沉淀后，进行4000r/min，10min离心分离，取沉淀，洗涤后放于真空干燥箱内进行80℃，24h干燥，称重即可。

所述的从棉籽粕中提取棉籽蛋白的方法，其提取的工艺条件为：固液比50∶2000；溶解PH值10-12；滴定PH值4.5左右；萃取温度50℃；萃取时间3小时。

附图说明

图1为本发明的图3.1固液比对蛋白质提取量的影响曲线图；

图2为本发明的溶解PH值对蛋白质提取量的影响曲线图；

图3为本发明的滴定PH值对蛋白质提取量的影响曲线图；

图4为本发明的萃取温度对蛋白质提取量的影响曲线图；

图5为本发明的萃取时间对蛋白质提取量的影响曲线图。

具体实施方式

下面参照附图对本发明进行详细说明。

所示曲线图为结果分析趋向图，图中个别文字不清晰并不影响对本发明的理解。

首先选取剥壳棉籽榨油后的饼粕用粉碎机粉碎，过筛。然后用该粉料为原料干燥。配置PH值为12的氢氧化钠溶液，加热恒温到50℃后加入干燥的原料，并不断添加固体氢氧化钠，使体系PH值保持恒定。萃取溶液。然后通过离心机分离取上层清液，残渣用氢氧化钠溶液清洗后，继续离心机分离，取上层清液与之前取得清液混合。

将清液用硫酸调至PH值4.5，保持PH值恒定，使蛋白质沉淀。进行离心机分离，取沉淀物用蒸馏水溶液洗涤，放于真空干燥箱内进行干燥后得到目标产物棉籽分离蛋白。

本发明具体实施例为：

烧瓶中加入适量的蒸馏水，预先调至试验需要的温度50℃，按2000∶50的液固重量比加入棉籽粕，均匀搅拌，进行恒温萃取。萃取过程中，用1.0mol/L的NaOH溶液控制溶液的pH值在10-12之间，萃取3小时。萃取完毕，离心分离(4000r/min，10min)，取上层清液，然后用1.0mol/L的硫酸溶液进行滴定，滴定到PH＝4.5时使蛋白质沉淀。沉淀后，进行离心分离(4000r/min，10min)，取沉淀，洗涤后放于真空干燥箱内进行干燥(80℃，24h)，称重。

下面分析不同情况下的影响：

1.固液比对蛋白质提取量的影响

从图1可以清楚的看到，蛋白质的提取量随棉籽粕的量的增大而增大，但增大到一定程度达最大值开始稳定。这是因为刚开始的时候加入的棉籽粕的量太少，不能溶解饱和，所以产量低；但是棉籽粕的加入量增大到一定程度，溶液已经饱和，不能再继续溶解，所以产量达一定值就不再增大。

2.溶解PH值对蛋白质提取量的影响

从图2可以清楚的看到，蛋白质的提取量先随PH的增大而增大，但PH增大到一定的程度提取量开始减少。其主要原因是，当PH值过小时溶解能力较小，也就是说溶解的蛋白较少，因而提取量就小；但是，PH过大时，强碱的作用使蛋白分子遭到降解，小分子量的分子增多，损失较大，因而产量也偏低。

3.滴定PH值对蛋白质提取量的影响

从图3可以看出，蛋白质的提取量在PH小于6.0的情况下，先是随PH的增大而增大，到PH为4.5左右时达最大值，随之随PH的增大而减小。这是因为棉籽蛋白的等电点在PH＝4.5左右，在其等电点左右酸沉的蛋白质的量最大，小于或大于等电点提取量都会变小。

4.萃取温度对蛋白质提取量的影响

从图4可以看出温度对蛋白质提取量的影响类似与固液比对蛋白质提取量的影响，是随温度的增大而增大，但增大到一定程度达最大值开始稳定。为了不使温度过高从而使蛋白变性，节省能源，在保证提取量的情况下，尽量取较低的温度，所以取温度为50℃。

5.萃取时间对蛋白质提取量的影响

从图5可以看出萃取时间对蛋白质提取量的影响也与固液比对蛋白质提取量的影响类似。也是随时间的增加而增大，但增大到一定程度达最大值开始稳定。这是因为时间太短的话，溶解的蛋白比较少，因此提取量也就小；但是时间太长的话，已经溶解饱和，所以时间再长已没用，为了节省时间，在保证提取量的情况下，尽量取较短的时间，所以取萃取时间为3小时。

通过以上可得提取的最佳工艺条件为：固液比50∶2000；溶解PH值10-12；滴定PH值4.5左右；萃取温度50℃；萃取时间3小时。

Claims (2)

1.从棉籽粕中提取棉籽蛋白的方法，其特征在于该方法的步骤如下：烧瓶中加入蒸馏水，预先调至试验需要的温度50℃，按2000∶50的液固重量比加入棉籽粕，均匀搅拌，进行恒温萃取；萃取过程中，用1.0mol/L的NaOH溶液控制溶液的pH值在10-12之间，萃取3小时；萃取完毕，4000r/min，10min离心分离，取上层清液，然后用1.0mol/L的硫酸溶液进行滴定，滴定到PH＝4.5时使蛋白质沉淀；沉淀后，进行4000r/min，10min离心分离，取沉淀，洗涤后放于真空干燥箱内进行80℃，24h干燥，称重即可。

2.根据权利要求1所述的从棉籽粕中提取棉籽蛋白的方法，其特征在于提取的工艺条件为：固液比50∶2000；溶解PH值10-12；滴定PH值4.5左右；萃取温度50℃；萃取时间3小时。

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