CN101921307A - 一种柠条蛋白质的提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种柠条蛋白质的提取方法，将干柠条花叶或嫩枝经预处理后，洗涤，浸泡，螺旋输送，挤压蒸煮，混合浸提，粗滤，精滤，絮凝，浓缩/分离，干燥后即为柠条蛋白。本发明所制备的柠条蛋白颜色发绿(为糖蛋白)，提取率＞80％，粗蛋白质含量＞90％，不仅可以饲用，还可通过进一步加工用于食品、药品、化妆品等行业，具有十分广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明属于植物蛋白技术领域，涉及以干柠条花叶或嫩枝为原料提取柠条蛋白，尤其是一种柠条蛋白质的提取方法。
背景技术
柠条，拉丁名：Caragana Korshinskii Kom，英文名：Korshinsk Peashrub，又叫叫毛条、白柠条，为豆科锦鸡儿属落叶大灌木饲用植物，根系极为发达，主根入土深，株高为40～70厘米，最高可达2米左右，适生长于海拔900～1300米的阳坡、半阳坡，耐旱、耐寒、耐高温，是干旱草原、荒漠草原地带的旱生灌丛。目前，柠条是中国西北、华北、东北西部水土保持和固沙造林的重要树种之一，属于优良固沙和绿化荒山植物、良好的饲草饲料，其根、花、种子均可入药，为滋阴养血、通经、镇静等剂。
现在柠条的主要用处是防风固沙，也可经过粉碎制粒、氨化、青贮、膨化等处理后饲喂牲畜，其蛋白质含量高，有较高的营养价值。据文献记载，夏季开花时，柠条中蛋白质含量最高达30％，有很高的利用潜能，且柠条生命力强，成本低，是良好的植物蛋白质生产原料。理论上，柠条中的蛋白质经过提取纯化，可作为高级饲料、补充蛋白质营养保健品、甚至可作为药物的辅料，有广泛的应用前景。
但是由于粗纤维含量高，影响牲畜的消化，而且适口性差，营养利用率很低。关于柠条蛋白质提取的研究较少，有待更深入的加工利用。
为了明确本发明的先进性，申请人进行了检索，并发现如下几篇公开的专利文献，现提供给审查员以方便审查。
2003年5月21日，国家知识产权局公布了“柠条植物粉”，申请号为02156464.7。该发明提出了一种以荒漠地区特产的柠条为原料，经粉碎加工制成符合绿色要求的饲用植物粉的方法。
2006年1月25日，国家知识产权局公布了“一种用于柠条降解的高活力复合酶制剂的制备方法”，申请号为200410021544.2。该发明提出了一种利用固体培养基培养白腐菌，制得可降解柠条的高活力的复合酶制剂的制备方法。
2006年3月1日，国家知识产权局公布了“一种木本饲料的发酵和酶解联合制备方法”，申请号为200410050326.1。该发明提出了柠条粉碎后，添加复合酶制剂和微生物菌剂进行发酵制备木本饲料的方法。
2009年5月20日，国家知识产权局公布了“一种柠条蛋白的制备方法”，申请号为200810154175.2。该发明提出一种将柠条经不同预处理后通过水提酸沉制备蛋白质的方法，原料预处理的方法包括蒸汽爆破、强脉冲电场处理。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种柠条蛋白质的提取方法，所提取的柠条蛋白质提取率高、粗蛋白含量高，且工艺简单可行。
本发明实现上述目的的技术方案是：
一种柠条蛋白质的提取方法，步骤是：
(1)粗粉碎：将分类收割的夏季花期柠条晒干，用粉碎机粉碎成长度3～5mm、粗0.5～1mm的丝状原料备用；
(2)洗涤、浸泡：将丝状原料送入洗涤池进行洗涤，洗涤后的柠条原料进入浸泡池充分吸水；
(3)螺旋输送：将充分吸水的柠条原料通过螺旋输送机输送入挤压蒸煮机；
(4)挤压蒸煮：柠条原料进入到挤压蒸煮机进行加压、剪切、受热反应，形成拧条粉浆；
(5)混合浸提：经挤压蒸煮反应后的柠条粉浆进入混合提取罐，向提取罐内加入水混合均匀，加水量为柠条粉浆质量的10～20倍；
(6)粗虑：拧条粉浆浸提物进入连续式离心分离机进行固液分离，分离的滤液用来提取蛋白质；
(7)精滤：将滤液通过离心筛过滤，形成蛋白滤液；
(8)预热：通过离心筛的蛋白滤液进入热交换器，控制交换器出口滤液温度达到30-50℃；
(9)调整pH值：加酸调节蛋白滤液使其pH值到4.0，使其中蛋白絮凝沉淀；
(10)絮凝：将电锅炉产生的热蒸汽向滤液中喷射，进行蛋白絮凝；
(11)浓缩/分离：利用螺旋分离机将絮凝的蛋白质从滤液中分离出来，浓缩浆的蛋白固形物含量40％-50％，螺旋分离机的进口温度120℃左右、出口温度75℃；
(12)干燥：采用喷雾干燥即得到拧条蛋白粉状成品。
而且，所述挤压蒸煮机由两个相互平行、彼此啮合、转向相同的螺杆和与其配合的机筒组成的机构，螺杆上的螺旋正反向交替，反向螺旋上开有数个斜槽，拧条由进料口送入，沿正向螺旋的螺旋槽向前移动，被推向反向螺旋，在正、反向螺旋挤压作用下拧条被压缩，拧条被迫从反向螺旋的斜槽通过而被撕裂揉碎进入下一个挤压区，如此反复，在出料口拧条被磨制成拧条蛋白粉浆。
而且，所述步骤(10)的絮凝步骤中，采用加压方式加快蛋白絮凝。
本发明的优点和积极效果是：
本发明所制备的柠条蛋白质颜色发绿(为糖蛋白)，提取率＞80％，粗蛋白含量＞90％，不仅可以作为高级饲料饲用，还可通过进一步加工作为补充蛋白质营养保健品、药物的辅料，具有十分广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明的工艺流程图；
图2为本发明的挤压蒸煮机纵剖结构示意图；
图3为图2的A-A向截面剖视示意图。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明进一步说明；下述实施例是说明性的，不是限定性的，不能以下述实施例来限定本发明的保护范围。
一种柠条蛋白质的提取方法，步骤是：
(1)粗粉碎：将分类收割的夏季花期柠条晒干，形成干柠条花叶或嫩枝，然后用粉碎机揉搓、粉碎成长度3～5mm、粗0.5～1mm的丝状原料备用；
(2)洗涤、浸泡：将丝状原料送入洗涤池进行洗涤，去除赃物和浮土；洗涤废水经网膜组件固液分离，液体进入浸泡池供柠条吸水，固形废物(泥砂、浮皮等)被分离出还田，被洗涤的柠条原料进入浸泡池充分吸水；
(3)螺旋输送：利用提升机从浸泡池中提出充分吸水的柠条原料，通过螺旋输送机(又称为强制送料机构，与挤压蒸煮机进料口连接)输送入挤压蒸煮机；
(4)挤压蒸煮：柠条原料进入到挤压蒸煮机，该挤压蒸煮机的结构如图2、图3所示，其核心部件是双螺杆磨压机构。该机构是由两个相互平行、彼此啮合、转向相同的螺杆2和与其配合的机筒3组成的机构，螺杆上的螺旋(纹)4正反向交替，反向螺旋上开有数个斜槽。在磨压过程中，拧条由进料口1送入，沿正向螺旋的螺旋槽向前移动，被推向反向螺旋，在正、反向螺旋挤压作用下拧条被压缩，由于正向螺旋挤压作用较大，拧条被迫从反向螺旋的斜槽通过而被撕裂揉碎、进入下一个挤压区，如此反复，在出料口5拧条被磨制成浆液。在进行磨压反应的同时，柠条在挤压蒸煮机内由于受到机筒高温、双螺杆剪切作用，内部水分受热产生压力，也破坏了柠条组织结构，促使柠条的蛋白粉浆流出；
(5)混合浸提：经挤压蒸煮反应后的柠条粉浆进入混合提取罐，向提取罐内加入水混合均匀，加水量为柠条粉浆质量的10～20倍，保温一定时间，进行下一步的浸提蛋白过程；
(6)粗虑(固液分离)：拧条粉浆浸提物进入连续式离心分离机进行固液分离，排除滤渣作为生产刨花板和复合塑料制品的原材料使用，滤液用来提取蛋白质；
(7)精滤(滤液过滤)：滤液中含有水溶性蛋白质、纤维等，先将滤液通过离心筛过滤，使滤液中的纤维和其他固体性物质尽可能去除，保证提取出蛋白的纯度(该步骤关键是选择适合的离心筛滤孔孔径)；去除的固形物(几乎很少)与粗滤滤渣混合；
(8)预热：通过离心筛的蛋白滤液进入热交换器，控制温度，使交换器出口滤液温度达到40℃左右；
(9)调整pH值：蛋白质是复杂的大分子，由不同的氨基酸通过肽链相互连接而成。根据等电点时溶解度最小的特征，通过加酸调节蛋白滤液使其pH值到4.0，可使其中蛋白絮凝沉淀；
(10)絮凝：确定了pH值调整范围后，通过高温高压瞬时变化絮凝聚集蛋白，温度通过电锅炉产生的蒸汽向滤液中喷射来控制，蛋白质絮凝过程中可采用加压方式能够加速滤液对流传热，有利于蛋白的絮凝聚集；
(11)浓缩/分离(或采用膜过滤)：利用螺旋分离机将絮凝的蛋白质从滤液中分离出来，做到浓缩浆的蛋白固形物含量40％-50％，进口温度120℃左右、出口温度75℃；过滤出的水分流向浸泡池或用于洗涤柠条；
(12)干燥：采用喷雾干燥得到拧条蛋白粉状成品。
Claims (3)
1.一种柠条蛋白质的提取方法，其特征在于：制备方法的步骤是：
(1)粗粉碎：将分类收割的夏季花期柠条晒干，用粉碎机粉碎成长度3～5mm、粗0.5～1mm的丝状原料备用；
(2)洗涤、浸泡：将丝状原料送入洗涤池进行洗涤，洗涤后的柠条原料进入浸泡池充分吸水；
(3)螺旋输送：将充分吸水的柠条原料通过螺旋输送机输送入挤压蒸煮机；
(4)挤压蒸煮：柠条原料进入到挤压蒸煮机进行加压、剪切、受热反应，形成拧条粉浆；
(5)混合浸提：经挤压蒸煮反应后的柠条粉浆进入混合提取罐，向提取罐内加入水混合均匀，加水量为柠条粉浆质量的10～20倍；
(6)粗虑：拧条粉浆浸提物进入连续式离心分离机进行固液分离，分离的滤液用来提取蛋白质；
(7)精滤：将滤液通过离心筛过滤，形成蛋白滤液；
(8)预热：通过离心筛的蛋白滤液进入热交换器，控制交换器出口滤液温度达到30-50℃；
(9)调整pH值：加酸调节蛋白滤液使其pH值到4.0，使其中蛋白絮凝沉淀；
(10)絮凝：将电锅炉产生的热蒸汽向滤液中喷射，进行蛋白絮凝；
(11)浓缩/分离：利用螺旋分离机将絮凝的蛋白质从滤液中分离出来，浓缩浆的蛋白固形物含量40％-50％，螺旋分离机的进口温度120℃左右、出口温度75℃；
(12)干燥：采用喷雾干燥即得到拧条蛋白粉状成品。
2.根据权利要求1所述的柠条蛋白质的提取方法，其特征在于：所述挤压蒸煮机由两个相互平行、彼此啮合、转向相同的螺杆和与其配合的机筒组成的机构，螺杆上的螺旋正反向交替，反向螺旋上开有数个斜槽，拧条由进料口送入，沿正向螺旋的螺旋槽向前移动，被推向反向螺旋，在正、反向螺旋挤压作用下拧条被压缩，拧条被迫从反向螺旋的斜槽通过而被撕裂揉碎进入下一个挤压区，如此反复，在出料口拧条被磨制成拧条蛋白粉浆。
3.根据权利要求1所述的柠条蛋白质的提取方法，其特征在于：所述步骤(10)的絮凝步骤中，采用加压方式加快蛋白絮凝。
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