CN102174094B - 一种水碱两步法从白木通籽中提取蛋白的方法 - Google Patents
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Abstract
一种从白木通籽中提取蛋白的方法，具体涉及对含油脂高的白木通籽经过脱皮、提取油脂后的残渣进行蛋白的制备，包括以下步骤：将干燥的白木通籽脱皮、粉碎后过筛，用正己烷浸提脱脂；用水提法从脱脂白木通籽粉中提取蛋白，用碱溶酸沉法进一步提取，酸沉后离心得蛋白，水洗后干燥即得白木通籽蛋白。该工艺简单实用，反应条件温和，保持了白木通籽蛋白很好的物化特性，蛋白提取率和纯度高，品质好。
Description
技术领域
本发明属于生化技术领域，涉及一种植物蛋白的分离提取工艺，具体涉及到一种采用水碱两步法从白木通籽中提取蛋白的方法。
背景技术
白木通（Akebia trifoliata var. australis）属木通科木通属植物，其藤茎入药作木通用，收载于《中国药典》2005版一部。味苦，性寒，具热利尿，活血通脉，抗菌消炎之功效，主治小便短赤，淋浊，水肿，风湿痹痛，乳汁不通，痛经等症。
将白木通果实晒干后即为中药药材预知子，药理活性研究表明，白木通具利尿和抗肿瘤作用，并且毒性实验也验证了白木通作为药材可正常使用。白木通多生长于气候温和、湿润、海拔300~2100m的荒野山坡、灌丛及沟谷疏林中，且野生资源丰富，富含糖、维生素C和12种氨基酸，以及人体不能合成的缬基酸、蛋氨酸、异亮氨酸、苯丙氨酸、赖氨酸等。果味香甜，为无污染的绿色食品，因果实肉质浆果，形似香蕉，故称“野香蕉”。白木通原产于中国和日本，中国分别产于陕西、湖北、浙江、江西、四川、云南等省。
白木通果实中籽较多，占鲜果重10~15%。据测定，白木通籽中主要成分为脂肪和蛋白质，其含量分别为38~40%、18~20%（产地、培育方法不同，含量略有差异）。因其油脂含量高，可大面积培育和种植开发食用油资源，故有关部门已将其列为重点开发项目。
白木通籽蛋白属于植物蛋白，植物蛋白是优良的膳食蛋白来源，可用于代替人类膳食中昂贵的动物蛋白，植物蛋白资源的开发与利用正是解决食品工业面临的问题的重要途径。且植物蛋白比动物蛋白更具有自己独有的特性，它不含胆固醇，而且还能通过不同的方式降低体内的胆固醇水平。在加工过程中具有良好的持水性和持油性，可添加到饼干、糕点等食品中，具很好的稳定效果；也可添加到谷物食品中起到补充和营养强化的作用，从而提高蛋白制品的营养价值；也可作为肉类代替品添加到香肠、火腿肠等西式肉制品中，还可直接加工成蛋白饮料或添加到乳制品中；在机械成型、加热调理后不再产生收缩等变化，制品品质均匀，有利于延长保质期。将白木通籽脱皮脱脂后，其蛋白含量高达32~35%，可见，白木通籽是比较理想的植物蛋白提取资源。
目前，植物蛋白提取在大米、大豆、花生、棉籽、亚麻籽、菜籽等很多作物上均有报道，其工业化常用提取工艺为碱溶酸沉法，其他方法有膜分离法、离子交换法等。白木通籽蛋白分为清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和碱溶蛋白，主要为清蛋白（55~60%）和碱溶蛋白（35~38%），故在碱提之前可先进行水提。
以白木通籽为原料提取白木通籽分离蛋白的研究国内外专利至今未见报道。
发明内容
本发明的目的是针对目前白木通籽蛋白的提取工艺尚属空白，提供一种采用水碱两步法从白木通籽中提取蛋白的方法，工艺简单、实用,分离蛋白质纯度≥85%。
本发明的另一个目的是开发白木通籽蛋白这一新的植物蛋白资源，提高白木通的附加经济价值；
本发明为实现上述目的所采用的技术方案是：
（1）将干燥的白木通籽置于脱皮机中脱皮后采用中药粉碎机粉碎后过60目标准筛；
（2）将（1）得到的白木通籽粉按质量比1：3与正己烷混合，在室温下搅拌浸提脱脂；脱脂条件可以为：在室温下搅拌2h后抽滤得到滤渣，滤渣进行重复脱脂一次，合并两次油脂提取液，利用旋转蒸发回收正己烷得到白木通籽粗油；
（3）将（2）得到的脱脂粉置于真空干燥箱中烘干正己烷后，将白木通籽粉按1：10~15的质量比与蒸馏水混合，在30~35℃搅拌提取60~90min；
（4）水提完成后，用碱调节（3）中料液pH值为10~12，温度30~35℃，充分搅拌提取60~90min；
（5）将步骤（4）得到的提取液的pH值用酸调至4.5以沉淀蛋白，静置30min后，离心（4500~4800r/min，10min），得到的蛋白用蒸馏水水洗后将pH值调至7.0，干燥得到蛋白样品。
步骤（4）、（5）中所用的碱是1mol/L或2mol/L的氢氧化钠，酸是1mol/L至2mol/L的盐酸。
本发明具有以下优点：（1）本发明工艺简单实用，易操作控制。（2）本发明反应温度低，保证了蛋白不会变性，颜色无褐变，保持了白木通籽蛋白很好的物化特性，制得的蛋白品质好，营养价值高。（3）本发明根据白木通籽蛋白主要为清蛋白和碱溶蛋白的特点，在传统碱溶酸沉法之前采用水提，蛋白提取率在80%以上，制备的蛋白纯度在85%以上，可作为蛋白添加剂应用于食品、医药和化妆品等行业，具十分广阔的应用前景。
具体实施方式
实施例1
将白木通籽用脱皮机脱皮后粉碎过60目筛，得到白木通脱皮粉。按质量比1：3加入正己烷室温搅拌2h，抽滤，液体经真空旋转蒸发回收正己烷后得白木通籽粗油，滤渣按同样步骤重复脱脂一次后烘干溶剂得到白木通脱脂粉。称取白木通脱皮脱脂粉50g，加入500ml水搅拌均匀，将溶液升温至35℃，搅拌提取60min后，后用1mol/L氢氧化钠将溶液pH值调至10，继续保持温度35℃反应提取60min，离心（4500r/min，10min）得上清液即为蛋白提取液，用1mol/LHCl将提取液pH调至4.5，离心（4500r/min，10min）得固体蛋白，采用蒸馏水水洗一次后，调整pH至7.0。将蛋白料液进行冷冻干燥，干燥时间24~30h，得到白木通籽分离蛋白15.38g，测得蛋白含量为85.56%，蛋白质提取率达80.66%。
实施例2
将白木通籽用脱皮机脱皮后粉碎过60目筛，得到白木通脱皮粉。按质量比1：3加入正己烷室温搅拌2h，抽滤，液体经真空旋转蒸发回收正己烷后得白木通籽粗油，滤渣按同样步骤重复脱脂一次后烘干溶剂得到白木通脱脂粉。称取白木通脱皮脱脂粉50g，加入750ml水搅拌均匀，将溶液升温至30℃，搅拌提取90min，后用1mol/L氢氧化钠将溶液pH值调至11，继续保持温度30℃反应提取60min，离心（4800r/min，10min）得上清液即为蛋白提取液，用1mol/LHCl将提取液pH调至4.5，离心（4800r/min，10min）得固体蛋白，采用蒸馏水水洗一次后，调整pH至7.0。将蛋白料液进行冷冻干燥，干燥时间24~30h，得到白木通籽分离蛋白15.54g，测得蛋白含量为85.98%，蛋白质提取率达81.90%。
实施例3
将白木通籽用脱皮机脱皮后粉碎过60目筛，得到白木通脱皮粉。按质量比1：3加入正己烷室温搅拌2h，抽滤，液体经真空旋转蒸发回收正己烷后得白木通籽粗油，滤渣按同样步骤重复脱脂一次后烘干溶剂得到白木通脱脂粉。称取白木通脱皮脱脂粉60g，加入720ml水搅拌均匀，将溶液升温至35℃，搅拌提取90min，后用1mol/L氢氧化钠将溶液pH值调至12，继续保持温度35℃反应提取90min，离心（4600r/min，10min）得上清液即为蛋白提取液，用1mol/LHCl将提取液pH调至4.5，离心（4600r/min，10min）得固体蛋白，采用蒸馏水水洗一次后，调整pH至7.0。将蛋白料液进行冷冻干燥，干燥时间24~30h，得到白木通籽分离蛋白18.68g，测得蛋白含量为86.62%，蛋白质提取率达82.65%。
实施例4
将白木通籽用脱皮机脱皮后粉碎过60目筛，得到白木通脱皮粉。按质量比1：3加入正己烷室温搅拌2h，抽滤，液体经真空旋转蒸发回收正己烷后得白木通籽粗油，滤渣按同样步骤重复脱脂一次后烘干溶剂得到白木通脱脂粉。称取白木通脱皮脱脂粉60g，加入900ml水搅拌均匀，将溶液升温至35℃，搅拌提取60min，后用1mol/L氢氧化钠将溶液pH值调至12，继续保持温度35℃反应提取60min，离心（4500r/min，10min）得上清液即为蛋白提取液，用1mol/LHCl将提取液pH调至4.5，离心（4500r/min，10min）得固体蛋白，采用蒸馏水水洗一次后，调整pH至7.0。将蛋白料液进行冷冻干燥，干燥时间24~30h，得到白木通籽分离蛋白18.90g，测得蛋白含量为85.06%，蛋白质提取率达82.11%。
实施例5
将白木通籽用脱皮机脱皮后粉碎过60目筛，得到白木通脱皮粉。按质量比1：3加入正己烷室温搅拌2h，抽滤，液体经真空旋转蒸发回收正己烷后得白木通籽粗油，滤渣按同样步骤重复脱脂一次后烘干溶剂得到白木通脱脂粉。称取白木通脱皮脱脂粉500g，加入6L水搅拌均匀，将溶液升温至30℃，搅拌提取60min，后用2mol/L氢氧化钠将溶液pH值调至11，继续保持温度30℃反应提取90min，离心（4800r/min，10min）得上清液即为蛋白提取液，用2mol/LHCl将提取液pH调至4.5，离心（4800r/min，10min）得固体蛋白，采用蒸馏水水洗一次后，加水使蛋白浓度达0.5g/ml，在压力20Mpa下均质一次后喷雾，喷雾条件为：进风温度为180℃，出风温度90℃。得到白木通籽分离蛋白156.50g，测得蛋白含量为85.15%，蛋白质提取率达81.68%。
Claims (4)
1.一种水碱两步法从白木通籽中提取蛋白的方法，其特征在于经过下列步骤：
⑴将干燥的白木通籽置于脱皮机中脱皮后采用中药粉碎机粉碎后过60目标准筛；
⑵将⑴得到的白木通籽粉与正己烷按质量比1：3混合，在室温下搅拌浸提脱脂；
⑶将⑵得到的脱脂粉烘干正己烷后，将白木通籽粉按1：10~15的质量比与蒸馏水混合，在30~35℃搅拌水提60~90min；
（4）水提完成后，用碱调节（3）中料液pH值为10~12，温度30~35℃，充分搅拌提取60~90min；
(5)将步骤(4)得到的提取液的pH值用酸调至4.5以沉淀蛋白，静置30min后，离心，转速4500~4800r/min，离心时间10min，得到的蛋白用蒸馏水水洗后将pH值调至7.0，干燥得到蛋白样品。
2.根据权利1所述的一种水碱两步法从白木通籽中制备蛋白质的方法，其特征在于：所述步骤⑵中的脱脂条件为：在室温下搅拌2h后抽滤得到滤渣，滤渣进行重复脱脂一次，合并两次油脂提取液，利用旋转蒸发回收正己烷得到白木通籽粗油。
3.根据权利1所述的一种水碱两步法从白木通籽中制备蛋白质的方法，其特征在于：步骤（5）中的干燥方法是喷雾干燥，在喷雾干燥前将水洗后的蛋白加水使浓度达0.5g/ml，在压力20Mpa下均质一次后喷雾，喷雾条件为：进风温度为180℃，出风温度90℃。
4.根据权利要求书1所述的两步法从白木通籽中制备蛋白质的方法，其特征在于：步骤（4）中用于调节PH值的碱是1mol/L或2mol/L的氢氧化钠，步骤（5）中用于调节PH值的酸是1mol/L至2mol/L的盐酸。
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