CN103988974A - 一种亚麻蛋白粉的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种亚麻蛋白粉的制备方法，包括：将脱脂亚麻粕粉碎，过100-180目筛，取筛下物，加入筛下物10倍质量以上的水使其完全溶解，得到亚麻蛋白水溶液，向亚麻蛋白水溶液中加入动物蛋白水解复合酶，40-60℃水浴振荡120min，经高效液相色谱测定亚麻水解蛋白中分子量小于2000的组分占80％-83％，主要组成为寡肽。过滤，将滤出物碱提酸沉，沉淀经过冷冻干燥得到亚麻蛋白粉。本发明采用动物蛋白水解复合酶技术结合碱溶酸沉的方法提取亚麻蛋白，使亚麻蛋白最大限度的析出，提取率为55.67％，提取的亚麻蛋白中蛋白的含量为93.77％。

Description

一种亚麻蛋白粉的制备方法

技术领域

本发明涉及一种亚麻蛋白粉的制备方法，属于食用蛋白质加工方法技术领域。

背景技术

亚麻是我国主要油料作物之一，亚麻籽富含高α-亚麻酸的油脂、蛋白质、亚麻胶、膳食纤维和木酚素等营养成分。亚麻发达的根系可以使亚麻能很好的吸收和利用大地的营养，能储存更多的电子能量。因此，亚麻含有最丰富和活跃的电子群，容易吸收氧气并结合蛋白质。目前，国内的亚麻籽加工产品大部分是以亚麻籽为原料制备的亚麻籽油和从亚麻籽饼中提取的木酚素，亚麻蛋白肽的研究较少。国内外的亚麻蛋白多是以脱脂亚麻籽或脱胶脱脂亚麻籽为原料，采用碱溶酸沉的方法提取的亚麻分离蛋白。

亚麻籽是世界上一种高蛋白大宗油料作物，它的主要成分是油(30％-40％)和蛋白(20％左右)，还含有较高的食用纤维、矿物质、维生素A、B、C、D、E以及酚类、黄酮、植酸、卵磷脂等营养成分。

亚麻蛋白主要由两种成分组成，一种为盐溶性高分子量(11-12S)蛋白，另一种为低分子量(1.6-2S)蛋白。亚麻蛋白中含有18种氨基酸，研究表明，亚麻蛋白中的氨基酸组成与大豆蛋白类似，而且天门冬氨酸，谷氨酸、亮氨酸和精氨酸的含量较高。亚麻蛋白与植物胶相结合，能刺激胰岛素的分泌，从而产生减少血糖过多的响应。除此之外，亚麻籽中还含有丰富的维生素A，维生素E，维生素B以及大量的微量元素，具有很高的营养价值。

亚麻蛋白中含有一定量多糖胶，因此在应用中能提高亚麻蛋白制品的黏度、持水性和起泡性。与大豆蛋白相比，亚麻蛋白的持水持油性，乳化特性及乳化稳定性更强。相关研究将亚麻蛋白作为添加剂加入肉制品、鱼酱、冰欺凌中，并对肉制品，鱼酱以及冰欺凌等食品的特性参数进行测定，发现亚麻蛋白可以减少肉制品在烹制过程中的损失，高胶含量蛋白和低胶含量蛋白还可以增加冰欺凌的稳定性。因此亚麻蛋白制品在食品工业可作为潜在的乳化剂和稳定剂。

亚麻蛋白作为一种新兴植物蛋白，功能特性与大豆蛋白类似，具有增加营养，降低血清胆固醇，防止心脏和脑血管疾病、抗癌等独特作用。还具有一定的防癌抗病功效，已经越来越为人们所重视。

随着科学技术的进步，亚麻加工的高科技、高层次、高附加值趋势十分明显亚麻籽是高蛋白品种，籽粒中蛋白质含量高达20％，氨基酸平衡优于其他植物蛋白，是一种重要的优质植物蛋白资源。同时，由于亚麻籽成分的功能性，亚麻籽除了作为传统食品及其配料外，目前更多的是作为药用成分而发挥其抗肿瘤、降血脂、降血糖、抗病毒、抗炎等保健功能，美国国家肿瘤研究院(LNA)已把亚麻籽作为6种抗癌植物研究对象之一。

我国亚麻资源丰富，但亚麻籽主要作榨油用，经济价值有限，未能引起足够的重视。随着国内关于亚麻籽的深入研究，人们认识的进一步深化和生活水平的提高，国内功能食品和保健品的消费群体将逐步增大，亚麻蛋白的功能食品商机无限。关于亚麻蛋白与其他食品成分之间的相互作用情况，以及亚麻蛋白对食品的微观结构，风味口感的影响，是值得我们去研究的课题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种亚麻蛋白粉的制备方法，以脱脂亚麻粕为原料，采用动物蛋白水解复合酶技术结合碱溶酸沉的方法提取亚麻蛋白。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种亚麻蛋白粉的制备方法，包括：

将脱脂亚麻粕粉碎，过100-180目筛，取筛下物，加入筛下物10倍质量以上的水使其完全溶解，得到亚麻蛋白水溶液，向亚麻蛋白水溶液中加入动物蛋白水解复合酶，40-60℃水浴振荡120min，经高效液相色谱测定亚麻水解蛋白中分子量小于2000的组分占80％-83％，主要组成为寡肽，过滤，将滤出物碱提酸沉，沉淀经过冷冻干燥得到亚麻蛋白粉。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述动物蛋白水解复合酶(河北百味生物科技有限公司市售产品，含量99％)的添加量为亚麻蛋白水溶液质量的2％。

采用此步骤的有益效果是动物蛋白水解复合酶能够更好的分解胶质和纤维，使蛋白质更好的溶出。

进一步，所述碱提酸沉为将滤出物加入到pH9.5的氢氧化钠溶液中，滤出物与氢氧化钠溶液的质量比为1:30，60℃浸提60min，离心，取上清液加入盐酸，控制pH为5，析出沉淀。

本发明的有益效果是：

本发明采用动物蛋白水解复合酶技术结合碱溶酸沉的方法提取亚麻蛋白，使亚麻蛋白最大限度的析出，提取率为55.67％，提取的亚麻蛋白中蛋白的含量为93.77％。

本发明所提取的亚麻蛋白作为一种新兴植物蛋白，具有增加营养，降低血清胆固醇，防止心脏和脑血管疾病、抗癌等独特作用。

具体实施方式

以下对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

实施例1：提取液pH值对分离蛋白提取率和蛋白含量的影响

1.试验方法

试验以氢氧化钠溶液pH值的不同设5个处理组，pH值分别为7.5、8.5、9.5、10.5、11.5，每组实验具体步骤如下：

脱脂亚麻饼粕粉碎过100-180目筛，取筛下物100g，溶于1000g水中，加入22g动物蛋白水解复合酶，40-60℃条件下水浴振荡120min，过滤，向滤出物中加入氢氧化钠溶液，pH值分别为7.5、8.5、9.5、10.5、11.5，滤出物与氢氧化钠溶液的质量比为1:30，60℃浸提60min，离心分离，取上清液加入盐酸水溶液，控制pH为5，析出沉淀，离心分离，取沉淀冷冻干燥，得到亚麻蛋白粉。每个处理组实验重复三次，结果取平均值，考察分离蛋白的提取率和蛋白含量。

蛋白质提取率＝分离蛋白质量(g)/脱脂亚麻饼粕中蛋白质质量(g)×100％。

式中，脱脂亚麻饼粕中蛋白质质量利用微量凯氏定氮法测定，分离蛋白的质量利用考马斯亮蓝法测定。

2.结果与分析

氢氧化钠溶液pH值对分离蛋白提取率和蛋白含量的影响见表1，从表1可以看出当固液比、提取温度、提取时间固定，氢氧化钠溶液pH值由7.5增至9.5时，随着pH值的增加，分离蛋白的提取率随之增加，当pH值从9.5继续增加至11.5时，提取率反而下降。因此，为提高分离蛋白的提取率，氢氧化钠溶液的pH值以9.5为宜。当pH值为9.5时，提取得到的分离蛋白的蛋白含量最高，为91.58％。

表1.氢氧化钠溶液pH值对分离蛋白提取率和蛋白含量的影响

实施例2：提取温度对分离蛋白提取率和蛋白含量的影响

1.试验方法

试验以提取温度的不同设5个处理组，提取温度分别为40℃、50℃、60℃、70℃、80℃，每组实验具体步骤如下：

脱脂亚麻饼粕粉碎过100-180目筛，取筛下物100g，溶于1000g中，加入22g动物蛋白水解复合酶，40-60℃条件下水浴振荡120min，过滤，向滤出物中加入pH值为9.5的氢氧化钠溶液，滤出物与氢氧化钠溶液的质量比为1:30，提取温度分别为40℃、50℃、60℃、70℃、80℃，浸提60min，离心分离，取上清液加入盐酸水溶液，控制pH为5，析出沉淀，离心分离，取沉淀冷冻干燥，得到亚麻蛋白粉。每个处理组实验重复三次，结果取平均值，考察分离蛋白的提取率和蛋白含量。

蛋白质提取率＝分离蛋白质量(g)/脱脂亚麻饼粕中蛋白质质量(g)×100％。

式中，脱脂亚麻饼粕中蛋白质质量利用微量凯氏定氮法测定，分离蛋白的质量利用考马斯亮蓝法测定。

2.结果与分析

提取温度对分离蛋白提取率和蛋白含量的影响见表2，从表2可以看出当pH、固液比、提取时间固定，当温度从40℃增加到60℃时，随着温度的提高，分离蛋白的提取率随之提高；温度从60℃继续增加至80℃时，提取率反而下降。这说明提取温度高于60℃时，提高温度会引起蛋白质变性，其溶解度反而下降；当提取温度为60℃时，提取得到的分离蛋白的蛋白含量最高，为92.17％。

表2.提取温度对分离蛋白提取率和蛋白含量的影响

实施例3：固液比对分离蛋白提取率和蛋白含量的影响

1.试验方法

试验以滤出物与氢氧化钠溶液的质量比不同设5个处理组，质量比分别为1:10、1:20、1:30、1:40、1:50，每组实验具体步骤如下：

脱脂亚麻饼粕粉碎过100-180目筛，取筛下物100g，溶于1000g中，加入22g动物蛋白水解复合酶，40-60℃条件下水浴振荡120min，过滤，向滤出物中加入pH值为9.5的氢氧化钠溶液，滤出物与氢氧化钠溶液的质量比分别为1:10、1:20、1:30、1:40、1:50，提取温度为60℃，浸提60min，离心分离，取上清液加入盐酸水溶液，控制pH为5，析出沉淀，离心分离，取沉淀冷冻干燥，得到亚麻蛋白粉。每个处理组实验重复三次，结果取平均值，考察分离蛋白的提取率和蛋白含量。

蛋白质提取率＝分离蛋白质量(g)/脱脂亚麻饼粕中蛋白质质量(g)×100％。

式中，脱脂亚麻饼粕中蛋白质质量利用微量凯氏定氮法测定，分离蛋白的质量利用考马斯亮蓝法测定。

2.结果与分析

固液比对分离蛋白提取率的影响见表3，由表3可以看出，当pH、提取温度、提取时间固定，固液比从1:10增加到1:30时，分离蛋白的提取率随之增加；固液比由1:30再增加至1:50时，提取率变化较小。说明当固液比较小时，一方面在试验设定的时间内部分蛋白质还没有被溶解出来，另一方面亚麻饼粕中吸附的提取液相对较多。考虑到固液比越高提取成本越大，提取的固液比采用1:30。当固液比为1:30时，提取得到的分离蛋白的蛋白含量最高，为90.18％。

表3.固液比对分离蛋白提取率和蛋白含量的影响

实施例4：提取时间对分离蛋白提取率和蛋白含量的影响

1.试验方法

试验以提取时间不同设5个处理组，提取时间分别为40、50、60、70、80min，每组实验具体步骤如下：

脱脂亚麻饼粕粉碎过100-180目筛，取筛下物100g，溶于1000g中，加入22g动物蛋白水解复合酶，40-60℃条件下水浴振荡120min，过滤，向滤出物中加入pH值为9.5的氢氧化钠溶液，滤出物与氢氧化钠溶液的质量比为1:30，提取温度为60℃，浸提时间分别为40、50、60、70、80min，离心分离，取上清液加入盐酸水溶液，控制pH为5，析出沉淀，离心分离，取沉淀冷冻干燥，得到亚麻蛋白粉。每个处理组实验重复三次，结果取平均值，考察分离蛋白的提取率和蛋白含量。

蛋白质提取率＝分离蛋白质量(g)/脱脂亚麻饼粕中蛋白质质量(g)×100％。

式中，脱脂亚麻饼粕中蛋白质质量利用微量凯氏定氮法测定，分离蛋白的质量利用考马斯亮蓝法测定。

2.结果与分析

提取时间对分离蛋白提取率的影响见表4，由表4可以看出，当pH、提取温度、固液比固定，提取时间从40min增加到60min时，分离蛋白的提取率随之增加；提取时间由60min再增加至80min时，提取率变化较小。随着加热时间的增加，蛋白质逐渐析出，但长时间提取，容易使蛋白质变性，反而会使提取率降低。当提取时间为60min时，提取得到的分离蛋白的蛋白含量最高，为92.17％。

表4.提取时间对分离蛋白提取率和蛋白含量的影响

根据实施例1-4确定了提取亚麻分离蛋白的最佳工艺组合为：提取液pH为9.5，提取温度为60℃，固液比为1:30，提取时间为60min。

实施例5：最佳提取工艺

1.试验方法

取100g脱脂亚麻饼粕粉碎，过100-180目筛，溶于1000g水中，加入22g动物蛋白水解复合酶，40-60℃条件下水浴振荡120min。提取液pH值为9.5，浸提温度为60℃，固液比为1:30，提取时间为60min。提取液离心分离后，取上清液用盐酸水溶液再沉淀，控制pH为5，再离心分离，取沉淀冷冻干燥，得到分离的亚麻蛋白粉。重复三次，结果取平均值，考察分离蛋白的提取率和蛋白含量。

蛋白质提取率＝分离蛋白质量(g)/脱脂亚麻饼粕中蛋白质质量(g)×100％。

式中，脱脂亚麻饼粕中蛋白质质量利用微量凯氏定氮法测定，分离蛋白的质量利用考马斯亮蓝法测定。

结果与分析

动物蛋白水解复合酶法碱提酸沉提取亚麻饼粕中的亚麻蛋白的工艺中，最佳提取条件是：提取液pH值为9.5，浸提温度为60℃，固液比为1:30，提取时间为60min。在该浸提条件下能够使亚麻蛋白最大限度的析出，提取率为55.67％，提取的亚麻蛋白中蛋白的含量为93.77％。

综上所述，动物蛋白水解复合酶法碱提酸沉提取亚麻蛋白的最佳工艺是：提取液pH值为9.5，浸提温度为60℃，固液比为1:30，提取时间为60min。提取率为55.67％，提取的亚麻蛋白中蛋白的含量为93.77％。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种亚麻蛋白粉的制备方法，其特征在于，包括：

将脱脂亚麻粕粉碎，过100-180目筛，取筛下物，加入筛下物10倍质量以上的水使其完全溶解，得到亚麻蛋白水溶液，向亚麻蛋白水溶液中加入动物蛋白水解复合酶，40-60℃水浴振荡120min，经高效液相色谱测定亚麻水解蛋白中分子量小于2000的组分占80％-83％，主要组成为寡肽，过滤，将滤出物碱提酸沉，沉淀经过冷冻干燥得到亚麻蛋白粉。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述动物蛋白水解复合酶的添加量为亚麻蛋白水溶液质量的2％。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述碱提酸沉为将滤出物加入到pH9.5的氢氧化钠溶液中，滤出物与氢氧化钠溶液的质量比为1:30，60℃浸提60min，离心，取上清液加入盐酸，控制pH为5，析出沉淀。