CN104004810A - 一种超声辅助反胶束酶解制备大豆油脂及蛋白的方法 - Google Patents
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Abstract
一种超声辅助反胶束酶解制备大豆油脂及蛋白的方法属于植物油脂及蛋白的提取加工技术，该方法包括以下步骤：(1)将新鲜的大豆清理粉碎后进行挤压膨化处理得膨化产物，将膨化产物粉碎后加入溶有蛋白酶的反胶束体系进行超声辅助反胶束酶解，然后离心分离得到有机溶剂相、表面活性剂相和固相残渣；(2)将有机溶剂相旋转蒸发得到大豆油，将表面活性剂相进行反萃取后离心分离得水相；(3)将水相超滤后进行真空浓缩、冷冻干燥即得大豆蛋白；本方法在超声处理的同时进行反胶束酶解提取大豆油及蛋白，减少了酶用量，缩短了反应时间，简化了提取工艺，提高了提取效率，制得的大豆油品质好，获得的大豆蛋白纯度高，并且具有一定生物活性。
Description
技术领域
本发明属于植物油脂及蛋白的提取加工技术，主要涉及一种超声辅助反胶束酶解制备大豆油脂及蛋白的方法。
背景技术
反胶束是表面活性剂分子在非极性有机溶剂中自发形成具有热力学稳定性的纳米级聚集体，蛋白质可以增溶于表面活性剂分子亲水端形成的“水池”里。将反胶束体系应用于萃取油料中的蛋白质，在增溶蛋白质的同时，油脂也被有机溶剂所萃取，实现了油脂和蛋白质的同时分离。增溶于反胶束中的蛋白可以保持很高的活性，但由于反胶束“水池”和蛋白质分子大小的限制，蛋白质提取率仍有待提高。
反胶束萃取处于动态平衡状态，极性核不停地发生碰撞，碰撞过程中会交换内核所含的物质。超声波可以为反胶束萃取蛋白质提供一定的推动力，同时超声作用也会使蛋白质空间结构发生变化，适当的超声功率使蛋白质的结构变得更有利于进入反胶束。并且超声辅助时，超声的空化效应和机械效应均增大了固液界面的湍动程度，空化所产生的微射流会促进反胶束溶液向全脂大豆粉表面扩散，因而可促进蛋白质的浸出和传质，提高蛋白质的萃取率。伴随超声空化作用的同时还产生了机械效应、热效应、光致效应、活化效应等不同的声能与物质相互作用的形式。
酶解技术是一种新兴的技术，将酶解技术应用到油料中，可同时提取油脂和蛋白质，酶解技术因其反应条件温和、提取效率高而受到研究学者及工业化的青睐。酶的本质是蛋白质，也可以增溶于反胶束的“水池”中。将酶增溶于反胶束中制备纳米酶粒子，在动物体内运输时可以保持较高的酶活力和提高酶的靶向性。在水中酶分子结构的波动会扰动酶的催化构象，而在反胶束中，表面活性剂壳层可以缓冲这种波动，使酶分子刚性有所增加，从而保持其活性，进而提高酶解效率。
本发明方法采用超声辅助反胶束酶解法制备大豆油脂及蛋白，利用酶在反胶束体系中具有超活性，加以超声处理辅助提取，减少了酶用量，缩短了提取时间，提高了提取效率，降低了提取成本，为同时提取大豆油脂及蛋白的实际生产及产业化应用奠定理论基础。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种超声辅助反胶束酶解制备大豆油脂及蛋白的方法，达到简化工艺、降低成本、提高提取效率的目的。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的：
一种超声辅助反胶束酶解制备大豆油脂及蛋白的方法，该方法包括以下步骤：(1)将新鲜的大豆清理粉碎后进行挤压膨化处理得膨化产物，将膨化产物粉碎后加入溶有碱性蛋白酶的DMBAC/正己烷/正辛醇反胶束体系进行超声辅助反胶束酶解，所述的表面活性剂DMBAC浓度为0.03mol/L，正己烷与正辛醇体积比为4∶1，KCl浓度为0.1mol/L，超声功率为200-400W，蛋白酶添加量为膨化产物质量的1-3％，反应温度为40-60℃，反应时间为1-3h，反应pH为6-10，超声辅助反胶束酶解后离心分离得到有机溶剂相、表面活性剂相和固相残渣；(2)将有机溶剂相旋转蒸发得到大豆油并回收有机溶剂，将表面活性剂相与1.5mol/L的KCl溶液等体积混合进行反萃取，所述的反萃取温度为30-50℃，反萃取时间为5-25min，反萃取pH为6-10，反萃取后离心分离得水相并回收表面活性剂；(3)将水相进行超滤处理，所述的超滤压力为55-75kPa，超滤温度为30-50℃，超滤后进行真空浓缩、冷冻干燥即得大豆蛋白。
所述的超声辅助反胶束酶解优选参数为：超声功率350W，蛋白酶添加量为膨化产物质量的1.5％，反应温度50℃，反应时间1.5h，反应pH9。
所述的反萃取优选参数为：反萃取温度40℃，反萃取时间15min，反萃取pH8。
所述的超滤处理优选参数为：超滤压力65kPa，超滤温度35℃。
本方法在对大豆挤压膨化的基础上，采用超声辅助反胶束酶解法制备大豆油及蛋白，在反胶束体系中维持了酶分子的天然构象，使酶具有超活性，利于酶解的进行，超声的空化作用所产生的微射流会促进反胶束溶液向物料表面扩散，促进油脂和蛋白质的浸出和传质，提高油脂和蛋白质的提取率，保证大豆油品质的同时还能获得高纯度、低变性的大豆蛋白。该方法具有所需的工艺设备简单、操作安全的特点，获得的大豆油品质好，大豆蛋白的活性高。
附图说明
附图本发明总工艺路线图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施例进行详细描述，
一种超声辅助反胶束酶解制备大豆油脂及蛋白的方法，该方法包括以下步骤：(1)将新鲜的大豆清理粉碎后进行挤压膨化处理得膨化产物，将膨化产物粉碎后加入溶有碱性蛋白酶的DMBAC/正己烷/正辛醇反胶束体系进行超声辅助反胶束酶解，所述的表面活性剂DMBAC浓度为0.03mol/L，正己烷与正辛醇体积比为4∶1，KCl浓度为0.1mol/L，超声功率为200-400W，蛋白酶添加量为膨化产物质量的1-3％，反应温度为40-60℃，反应时间为1-3h，反应pH为6-10，超声辅助反胶束酶解后离心分离得到有机溶剂相、表面活性剂相和固相残渣；(2)将有机溶剂相旋转蒸发得到大豆油并回收有机溶剂，将表面活性剂相与1.5mol/L的KCl溶液等体积混合进行反萃取，所述的反萃取温度为30-50℃，反萃取时间为5-25min，反萃取pH为6-10，反萃取后离心分离得水相并回收表面活性剂；(3)将水相进行超滤处理，所述的超滤压力为55-75kPa，超滤温度为30-50℃，超滤后进行真空浓缩、冷冻干燥即得大豆蛋白。
所述的超声辅助反胶束酶解优选参数为：超声功率350W，蛋白酶添加量为膨化产物质量的1.5％，反应温度50℃，反应时间1.5h，反应pH9。
所述的反萃取优选参数为：反萃取温度40℃，反萃取时间15min，反萃取pH8。
所述的超滤处理优选参数为：超滤压力65kPa，超滤温度35℃。
实施例1：
将新鲜的大豆清理粉碎后进行挤压膨化处理得膨化产物，在离子强度为0.1mol/L KCl条件下，用浓度为0.03mol/L的表面活性剂DMBAC与体积比为4∶1的正己烷/正辛醇混合形成DMBAC/正己烷/正辛醇反胶束体系，将膨化产物粉碎，然后在超声功率为350W、反应温度为50℃、反应pH为9下加入溶有1.5％碱性蛋白酶的DMBAC/正己烷/正辛醇反胶束体系进行超声辅助反胶束酶解1.5h，超声辅助反胶束酶解后离心分离得到有机溶剂相、表面活性剂相和固相残渣，将有机溶剂相旋转蒸发得到大豆油并回收有机溶剂，将表面活性剂相与1.5mol/L的KCl溶液等体积混合，在温度为40℃、pH为8下进行反萃取15min，反萃取后离心分离得水相并回收表面活性剂，在超滤压力为65kPa、超滤温度为35℃下将水相进行超滤处理，超滤后进行真空浓缩、冷冻干燥即得大豆蛋白。该方法的油脂提取率为91.33％，蛋白提取率为89.46％，所得的大豆油品质好，大豆蛋白纯度高、变性程度低、活性高。
实施例2：
将新鲜的大豆清理粉碎后进行挤压膨化处理得膨化产物，在离子强度为0.1mol/L KCl条件下，用浓度为0.03mol/L的表面活性剂DMBAC与体积比为4∶1的正己烷/正辛醇混合形成DMBAC/正己烷/正辛醇反胶束体系，将膨化产物粉碎，然后在超声功率为300W、反应温度为55℃、反应pH为9下加入溶有1％碱性蛋白酶的DMBAC/正己烷/正辛醇反胶束体系进行超声辅助反胶束酶解2h，超声辅助反胶束酶解后离心分离得到有机溶剂相、表面活性剂相和固相残渣，将有机溶剂相旋转蒸发得到大豆油并回收有机溶剂，将表面活性剂相与1.5mol/L的KCl溶液等体积混合，在温度为45℃、pH为8下进行反萃取10min，反萃取后离心分离得水相并回收表面活性剂，在超滤压力为60kPa、超滤温度为40℃下将水相进行超滤处理，超滤后进行真空浓缩、冷冻干燥即得大豆蛋白。该方法的油脂提取率为90.62％，蛋白提取率为88.74％，所得的大豆油品质好，大豆蛋白纯度高、变性程度低、活性高。
实施例3：
将新鲜的大豆清理粉碎后进行挤压膨化处理得膨化产物，在离子强度为0.1mol/L KCl条件下，用浓度为0.03mol/L的表面活性剂DMBAC与体积比为4∶1的正己烷/正辛醇混合形成DMBAC/正己烷/正辛醇反胶束体系，将膨化产物粉碎，然后在超声功率为400W、反应温度为50℃、反应pH为8.5下加入溶有2％碱性蛋白酶的DMBAC/正己烷/正辛醇反胶束体系进行超声辅助反胶束酶解1h，超声辅助反胶束酶解后离心分离得到有机溶剂相、表面活性剂相和固相残渣，将有机溶剂相旋转蒸发得到大豆油并回收有机溶剂，将表面活性剂相与1.5mol/L的KCl溶液等体积混合，在温度为40℃、pH为7.5下进行反萃取15min，反萃取后离心分离得水相并回收表面活性剂，在超滤压力为70kPa、超滤温度为35℃下将水相进行超滤处理，超滤后进行真空浓缩、冷冻干燥即得大豆蛋白。该方法的油脂提取率为91.11％，蛋白提取率为88.18％，所得的大豆油品质好，大豆蛋白纯度高、变性程度低、活性高。
Claims (4)
1.一种超声辅助反胶束酶解制备大豆油脂及蛋白的方法，其特征在于该方法包括以下步骤：(1)将新鲜的大豆清理粉碎后进行挤压膨化处理得膨化产物，将膨化产物粉碎后加入溶有碱性蛋白酶的DMBAC/正己烷/正辛醇反胶束体系进行超声辅助反胶束酶解，所述的表面活性剂DMBAC浓度为0.03mol/L，正己烷与正辛醇体积比为4∶1，KCl浓度为0.1mol/L，超声功率为200-400W，蛋白酶添加量为膨化产物质量的1-3％，反应温度为40-60℃，反应时间为1-3h，反应pH为6-10，超声辅助反胶束酶解后离心分离得到有机溶剂相、表面活性剂相和固相残渣；(2)将有机溶剂相旋转蒸发得到大豆油并回收有机溶剂，将表面活性剂相与1.5mol/L的KCl溶液等体积混合进行反萃取，所述的反萃取温度为30-50℃，反萃取时间为5-25min，反萃取pH为6-10，反萃取后离心分离得水相并回收表面活性剂；(3)将水相进行超滤处理，所述的超滤压力为55-75kPa，超滤温度为30-50℃，超滤后进行真空浓缩、冷冻干燥即得大豆蛋白。
2.根据权利要求1所述的一种超声辅助反胶束酶解制备大豆油脂及蛋白的方法，其特征在于所述的超声辅助反胶束酶解优选参数为：超声功率350W，蛋白酶添加量为膨化产物质量的1.5％，反应温度50℃，反应时间1.5h，反应pH9。
3.根据权利要求1所述的一种超声辅助反胶束酶解制备大豆油脂及蛋白的方法，其特征在于所述的反萃取优选参数为：反萃取温度40℃，反萃取时间15min，反萃取pH8。
4.根据权利要求1所述的一种超声辅助反胶束酶解制备大豆油脂及蛋白的方法，其特征在于所述的超滤处理优选参数为：超滤压力65kPa，超滤温度35℃。
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| CN105175485A (zh) * | 2015-09-23 | 2015-12-23 | 江西省科学院应用化学研究所 | 一种从红豆杉种子中同步提取蛋白质和油脂的方法 |
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