CN104322857A - 一种改性牡丹籽粕蛋白的制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种改性牡丹籽粕蛋白的制备方法，首先采用碱提和冷冻干燥结合的方法从牡丹籽粕中提取牡丹籽粕蛋白，然后采用强超声处理和磷酸化修饰方法对牡丹籽粕蛋白进行改性。本发明提供的改性牡丹籽粕蛋白的制备方法，操作方便，简单易行，耗能低；本发明还大幅度提高了牡丹籽粕蛋白的乳化性与起泡性，改性后牡丹籽粕蛋白的起泡性和乳化性比未经改性的蛋白分别提高了180%和71%，拓宽了牡丹籽粕的用途，增加了牡丹籽粕的经济价值。

Description

一种改性牡丹籽粕蛋白的制备方法

技术领域

本发明属于食品生物技术领域，具体涉及一种改性牡丹籽粕蛋白的制备方法。

技术背景

牡丹(Paeonia suffruticosa Andr.)属毛茛科芍药属灌木。据统计，我国牡丹种植面积已达30万亩。种植区域广泛分布于河南洛阳、山东菏泽、安徽铜陵、陕西汉中、河北柏山、四川、甘肃、浙江等地，以洛阳、菏泽、安徽牡丹种植最多。牡丹可分为观赏牡丹和药用牡丹，观赏牡丹主要在河南洛阳和山东菏泽广泛种植，而药用牡丹以安徽铜陵的凤丹最为著名，凤丹皮为安徽四大中药材之一，具有很高的保健及药用价值。

牡丹籽富含脂肪酸、蛋白质、18种氨基酸、多种微量元素和多种维生素。自牡丹籽油于2011年3月22日获得新资源食品批准以来，牡丹资源的利用成为人们研究的热点。

牡丹籽粕作为牡丹籽榨油后的副产品，蛋白含量高。蛋白中8种必需氨基酸占总氨基酸的30.44%，具有极高的营养价值，并且具有特殊的芳香气味。现有牡丹籽粕中蛋白主要是用着饲料，经济效益低。

蛋白质功能特性与其自身理化性质有着直接相关，起泡性和乳化性是蛋白的重要性质，对于其在食品领域的应用有十分重要的影响，好的起泡性和乳化性，可以增加蛋白的应用范围。从牡丹籽粕中提取到的蛋白，起泡性和乳化性低，在一定程度上限制了它的使用。

采用物理和化学手段对牡丹籽粕蛋白进行处理，可以改变蛋白质的理化性质，达到提高或改善蛋白质功能特性，拓宽牡丹籽粕蛋白质在食品工业等领域中的应用范围和前景。

发明内容

解决的技术问题：针对现有技术的不足，本发明提供一种改性牡丹籽粕蛋白的制备方法，采用强超声处理和磷酸化修饰方法对牡丹籽粕蛋白进行改性，以提高牡丹籽蛋白的乳化性和起泡性，拓宽牡丹籽粕蛋白的应用范围，增加牡丹籽粕的经济价值。

技术方案：本发明提供的改性牡丹籽粕蛋白的制备方法，包括以下制备步骤：（1）采用碱提和冷冻干燥结合的方法从牡丹籽粕中提取牡丹籽粕蛋白：称取粉碎后的牡丹籽粕，按料液比1:10(g/ml)加入水，使料液混合均匀；用3mol/L的NaOH溶液调节料液pH至9.5，然后在50℃下超声处理120min；超声处理结束后，于离心机4800r/min离心10min，所得沉淀物再进行一次碱提并离心，液体保留待用；合并两次离心所得的液体，-20℃预冷冷冻24h，-45℃冷冻干燥18h，得到牡丹籽粕蛋白；（2）采用超声波和磷酸化方法对步骤（1）所得牡丹籽粕蛋白进行超声和化学改性：取三聚磷酸钠与牡丹籽粕蛋白混合反应得到混合改性溶液，其中三聚磷酸钠的浓度为3~5%（W/V），牡丹籽蛋白质浓度为2%(W/V)，pH6～10；采用超声波对混合改性溶液进行处理，超声波频率为18~22KHz，超声波功率(w)与混合改性溶液的体积(ml)比为(1~1.5):1，重复4~8次，每次20s，间隔1分钟；超声处理后在室温下继续反应时间1～5h，得到改性牡丹籽粕蛋白。

有益效果：（1）本发明提供的改性牡丹籽粕蛋白的制备方法，操作方便，简单易行，耗能低。（2）本发明大幅度提高了牡丹籽粕蛋白的乳化性与起泡性，改性后牡丹籽粕蛋白的起泡性和乳化性比未经改性的蛋白分别提高了180%和71%，拓宽了牡丹籽粕的用途，增加了牡丹籽粕的经济价值。

具体实施方式

下面通过实施例的方式进一步说明本发明，但本发明的保护范围并不因此局限于下述实施例，而是由本发明的说明书和权利要求书限定。

实施例1-9

将牡丹籽去壳，置于烘箱中45℃烘干至恒重，保留待用。准确称取烘干后的牡丹籽10g，借助小型家用榨油机进行冷压榨取油，压榨处理后的油饼固体即为牡丹籽粕。称取粉碎后的牡丹籽粕10g，按料液比1:10(g/ml)加入水，使料液混合均匀，总体积为100ml；用3mol/LNaOH溶液调节料液pH至9.5，然后在50℃下超声处理120min，处理过程中间断性地晃动和搅拌；超声处理结束后，于离心机4800r/min离心10min，所得沉淀物再进行1次碱提并离心，液体保留待用；合并两次离心所得的液体，-20℃预冷冷冻24h，-45℃冷冻干燥18h，得到牡丹籽粕蛋白。

对牡丹籽粕进行改性：取三聚磷酸钠与牡丹籽粕蛋白混合反应得到混合改性溶液，其中三聚磷酸钠的浓度为3~5%（W/V），牡丹籽蛋白质浓度为2%(W/V)，pH6～10；采用超声波对上述混合改性溶液进行处理，超声波频率为18~22KHz，超声波功率(w)与混合改性溶液的体积(ml)比为(1~1.5):1，重复4~8次，每次20s，间隔1分钟；超声处理后在室温下继续反应1～5h，得到改性牡丹籽粕蛋白。不同反应条件下反应所得的改性牡丹籽粕蛋白的起泡性和乳化性如表1所示。

起泡性和乳化性的检测方法如下：

（1）起泡性能力测定

将蛋白质配成浓度为2%的溶液10mL，调节pH至7.0，然后振荡均质5min，记录均质停止时的泡沫体积，用下式计算蛋白质的起泡性：

记录均质停止1、30、60、120 min后泡沫的体积，用来衡量泡沫的稳定性。

（2）乳化性及其稳定性测定

配制2%(W/V)的蛋白质溶液，用0.1mol/L的氢氧化钠调节pH至7.0，取一定体积的蛋白质溶液和相同体积的大豆色拉油，充分混合，磁力搅拌器高速搅拌2min，混合所得乳状液转移到3支10mL的离心管中，在70℃的水浴中保温25min，利用自来水使其冷却至室温，然后在2000r/min的速度下离心10min，根据乳化层体积计算乳化稳定性，如下式：

表1 各实施例反应参数及性能

经检测，牡丹籽粕蛋白未经改性，起泡性为15%，乳化性为45%；由表1可以看出，经强超声和磷酸化改性之后起泡性为18~42%，乳化性为58~78%，有着明显的提升。尤其是实施例9，改性后牡丹籽粕蛋白的起泡性和乳化性比未经改性的蛋白分别提高了180%和71%，取得了预料未到的有益效果。

Claims (5)

1.一种改性牡丹籽粕蛋白的制备方法，其特征在于包括以下制备步骤：

（1）采用碱提和冷冻干燥结合的方法从牡丹籽粕中提取牡丹籽粕蛋白：①称取粉碎后的牡丹籽粕，按料液比1:10g/ml加入水，使料液混合均匀；②用NaOH溶液调节料液pH至9.5，然后在50℃下超声处理120min；③超声处理结束后，于离心机离心10min，所得沉淀物再进行一次碱提并离心，上清液保留待用；④合并两次离心所得的上清液，-20℃预冷冷冻24h，-45℃冷冻干燥18h，得到牡丹籽粕蛋白；

（2）采用超声波和磷酸化方法对步骤（1）所得牡丹籽粕蛋白进行超声和化学改性：①取三聚磷酸钠与牡丹籽粕蛋白混合反应得到混合改性溶液，其中三聚磷酸钠的浓度为3~5%（W/V），牡丹籽蛋白质浓度为2%(W/V)，pH6～10；②采用超声波对混合改性溶液进行处理，重复4~8次，每次20s，间隔1分钟；③超声处理后在室温下继续反应1～5h，得到改性牡丹籽粕蛋白。

2.根据权利要求1所述的改性牡丹籽粕蛋白的制备方法，其特征在于所述NaOH溶液的浓度为3mol/L。

3.根据权利要求1所述的改性牡丹籽粕蛋白的制备方法，其特征在于所述离心机的转速为4800r/min。

4.根据权利要求1所述的改性牡丹籽粕蛋白的制备方法，其特征在于步骤（2）所述超声波频率为18~22KHz。

5.根据权利要求1所述的改性牡丹籽粕蛋白的制备方法，其特征在于步骤（2）所述超声波功率w与混合改性溶液的体积ml比为(1~1.5):1。