CN104402970A - 一种从食用菌多糖提取醇沉上清液中回收蛋白的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种从食用菌多糖提取醇沉上清液中回收蛋白的方法：取食用菌子实体经多糖提取、醇沉后的上清液，采用3～8KD截留分子量的超滤膜进行加压超滤，加压压力为3～5bar，超滤得到浓缩液，调pH值为4.0～5.0，搅拌进行等电点沉淀，然后离心，所得蛋白沉淀加蒸馏水搅拌分散后喷雾干燥制得食用菌回收蛋白。本发明的蛋白回收率在7％以上，样品中蛋白含量在70％以上，总糖20％左右。经氨基酸分析，回收得到的蛋白质营养丰富。不仅有效减轻了食用菌多糖提取加工时的醇沉废液处理成本，而且经综合利用增加了效益。

Description

一种从食用菌多糖提取醇沉上清液中回收蛋白的方法

(一)技术领域

本发明涉及一种从食用菌多糖提取醇沉上清液中回收蛋白的方法。

(二)背景技术

食用菌是人类可食用的大型真菌，常见的有香菇、灰树花等。我国食用菌资源丰富，已知接近2000种，据统计，目前我国食用菌产量在2000万吨左右，产量占全球的75％以上，居世界产量榜首。食用菌类食品集营养性、功能性、美味性、安全性于一身，被营养学家推荐为十大健康食品之一。食用菌含有丰富的营养成分，其中主要包括多糖类、蛋白类、多肽类、三萜类、腺嘌呤核苷等，还含有丰富的维生素和矿物质。

其中食用菌多糖是从食用菌子实体、菌丝体和发酵液中分离出的一类活性多糖。具有，具有增强免疫力、抗肿瘤、抗氧化、抗病毒、降血脂、降血糖、抗辐射、抗溃疡等多种生物活性，在国际上被称为生物反应调节剂。如香菇多糖是典型的T细胞激活剂，能促进白细胞介素的产生等，被认为是一种特殊免疫增强剂；其免疫作用是促进淋巴细胞活化因子(LAE)的产生，释放各种辅助性T细胞因子，增强宿主腹腔巨噬细胞吞噬率，恢复或刺激辅助性T细胞，促进抗体生成，抑制巨噬细胞释放。

除多糖外，大部分食用菌的蛋白质含量与牛肉相当，是一般蔬菜的2倍多，如香菇和灰树花子实体中均含有20％～30％的蛋白质。

目前，对食用菌有效成分的利用主要仍集中在多糖的提取，现有的食用菌多糖生产企业仅仅提取提取食用菌原料中的活性多糖。然而多糖的传统水提醇沉过程中通常会产生大量副产物，如水提后的滤渣以及醇沉后的上清液均含有一定量的蛋白质，尤其是醇沉上清液，经测定其中蛋白含量占水提溶液蛋白总量的25～40％。但是现有的部分多糖生产企业仅是通过精馏塔回收乙醇，塔底浓缩的部分因含有小分子糖类成分，粘度高，加热蒸馏时容易结焦，不仅有碍乙醇回收，而且设备的清洗困难。另外还有不少企业将醇沉上清液当作废液直接处理掉，不仅浪费了优质的蛋白资源，也增加了企业的“三废”处理成本。随着政府和民众对环境污染的日益重视，各类多糖生产企业十分必要对废液进行污水处理。

近年来，食用菌多糖生产企业因产品和工艺雷同，市场竞争日趋激烈，利润逐年下滑，急需对生产副产物中的蛋白等资源进行回收和综合利用，开发新产品，以利于增加企业的经营效益。

现有专利有少量从食用菌中直接提取蛋白，如天津大学的陈海霞等人的发明专利CN 102382181 B，涉及了一种从香菇中提取具有抗氧化降血糖作用的活性蛋白的方法。未见有文献或专利从食用菌多糖提取时的醇沉上清液中回收或分离蛋白。

(三)发明内容

本发明提供一种从食用菌多糖提取的醇沉上清液中回收蛋白的方法，以解决目前食用菌多糖醇沉上清液普遍作为废液，对其中的蛋白回收利用不足，且污水处理成本高等问题。

针对目前食用菌多糖提取时的醇沉上清液普遍作为废液，对其中的蛋白回收利用不足，且污水处理成本高等问题，本发明专利采用超滤浓缩除杂、等电点沉淀和喷雾干燥等方法从食用菌多糖提取废液中高效回收高品质蛋白成分。

本发明采用的技术方案是：

一种从食用菌多糖提取醇沉上清液中回收蛋白的方法，所述方法为：

取食用菌子实体经多糖提取、醇沉后的上清液，采用3～8KD截留分子量的超滤膜进行加压超滤，加压压力为3～5bar，超滤得到浓缩液，调pH值为4.0～5.0，搅拌进行等电点沉淀，然后离心，所得蛋白沉淀加蒸馏水搅拌分散后喷雾干燥制得食用菌回收蛋白。

所述食用菌子实体的多糖提取、醇沉操作为本领域技术人员公知的常规手段，采用常规热水提取、乙醇醇沉操作得到的上清液均可适用于本发明。

具体的，本发明优选多糖提取、醇沉操作按以下步骤进行：取食用菌子实体加30～40倍重量的水，加热回流提取2～4h，离心去渣，得上清提取液加热浓缩至原有体积的20～30％(优选25％)，所得提取浓缩液加入4倍体积的体积分数95％乙醇醇沉，过滤或离心分离，取上清液即为食用菌子实体经多糖提取、醇沉后的上清液。

本发明上述操作步骤只是给出实施例的具体例子，并不限于上述操作条件，采用其他类似工艺进行多糖提取、醇沉得到的上清液均可用本发明方法进行回收蛋白。

本发明的食用菌子实体一般选择子实体干重时的蛋白含量大于18％的食用菌子实体原料。一般优选香菇、灰树花、姬松茸、双孢蘑菇、茶树菇、秀珍菇等。

所述超滤采用3～8KD截留分子量的超滤膜进行加压超滤，除去小分子的单糖、寡糖、肽和无机盐等杂质，浓缩蛋白。

所述调pH值一般采用0.1mol/L的盐酸调pH值。

所述等电点沉淀的后的离心一般用10000r/min离心。

蛋白沉淀加蒸馏水搅拌分散是为了后续喷雾干燥进料的均匀性，蒸馏水一般质量用量为蛋白沉淀重量的5～20倍。

本发明所述喷雾干燥的工艺条件优选为：加料口温度160～180℃，出料口温度70～90℃，在高温干燥的同时也起到了杀菌作用。

本发明制得的食用菌回收蛋白要进行洁净包装，可采用隔水隔氧性好的复合塑料膜，在空气湿度小于60％的洁净车间进行包装。

采用本发明专利的工艺，从食用菌子实体(香菇、灰树花等)多糖提取醇沉上清液中，经超滤浓缩、等电点沉淀和喷雾干燥等手段回收得到蛋白样品，具有原料的部分风味，无异味，蛋白回收率在7％以上，样品中蛋白含量在70％以上，总糖20％左右。经氨基酸分析，回收得到的蛋白质营养丰富。不仅有效减轻了食用菌多糖提取加工时的醇沉废液处理成本，而且经综合利用增加了经济效益。

本发明专利采用超滤浓缩除杂、等电点沉淀和喷雾干燥等方法从食用菌多糖提取废液中高效回收高品质蛋白成分。而且现有的多糖生产企业仅需增加超滤设备，投资成本低。

(四)附图说明

图1本发明回收蛋白的方法工艺流程图。

(五)具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明方案进行详细阐述，但本发明的保护范围不限于此。

实施例中超滤设备采用密理博labscale小型切向流超滤仪，配备3～8KD截留分子量的密理博超滤膜包，超滤膜包使用后要清洗。喷雾干燥采用瑞士BUCHI的B-290。

实施例1：

取香菇子实体1Kg，加30L水，加热沸腾回流提取2h，5000r/m离心去渣，得上清提取液加热浓缩至原体积的25％，所得提取浓缩液加入4倍体积的体积分数95％乙醇醇沉，10000r/m离心分离，取上清液，采用3KD截留分子量的超滤膜进行加压超滤，加压压力为5bar，得到浓缩液，用0.1mol/L的盐酸调pH值为4.3，搅拌进行等电点沉淀，然后10000r/min离心，所得蛋白沉淀72.5g加1L蒸馏水搅拌分散，喷雾干燥制得香菇蛋白68.3g。喷雾干燥的工艺条件为：加料口温度160～180℃，出料口温度70～90℃。

蛋白含量的测定采用福林酚法(Lowry法)，总糖含量测定采用苯酚-硫酸法。

蛋白得率＝喷雾干燥后所得蛋白重量除以子实体原料干重×100％。

所得香菇蛋白为浅白色粉末，具有香菇部分风味，无异味，其中蛋白含量72.6％，总糖含量20.5％，蛋白得率为6.83％。

实施例2

取灰树花子实体1kg，加30L水，加热沸腾回流提取4h，5000r/m离心去渣，得上清提取液加热浓缩至原体积的25％，所得提取浓缩液加入4倍体积的体积分数95％乙醇醇沉，10000r/m离心分离，取上清液，采用5KD截留分子量的超滤膜进行加压超滤，加压压力为4bar，得到浓缩液，调pH值为4.6，搅拌进行等电点沉淀，然后10000r/min离心，所得蛋白沉淀78.9g加1L蒸馏水搅拌分散，喷雾干燥制得灰树花蛋白72.6g。喷雾干燥的工艺条件为：加料口温度160～180℃，出料口温度70～90℃。

所得灰树花蛋白为灰白色粉末，具有灰树花部分风味，无异味，其中蛋白含量70.2％，总糖含量21.4％，蛋白得率为7.26％，氨基酸测定采用酸水解后氨基酸自动分析仪测定。其氨基酸组成如下表1。

表1：灰树花多糖提取醇沉上清液回收蛋白的氨基酸组成表

从上表可以看出，除酸水解破坏的色氨酸外，原蛋白中含有其余的17种氨基酸，其氨基酸总量(TAA)为61.33％，其中必需氨基酸(EAA)占原蛋白的24.83％，非必需氨基酸(NEAA)占36.5％。符合FAO/WHO提出的参考蛋白质模式中必需氨基酸总量应占总氨基酸(EAA/TAA)的40％左右，必需氨基酸与非必需氨基酸的比值(EAA/NEAA)应该大于0.6的要求，说明由多糖提取废液中回收得到的蛋白是一种营养丰富的优质食用蛋白。

Claims (6)

1.一种从食用菌多糖提取醇沉上清液中回收蛋白的方法，其特征在于所述方法为：

取食用菌子实体经多糖提取、醇沉后的上清液，采用3～8KD截留分子量的超滤膜进行加压超滤，加压压力为3～5bar，超滤得到浓缩液，调pH值为4.0～5.0，搅拌进行等电点沉淀，然后离心，所得蛋白沉淀加蒸馏水搅拌分散后喷雾干燥制得食用菌回收蛋白。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述食用菌子实体的多糖提取、醇沉操作按以下步骤进行：取食用菌子实体加30～40倍重量的水，加热回流提取2～4h，离心去渣，得上清提取液加热浓缩至原有体积的20～30％，所得提取浓缩液加入4倍体积的体积分数95％乙醇醇沉，过滤或离心分离，取上清液即得到食用菌子实体经多糖提取、醇沉后的上清液。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述食用菌子实体选择子实体干重时的蛋白含量大于18％的食用菌子实体原料。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于所述食用菌子实体为香菇、灰树花、姬松茸、双孢蘑菇、茶树菇或秀珍菇。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于蛋白沉淀加蒸馏水搅拌分散，所述蒸馏水的质量用量为蛋白沉淀重量的5～20倍。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述喷雾干燥的工艺条件为：加料口温度160～180℃，出料口温度70～90℃。