CN104448911A

CN104448911A - 一种玉米黄色素提取工艺

Info

Publication number: CN104448911A
Application number: CN201310434560.3A
Authority: CN
Inventors: 侯维
Original assignee: Qingdao Zhongren Zhiye Biological Technology Co Ltd
Current assignee: Qingdao Zhongren Zhiye Biological Technology Co Ltd
Priority date: 2013-09-23
Filing date: 2013-09-23
Publication date: 2015-03-25

Abstract

本发明涉及玉米蛋白粉深加工技术领域，特别涉及从玉米蛋白中提取玉米黄色素的方法：将玉米蛋白粉超微粉碎成300目到500目的超微粉，加入水、木聚糖酶和米曲霉蛋白酶酶解，酶解液离心，弃上清液，得沉淀；沉淀加入乙醇，于微波反应系统中进行提取，收集上清液；上清液除去蛋白质，滤液减压浓缩，得到膏状物，真空冷冻干燥至恒重。本发明的方法使用木聚糖酶与米曲霉蛋白酶对玉米蛋白超微粉进行酶解，对提高玉米黄色素提取率有很好的促进作用；超微粉碎更加有利于提取过程中玉米黄色素的溶出。

Description

一种玉米黄色素提取工艺

技术领域

本发明涉及天然产物提取技术领域，特别涉及从玉米蛋白中提取玉米黄色素的方法。

背景技术

玉米黄色素是几种类胡萝卜素的混合物，其中双羟基胡萝卜素约占81.2%, 单羟基胡萝卜素17.2%，胡萝卜素约为1.6%。1962 年Blessin 证实了玉米黄色素在玉米中于蛋白质以复合形式存在。其含量因玉米种类及蛋白质含量不同而不同，国内外报道中玉米蛋白粉中玉米黄色素的含量大多在300μg/g-700μg/g 之间。其中含羟基胡萝卜素中多个共轭双键使其具有鲜明的颜色，叶黄素不是VA 的前体，即使被肠道吸收后也不能被转化，可以最大限度的保持自身特征。因此目前国内对玉米蛋白粉的加工大多经过粗提后作为畜禽类饲料营养添加。

近年来，玉米黄色素的功能特性逐渐引起人们的重视，2000年Slattery M L等人的研究发现，经常食用富含类胡萝卜素的食品能降低AMD 的危险性；2005 年Petra AThürmann 等人从动力学角度研究并解释了玉米黄素和黄体素作用于AMD 的效果和机理；Jean Soon Park等人在1998年的研究中发现，叶黄素能够显著地抑制乳腺肿瘤的产生和生长，此外，多项研究表明，玉米黄色素对乳腺癌、前列腺癌、皮肤癌等多种癌症有抑制作用，其在抑制活性氧自由基活性及减缓器官衰老方面的研究也越来越深入。

作为天然色素，玉米黄色素已被许多欧美国家批准为食用色素，我国食品卫生标准GB2760-1986 规定，允许玉米黄色素作为食品添加剂，另外，我国食品安全标准GB26405-2011 规定了食品添加剂叶黄素中总类胡萝卜素、叶黄素及玉米黄质的检测标准。

目前，玉米黄色素的制备方法主要有普通溶剂浸提和高新技术辅助浸提。如专利CN 00134539 公开的了采用极性由小到大的不同溶剂浸提，极性小的采用己烷和乙酸乙酯，极性大选丙醇等，萃取后还需酶制剂处理，时间长，操作复杂；如专利CN 99106874 所公开的，采用超临界萃取，虽纯度较高但设备昂贵，难以应用于工业化生产，并且提取率低；如专利申请101280121 所公开的，采用微波- 超声波提取玉米黄色素，缩短了提取时间，但是高功率微波导致的热效应使反应系统温度难以控制，不利工业化生产，而且正己烷洗脱可能导致难以处理的溶剂残留问题，在食品加工业较难应用。

现有技术中，也有使用酶解工艺从玉米蛋白中提取获得其他物质的记载，使用的多为蛋白酶和纤维素酶，主要是酶解其中的蛋白质和纤维素，以达到更好的提取效果。

发明内容

为了解决以上从玉米蛋白中提取玉米黄色素的操作复杂、难以实现工业化生产的问题，本发明提供了一种提取率高、简单易操作的从玉米蛋白中提取玉米黄色素的方法。

本发明是通过以下措施实现的：

一种玉米黄色素提取工艺，包括以下步骤：

（1）将玉米蛋白粉超微粉碎成300目到500目的超微粉，加入水，加入占超微粉质量0.1%-0.5% 的酶活力≥15000IU/g 的木聚糖酶和占超微粉质量0.3%-1.2%的酶活力≥60000IU/g 的米曲霉蛋白酶，超微粉质量浓度为3%-5%，在42±5℃条件下酶解2-5h，酶解液离心，弃上清液，得沉淀；

（2）步骤（1）中的沉淀中加入乙醇，质量为沉淀的12-18 倍，于微波反应系统中进行提取，微波功率为220W-480W，时间85s-115s，温度为42±5℃，离心，收集上清液；

（3）上清液于-18℃下贮藏10h，过滤，滤液浓缩，得到膏状物，干燥即得。

所述的方法，木聚糖酶占超微粉质量0.5%，米曲霉蛋白酶占超微粉质量1.2%。

所述的方法，步骤（2）中使用的乙醇体积浓度为95%，质量为沉淀的15 倍。

所述的方法，步骤（3）中过滤为室温下过低速滤纸减压抽滤，以除去已呈絮状的蛋白质。

所述的方法，步骤（3）中滤液浓缩为减压浓缩。

所述的方法，步骤（3）中干燥为真空冷冻干燥。

所述的方法，步骤（2）中离心为以10000r/min 转速高速离心10min。

本发明方法提取玉米黄色素过程中，所用溶剂仅为乙醇，避免了其它低毒或易致毒溶剂的残留问题，并可将乙醇换为食品工业常用的90%-95% 乙醇，所得产物即可作为食品添加剂或者功能性食品的生产原料，利于工业化生产。

本发明的有益效果：

1、本发明的方法使用木聚糖酶与米曲霉蛋白酶对玉米蛋白超微粉进行酶解，对提高玉米黄色素提取率有很好的促进作用；

2、超微粉碎大大减小原料粒度从而增大与浸提溶剂接触面积，同时粉碎过程对细胞的破坏和酶解处理对蛋白质与玉米黄色素复合而成的酯类物质结构的破坏作用更加有利于提取过程中玉米黄色素的溶出；

3、溶剂单一，可直接替换为食品级乙醇，生产食品添加剂及功能食品，无溶剂残留等潜在不安全因素；

4、低温微波辅助浸提，大大缩短提取时间；

5、工艺简单，易于工业化转化。

4、具休实施方式

下面，本发明将用实施例进行进一步的说明，但是它并不限于这些实施例的任何一个或类似实例。

为了更好的理解本发明，下面结合具体实施例来进一步说明。原料

实施例1 ：

（1）将玉米蛋白粉超微粉碎成300目的超微粉，称取2g 玉米蛋白超微粉于反应装置中，加入去离子水，控制超微粉质量浓度为4%，加入占超微粉质量0.3% 的酶活力为15000IU/g的木聚糖酶和占超微粉质量0.8% 的酶活力为60000IU/g 的米曲霉蛋白酶，在42±5℃条件下酶解4h，酶解液离心，弃上清液，得沉淀；

（2）步骤（1）中的沉淀中加入乙醇，按料液比1:12 加入24mL90% 的乙醇，于微波反应系统中进行提取，微波功率为220W，时间115s，温度为42±5℃，反应完毕，以10000r/min 转速高速离心10min，收集上清液；

（3）上清液于-18℃下贮藏10h，室温下过低速滤纸减压抽滤，除去已呈絮状的蛋白质；滤液减压浓缩，得到膏状物，真空冷冻干燥至恒重，即得。

计算得提取率为5.82%。

实施例2 ：

（1）将玉米蛋白粉超微粉碎成500 目的超微粉，称取2g 玉米蛋白超微粉于反应装置中，加入去离子水，控制超微粉质量浓度为5%，加入占超微粉质量0.5% 的酶活力为15000IU/g的木聚糖酶和占超微粉质量1.2% 的酶活力为60000IU/g 的米曲霉蛋白酶，在42±5℃条件下酶解5h，酶解液离心，弃上清液，得沉淀；

（2）步骤（1）中的沉淀中加入乙醇，按料液比1:15 加入30mL95% 的乙醇，于微波反应系统中进行提取，微波功率为480W，时间115s，温度为42±5℃，反应完毕，以10000r/min 转速高速离心10min，收集上清液；

计算得提取率为6.53%。

实施例3 ：

（1）将玉米蛋白粉超微粉碎成400 目的超微粉，称取2g 玉米蛋白超微粉于反应装置中，加入去离子水，控制超微粉质量浓度为3%，加入占超微粉质量0.1% 的酶活力为15000IU/g的木聚糖酶和占超微粉质量0.3% 的酶活力为60000IU/g 的米曲霉蛋白酶，在42±5℃条件下酶解2h，酶解液离心，弃上清液，得沉淀；

（2）步骤（1）中的沉淀中加入乙醇，按料液比1:18 加入36mL92% 的乙醇，于微波反应系统中进行提取，微波功率为360W，时间85s，温度为42±5℃，反应完毕，以10000r/min 转速高速离心10min，收集上清液；

计算得提取率为5.69%。

实施例4 ：

（1）将玉米蛋白粉超微粉碎成500 目的超微粉，称取2g 玉米蛋白超微粉于反应装置中，加入去离子水，控制超微粉质量浓度为5%，加入占超微粉质量0.5% 的酶活力为15000IU/g的木聚糖酶，在42±5℃条件下酶解5h，酶解液离心，弃上清液，得沉淀；

计算得提取率为4.77%。

实施例5 ：

（1）将玉米蛋白粉超微粉碎成500 目的超微粉，称取2g 玉米蛋白超微粉于反应装置中，加入去离子水，控制超微粉质量浓度为5%，加入占超微粉质量1.2% 的酶活力为60000IU/g的米曲霉蛋白酶，在42±5℃条件下酶解5h，酶解液离心，弃上清液，得沉淀；

计算得提取率为4.58%。

实施例6 ：

（1）将未经超微粉碎处理的玉米蛋白粉（约过20 目-40 目样品筛），称取2g 玉米蛋白超微粉于反应装置中，加入去离子水，控制超微粉质量浓度为5%，加入占超微粉质量0.5% 的酶活力为15000IU/g 的木聚糖酶和占超微粉质量1.2% 的酶活力为60000IU/g 的米曲霉蛋白酶，在42±5℃条件下酶解5h，酶解液离心，弃上清液，得沉淀；

计算得提取率为4.32%。

Claims

1. 一种玉米黄色素提取工艺，其特征是包括以下步骤：

（1）将玉米蛋白粉超微粉碎成300目到500目的超微粉，加入水，加入占超微粉质量0.1%-0.5% 的酶活力≥ 15000IU/g 的木聚糖酶和占超微粉质量0.3%-1.2% 的酶活力≥ 60000IU/g 的米曲霉蛋白酶，超微粉质量浓度为3%-5%，在42±5℃条件下酶解2-5h，酶解液离心，弃上清液，得沉淀；

（2）步骤（1）中的沉淀中加入乙醇，质量为沉淀的12-18倍，于微波反应系统中进行提取，微波功率为220W-480W，时间85s-115s，温度为42±5℃，离心，收集上清液；

2. 根据权利要求1 所述的方法，其特征在于木聚糖酶占超微粉质量0.5%，米曲霉蛋白酶占超微粉质量1.2%。

3. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于步骤（2）中使用的乙醇体积浓度为95%，质量为沉淀的15倍。

4. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于步骤（3）中过滤为室温下过低速滤纸减压抽滤，以除去已呈絮状的蛋白质。

5. 根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于步骤（3）中滤液浓缩为减压浓缩。

6. 根据权利要求1 或2 所述的方法，其特征在于步骤（3）中干燥为真空冷冻干燥。

7. 根据权利要求1 或2 所述的方法，其特征在于步骤（2）中离心为以10000r/min 转速高速离心10min。