CN108004009A - 一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及植物油脂提取技术领域，尤其涉及一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺，包括原料预处理、发酵处理、一次酶解处理、二次酶解处理、复合破乳菌全培养液的制备、破乳处理、二次酶解、水洗烘干处理。本发明的制备方法通过酶解—发酵—酶解处理，再经过复合破乳菌破乳处理后大大提高了碱蓬籽的出油率，同时还提高了蛋白的得率。
Description
技术领域
本发明涉及植物油脂提取技术领域，尤其涉及一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺。
背景技术
碱蓬，又名盐蒿、海鲜菜，为藜科一年生草本耐盐真盐生植物，其籽中含有人体必须脂肪酸酸亚油酸、油酸，亚麻酸和硬脂酸，这些营养成分都是维持人体机体功能的必须物质，对人体降糖降压、扩张血管、防治心血管疾病和增前人体免疫力等有积极的作用；其中亚油酸和亚麻酸分别为前列腺素EPA(二十碳五烯酸)、DHA(二十二碳六烯酸)等重要代谢产物的前提，对维持人体健康和调节生理机能有着重要的作用。因此，碱蓬籽油作为营养用油或保健用油均具有广阔的开发应用前景，保健价值极高。
目前，对碱蓬籽油的提取工艺研究较多，但是出油后的饼粕或残渣中含有大量蛋白，利用率低，造成资源浪费；因此针对上述问题，有必要建立一种碱蓬籽油和蛋白综合提取的工艺。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺，利用该工艺可以同时得到碱蓬籽油和蛋白，而且提高了碱蓬籽的出油率。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：
一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺，所述提取工艺包括以下步骤：
(1)原料预处理：将洗净、晾干的盐地碱蓬籽粉碎，按照料液比1:2-1:5的比例加入去离子水，混匀，灭菌得到固液混合物；
(2)发酵处理：取步骤(1)的固液混合物，加入复合菌种，经过发酵收集的发酵产物，离心分离分别收集乳状液及水解液和残渣的混合物；
(3)酶解一次处理：取步骤(2)的水解液和残渣的混合物，烘干粉碎，按照加入混合物重量0.1-0.5％的复合酶进行酶解，收集酶解产物，离心分离分别收集乳状液、水解液和残渣；
(4)复合破乳菌全培养液的制备：取复合破乳菌，按照接种量为培养基体积2-8％的比例接种到培养基上，经过发酵，得到复合破乳菌全培养液；
(5)破乳处理：将步骤(2)和步骤(3)的乳状液合并，调pH至中性，加入步骤(4)制备的破乳菌全培养液，混匀，进行破乳反应，破乳反应结束后离心分离收集的上层分离物为碱蓬籽油；
(6)酶解二次处理：取步骤(3)的残渣，加入残渣重量0.1-0.3％的蛋白酶，将酶解产物离心分离，收集滤液；
(7)水洗烘干处理：将步骤(3)水解液和步骤(6)中的滤液合并，调pH、离心、收集的沉淀用水清洗，再离心、收集沉淀用水溶解后调pH至中性,干燥，得到蛋白。
作为一种改进的技术方案，步骤(2)发酵时复合菌种的接种量为固液混合物重量的0.1-0.3％，发酵温度为30-40℃，发酵pH5-7，发酵时间为10-24h。
作为一种改进的技术方案，步骤(2)中的复合菌种由地衣芽胞杆菌和乳酸菌按照0.1-0.5:0.1-0.3的比例混合而成。
作为一种改进的技术方案，步骤(3)中复合酶由木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶按照0.1-0.5:0.1-0.3的比例混合而成。
作为一种改进的技术方案，步骤(3)酶解时的pH为5-7，温度为50-60℃，酶解时间为1-2h。
作为一种改进的技术方案，步骤(4)的复合破乳菌由莫海威芽胞杆菌和破乳菌LH-1按照重量比0.2-0.5:0.1-0.3的比例混合而成。
作为一种改进的技术方案，步骤(4)发酵时的发酵条件：摇床转速为125-165r/min，培养温度为25-40℃，培养时间为12-48h。
作为一种改进的技术方案，步骤(5)中的破乳温度为30-45℃，破乳时间为0.5-2h。
作为一种改进的技术方案，步骤(6)中蛋白酶为枯草杆菌蛋白酶，酶解时间为0.5-1h。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
与现有技术相比，本发明主要具有以下优点：
(1)本发明以盐地碱蓬籽为原料进行发酵，由地衣芽胞杆菌和乳酸菌组成的复合菌在发酵过程中可以产生多种酶系，可实现对碱蓬籽细胞组分的降解，促进油脂及蛋白组分充分释放出来；再通过木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶组成的复合酶对水解液和残渣的混合物进行一次酶解，可促使将油脂组分和蛋白组分更彻底的提取出来，同时降低蛋白组分的苦味；再通过莫海威芽胞杆菌和破乳菌LH-1组成的复合破乳菌将乳状液进行破乳处理，由于发酵时破乳菌菌体细胞本身或其代谢过程中产生的脂肽类表面活性物质具有较强破乳能力，油从乳状液内析出，促使油脂释放出来，进而大大提高了碱蓬籽的出油率。此外枯草杆菌蛋白酶对一次酶解收集的残渣进行二次酶解，更进一步实现了对蛋白组分的提取，合并两次酶解的水解液，大大增加了蛋白的得率，而且所得的蛋白感官性能更好，大大提高了蛋白的利用率。
(2)本发明工艺简单，毒性小，污染少，破乳率高，破乳时间短，出油率高，总蛋白得率高。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实例1
一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺，包括以下步骤：
(1)原料预处理：将洗净、晾干的盐地碱蓬籽粉碎，按照料液比1:2的比例加入去离子水，混匀，灭菌得到固液混合物；
(2)发酵处理：取步骤(1)的固液混合物，加入固液混合物重量的0.17％，复合菌种(由地衣芽胞杆菌和乳酸菌按照0.1:0.17的比例混合而成)，在发酵温度为30℃，pH5.3，发酵10h，经过发酵收集的发酵产物，离心分离分别收集乳状液及水解液和残渣的混合物；
(3)酶解一次处理：取步骤(2)的水解液和残渣的混合物，烘干粉碎，按照加入混合物重量0.18％的复合酶(由木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶按照0.1:0.18的比例混合而成)进行酶解(pH为5.3，温度为50℃，酶解时间为1h)，收集酶解产物，离心分离分别收集乳状液、水解液和残渣；
(4)复合破乳菌全培养液的制备：取复合破乳菌(由莫海威芽胞杆菌和破乳菌LH-1按照重量比0.2:0.17的比例混合而成)，按照接种量为培养基体积2.8％的比例接种到培养基上，经过发酵(摇床转速为125r/min，培养温度为25℃，培养时间为12h)，得到复合破乳菌全培养液；
(5)破乳处理：将步骤(2)和步骤(3)的乳状液合并，调pH至中性，加入步骤(4)制备的破乳菌全培养液，混匀，进行破乳反应(破乳温度为30℃，破乳时间为0.8h)，破乳反应结束后离心分离收集的上层分离物为碱蓬籽油；
(6)酶解二次处理：取步骤(3)的残渣，加入残渣重量0.13％的枯草杆菌蛋白酶，酶解时间为0.7h，将酶解产物离心分离，收集滤液；
(7)水洗烘干处理：将步骤(3)水解液和步骤(6)中的滤液合并，调pH、离心、收集的沉淀用水清洗，再离心、收集沉淀用水溶解后调pH至中性,干燥，得到蛋白。上述工艺条件得到的出油率为24.24％，总蛋白的得率为22.56％。
实例2
一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺，包括以下步骤：
(1)原料预处理：将洗净、晾干的盐地碱蓬籽粉碎，按照料液比1:3的比例加入去离子水，混匀，灭菌得到固液混合物；
(2)发酵处理：取步骤(1)的固液混合物，加入固液混合物重量的0.2％，复合菌种(由地衣芽胞杆菌和乳酸菌按照0.2:0.23的比例混合而成)，在发酵温度为33℃，pH5.8，发酵14h，经过发酵收集的发酵产物，离心分离分别收集乳状液及水解液和残渣的混合物；
(3)酶解一次处理：取步骤(2)的水解液和残渣的混合物，烘干粉碎，按照加入混合物重量0.2％的复合酶(由木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶按照0.25:0.2的比例混合而成)进行酶解(pH为6.3，温度为53℃，酶解时间为1.2h)，收集酶解产物，离心分离分别收集乳状液、水解液和残渣；
(4)复合破乳菌全培养液的制备：取复合破乳菌(由莫海威芽胞杆菌和破乳菌LH-1按照重量比0.3:0.2的比例混合而成)，按照接种量为培养基体积4.8％的比例接种到培养基上，经过发酵(摇床转速为135r/min，培养温度为30℃，培养时间为16h)，得到复合破乳菌全培养液；
(5)破乳处理：将步骤(2)和步骤(3)的乳状液合并，调pH至中性，加入步骤(4)制备的破乳菌全培养液，混匀，进行破乳反应(破乳温度为36℃，破乳时间为1.4h)，破乳反应结束后离心分离收集的上层分离物为碱蓬籽油；
(6)酶解二次处理：取步骤(3)的残渣，加入残渣重量0.23％的枯草杆菌蛋白酶，酶解时间为0.7h，将酶解产物离心分离，收集滤液；
(7)水洗烘干处理：将步骤(3)水解液和步骤(6)中的滤液合并，调pH、离心、收集的沉淀用水清洗，再离心、收集沉淀用水溶解后调pH至中性,干燥，得到蛋白。上述工艺条件得到的出油率为24.41％,总蛋白的得率为22.89％。
实例3
一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺，包括以下步骤：
(1)原料预处理：将洗净、晾干的盐地碱蓬籽粉碎，按照料液比1:4的比例加入去离子水，混匀，灭菌得到固液混合物；
(2)发酵处理：取步骤(1)的固液混合物，加入固液混合物重量的0.28％，复合菌种(由地衣芽胞杆菌和乳酸菌按照0.45:0.28的比例混合而成)，在发酵温度为38.5℃，pH6.7，发酵22h，经过发酵收集的发酵产物，离心分离分别收集乳状液及水解液和残渣的混合物；
(3)酶解一次处理：取步骤(2)的水解液和残渣的混合物，烘干粉碎，按照加入混合物重量0.48％的复合酶(由木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶按照0.45:0.2的比例混合而成)进行酶解(pH为6.58，温度为58.5℃，酶解时间为1.8h)，收集酶解产物，离心分离分别收集乳状液、水解液和残渣；
(4)复合破乳菌全培养液的制备：取复合破乳菌(由莫海威芽胞杆菌和破乳菌LH-1按照重量比0.45:0.2的比例混合而成)，按照接种量为培养基体积6.8％的比例接种到培养基上，经过发酵(摇床转速为153r/min，培养温度为38.3℃，培养时间为40h)，得到复合破乳菌全培养液；
(5)破乳处理：将步骤(2)和步骤(3)的乳状液合并，调pH至中性，加入步骤(4)制备的破乳菌全培养液，混匀，进行破乳反应(破乳温度为41.5℃，破乳时间为1h)，破乳反应结束后离心分离收集的上层分离物为碱蓬籽油；
(6)酶解二次处理：取步骤(3)的残渣，加入残渣重量0.28％的枯草杆菌蛋白酶，酶解时间为0.8h，将酶解产物离心分离，收集滤液；
(7)水洗烘干处理：将步骤(3)水解液和步骤(6)中的滤液合并，调pH、离心、收集的沉淀用水清洗，再离心、收集沉淀用水溶解后调pH至中性,干燥，得到蛋白。上述工艺条件得到的出油率为24.72％，总蛋白的得率为23.56％。
实例4
一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺，包括以下步骤：
(1)原料预处理：将洗净、晾干的盐地碱蓬籽粉碎，按照料液比1:5的比例加入去离子水，混匀，灭菌得到固液混合物；
(2)发酵处理：取步骤(1)的固液混合物，加入固液混合物重量的0.3％，复合菌种(由地衣芽胞杆菌和乳酸菌按照0.5:0.3的比例混合而成)，在发酵温度为40℃，pH6.8，发酵23.5h，经过发酵收集的发酵产物，离心分离分别收集乳状液及水解液和残渣的混合物；
(3)酶解一次处理：取步骤(2)的水解液和残渣的混合物，烘干粉碎，按照加入混合物重量0.5％的复合酶(由木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶按照0.5:0.3的比例混合而成)进行酶解(pH为6.8，温度为60℃，酶解时间为2h)，收集酶解产物，离心分离分别收集乳状液、水解液和残渣；
(4)复合破乳菌全培养液的制备：取复合破乳菌(由莫海威芽胞杆菌和破乳菌LH-1按照重量比0.5:0.3的比例混合而成)，按照接种量为培养基体积8％的比例接种到培养基上，经过发酵(摇床转速为165r/min，培养温度为40℃，培养时间为48h)，得到复合破乳菌全培养液；
(5)破乳处理：将步骤(2)和步骤(3)的乳状液合并，调pH至中性，加入步骤(4)制备的破乳菌全培养液，混匀，进行破乳反应(破乳温度为45℃，破乳时间为1.65h)，破乳反应结束后离心分离收集的上层分离物为碱蓬籽油；
(6)酶解二次处理：取步骤(3)的残渣，加入残渣重量0.3％的枯草杆菌蛋白酶，酶解时间为1h，将酶解产物离心分离，收集滤液；
(7)水洗烘干处理：将步骤(3)水解液和步骤(6)中的滤液合并，调pH、离心、收集的沉淀用水清洗，再离心、收集沉淀用水溶解后调pH至中性,干燥，得到蛋白。上述工艺条件得到的出油率为24.60％，蛋白的得率为23.32％。
为了更好的证明利用本发明的提取方法来提取花青素时可以提高甜菜红素产品纯度和提取率，本发明同时做了3个对比例。
对比例1
与实施例3不同的是没有采用发酵和复合破乳菌进行破乳处理，其余条件均相同，所得的出油率为22.21％，总蛋白的得率为22.32％。
对比例2
与实施例3不同的是，只采用破乳菌LH-1进行破乳处理，其余条件相同，所得的出油率为23.83％，破乳时间2h，总蛋白的得率为23.12％。
对比例3
与实施例3不同的是，只采用莫海威芽胞杆菌进行破乳处理，其余条件相同，所得的出油率为23.85％，破乳时间1.8h，总蛋白的得率为23.23％。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺，其特征在于所述提取工艺包括以下步骤：
(1)原料预处理：将洗净、晾干的碱蓬籽粉碎，按照料液比1:2-1:5的比例加入去离子水，混匀，灭菌得到固液混合物；
(2)发酵处理：取步骤(1)的固液混合物，加入复合菌种，经过发酵收集的发酵产物，离心分离分别收集乳状液及水解液和残渣的混合物；
(3)酶解一次处理：取步骤(2)的水解液和残渣的混合物，烘干粉碎，按照加入混合物重量0.1-0.5％的复合酶进行酶解，收集酶解产物，离心分离分别收集乳状液、水解液和残渣；
(4)复合破乳菌全培养液的制备：取复合破乳菌，按照接种量为培养基体积2-8％的比例接种到培养基上，经过发酵，得到复合破乳菌全培养液；
(5)破乳处理：将步骤(2)和步骤(3)的乳状液合并，调pH至中性，加入步骤(4)制备的破乳菌全培养液，混匀，进行破乳反应，破乳反应结束后离心分离收集的上层分离物为碱蓬籽油；
(6)酶解二次处理：取步骤(3)的残渣，加入残渣重量0.1-0.3％的蛋白酶，将酶解产物离心分离，收集滤液；
(7)水洗烘干处理：将步骤(3)水解液和步骤(6)中的滤液合并，调pH、离心、收集的沉淀用水清洗，再离心、收集沉淀用水溶解后调pH至中性,干燥，得到蛋白。
2.根据权利要求1所述的一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺，其特征在于：步骤(2)发酵时复合菌种的接种量为固液混合物重量的0.1-0.3％，发酵温度为30-40℃，发酵pH5-7，发酵时间为10-24h。
3.根据权利要求1所述的一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺，其特征在于：步骤(2)中的复合菌种由地衣芽胞杆菌和乳酸菌按照0.1-0.5:0.1-0.3的比例混合而成。
4.根据权利要求1所述的一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺，其特征在于：步骤(3)中复合酶由木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶按照0.1-0.5:0.1-0.3的比例混合而成。
5.根据权利要求1所述的一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺，其特征在于：步骤(3)酶解时的pH为5-7，温度为50-60℃，酶解时间为1-2h。
6.根据权利要求1所述的一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺，其特征在于：步骤(4)的复合破乳菌由莫海威芽胞杆菌和破乳菌LH-1按照重量比0.2-0.5:0.1-0.3的比例混合而成。
7.根据权利要求1所述的一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺，其特征在于：步骤(4)发酵时的发酵条件：摇床转速为125-165r/min，培养温度为25-40℃，培养时间为12-48h。
8.根据权利要求1所述的一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺，其特征在于：步骤(5)中的破乳温度为30-45℃，破乳时间为0.5-2h。
9.根据权利要求1所述的一种盐地碱蓬籽油和蛋白综合提取工艺，其特征在于：步骤(6)中蛋白酶为枯草杆菌蛋白酶，酶解时间为0.5-1h。
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-
2017
- 2017-11-30 CN CN201711238466.5A patent/CN108004009A/zh active Pending
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