CN108840916A - 一种双酶优化辅助提取菜籽球蛋白和清蛋白的工艺方法 - Google Patents

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王梅
徐斐然
刘昆仑
姚轶俊
熊文飞
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Abstract

本发明提供了一种双酶优化辅助提取菜籽球蛋白和清蛋白的工艺方法，包括以下步骤：菜籽脱脂处理后，用果胶酶和植酸酶分步辅助提取蛋白，得到2S清蛋白溶液和12S球蛋白溶液；2S清蛋白溶液通过10K的超滤膜，收集小于10K的组分；12S球蛋白溶液通过碱提酸沉获得菜籽12S球蛋白。与现有技术相比，本发明工艺方法步骤简单，提取周期短，制备成本低，可以快速、高效、节能地从菜籽中提取出高品质的12S球蛋白和2S清蛋白，具有很好的市场前景和经济效益，值得推广应用。

Description

一种双酶优化辅助提取菜籽球蛋白和清蛋白的工艺方法
技术领域
本发明涉及一种双酶优化辅助提取菜籽球蛋白和清蛋白的工艺方法，属于农副产品加工技术领域。
背景技术
据统计，2016/17年度我国菜籽产量1400万吨，居世界第一。菜籽经过油料加工后剩余丰富的低值饼粕资源，亟待高值化利用。菜籽饼粕中含有40%左右的蛋白质，氨基酸平衡优于大豆蛋白，蛋白效价可以媲美酪蛋白。而且，随着“双低”菜籽的普及种植与蛋白提取方法的进步，菜籽饼粕蛋白的利用率与食用安全性得到了大大提升。
有关以菜籽饼为原料制备蛋白的技术已有相关文献报道，如：中国专利（申请公布号：CN1962671A）公开了一种从菜籽饼粕中提取菜籽蛋白和植酸钙的工艺方法，解决了菜籽加工副产物的综合利用问题。具体方法以菜籽饼粕为原料，通过氢氧化钠溶液将蛋白质浸出，分离浸提液得到下层饼粕残渣和上层蛋白溶液。其中上层蛋白溶液用盐酸调节等电点，蛋白沉淀后冷冻干燥，未沉淀的蛋白经超滤后进行喷雾干燥。下层饼粕残渣用盐酸浸取，二次中和沉淀、经精制得植酸钙。该专利方法菜籽蛋白得率明显提高，抗营养因子明显降低。但工艺较为复杂，制作成本高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的是提供一种双酶优化辅助提取菜籽球蛋白和清蛋白的工艺方法，提高菜籽蛋白的利用率。
本发明采用以下技术方案：一种双酶优化辅助提取菜籽12S球蛋白和2S清蛋白的工艺方法，包括以下步骤：
（1）取菜籽原料冷榨初步脱脂，再用石油醚索氏抽提脱去油脂，得脱脂菜籽饼；
（2）将脱脂菜籽饼干燥、粉碎，得菜籽饼粉碎料；
（3）将菜籽饼粉碎料与水溶液以1:10（w:v）混合，加入适量果胶酶，于温度为50℃条件下水浴1h，得菜籽水酶液a；
（4）将菜籽饼水酶液a离心分离，取上层上清液，过10K的超滤膜，收集小于10K的组分，即得所述菜籽2S清蛋白；
（5）将下层沉淀与水溶液1:10（w:v）混合，加入适量植酸酶，于温度为50℃条件下水浴1h，得菜籽水酶液b；
（6）将菜籽饼水酶液b离心分离，将下层沉淀与氢氧化钠水溶液混合，于温度为50℃条件下浸提1h，得菜籽饼浸提液；
（7）将菜籽饼浸提液离心分离，取上层上清液，备用；
（8）将上清液用酸碱剂调节pH为4，静置2-3h，然后离心分离上清液，取下层沉淀，即得所述菜籽12S球蛋白。
作为本发明所述从菜籽中提取12S球蛋白和2S清蛋白的工艺方法的进一步说明，在步骤（1）中，所述索氏抽提的温度为45℃，时间为7-8h。
在步骤（2）中，所述脱脂菜籽饼于40-60℃条件下烘干至恒重，所述菜籽饼粉碎料的粒径为120-250μm。
在步骤（3）中，所述加入果胶酶量为200U/g菜籽饼粉碎料。
上述各步骤中，所述离心分离是在8000r/min条件下离心20min，温度为5℃。
在步骤（5）中，所述加入植酸酶量为200U/g菜籽饼粉碎料。
在步骤（6）中，所述加入氢氧化钠水溶液浓度为1mol/L。
在步骤（8）中，所加入的酸碱剂为1mol/L的盐酸溶液。
与现有技术相比，本发明工艺方法步骤简单，提取周期短，制备成本低，可以快速、高效、节能地从菜籽中提取出高品质的12S球蛋白和2S清蛋白，提取率明显提高，所制备得的蛋白抗营养因子含量明显降低，具有很好的市场前景和经济效益，值得推广应用。
附图说明
图1为本发明实施例1所得12S球蛋白和2S清蛋白的电泳图。
具体实施方式
以下结合具体实施例对本发明作进一步说明：
实施例1：
一种双酶优化辅助提取菜籽球蛋白和清蛋白的工艺方法，包括以下步骤：
（1）取菜籽原料冷榨初步脱脂，再用石油醚索氏抽提脱去油脂，抽提温度45℃，时间为7h，得脱脂菜籽饼；
（2）将脱脂菜籽饼于60℃条件下烘干至恒重、粉碎，得菜籽饼粉碎料，粒径为120-250μm；
（3）将菜籽饼粉碎料与水溶液以1:10（w:v）混合，加入200U/g菜籽饼粉碎料含量的果胶酶，于温度为50℃条件下水浴1h，得菜籽水酶液a；
（4）将菜籽饼水酶液a离心分离（8000r/min、20min、5℃），取上层上清液，过10K的超滤膜，收集小于10K的组分，即得所述菜籽2S清蛋白；
（5）将下层沉淀与水溶液1:10（w:v）混合，加入200U/g菜籽饼粉碎料含量的植酸酶，于温度为50℃条件下水浴1h，得菜籽水酶液b；
（6）将菜籽饼水酶液b离心分离（8000r/min、20min、5℃），将下层沉淀与1mol/L的氢氧化钠水溶液混合，于温度为50℃条件下浸提1h，得菜籽饼浸提液；
（7）将菜籽饼浸提液离心分离（8000r/min、20min、5℃），取上层上清液，备用；
（8）将上清液用1mol/L的盐酸调节pH为4，静置2-3h，然后离心分离上清液，取下层沉淀，即得所述菜籽12S球蛋白。
实施例2：
一种双酶优化辅助提取菜籽球蛋白和清蛋白的工艺方法，包括以下步骤：
（1）取菜籽原料冷榨初步脱脂，再用石油醚索氏抽提脱去油脂，抽提温度45℃，时间为8h，得脱脂菜籽饼；
（2）将脱脂菜籽饼于40℃条件下烘干至恒重、粉碎，得菜籽饼粉碎料，粒径为120-250μm；
（3）将菜籽饼粉碎料与水溶液以1:10（w:v）混合，加入200U/g菜籽粉含量的果胶酶，于温度为50℃条件下水浴1h，得菜籽水酶液a；
（4）将菜籽饼水酶液a离心分离（8000r/min、20min、5℃），取上层上清液，过10K的超滤膜，收集小于10K的组分，即得所述菜籽2S清蛋白；
（5）将下层沉淀与水溶液1:10（w:v）混合，加入200U/g菜籽饼粉碎料含量的植酸酶，于温度为50℃条件下水浴1h，得菜籽水酶液b；
（6）将菜籽饼水酶液b离心分离（8000r/min、20min、5℃），将下层沉淀与1mol/L的氢氧化钠水溶液混合，于温度为50℃条件下浸提1h，得菜籽饼浸提液；
（7）将菜籽饼浸提液离心分离（8000r/min、20min、5℃），取上层上清液，备用；
（8）将上清液用1mol/L的盐酸调节pH为4，静置2-3h，然后离心分离上清液，取下层沉淀，即得所述菜籽12S球蛋白。
对比例1：
一种提取菜籽球蛋白和清蛋白的工艺方法，包括以下步骤：
（1）取菜籽原料冷榨初步脱脂，再用石油醚索氏抽提脱去油脂，抽提温度45℃，时间为7h，得脱脂菜籽饼；
（2）将脱脂菜籽饼于60℃条件下烘干至恒重、粉碎，得菜籽饼粉碎料，粒径为120-250μm；
（3）将菜籽饼粉碎料与水溶液以1:10（w:v）混合，不加果胶酶，于温度为50℃条件下水浴1h，得混合液a；
（4）将混合液a离心分离（8000r/min、20min、5℃），取上层上清液，过10K的超滤膜，收集小于10K的组分，即得所述菜籽2S清蛋白；
（5）将下层沉淀与水溶液1:10（w:v）混合，加入200U/g菜籽饼粉碎料含量的植酸酶，于温度为50℃条件下水浴1h，得菜籽水酶液b；
（6）将菜籽饼水酶液b离心分离（8000r/min、20min、5℃），将下层沉淀与1mol/L的氢氧化钠水溶液混合，于温度为50℃条件下浸提1h，得菜籽饼浸提液；
（7）将菜籽饼浸提液离心分离（8000r/min、20min、5℃），取上层上清液，备用；
（8）将上清液用1mol/L的盐酸调节pH为4，静置2-3h，然后离心分离上清液，取下层沉淀，即得所述菜籽12S球蛋白。
对比例2：
一种提取菜籽球蛋白和清蛋白的工艺方法，包括以下步骤：
（1）取菜籽原料冷榨初步脱脂，再用石油醚索氏抽提脱去油脂，抽提温度45℃，时间为8h，得脱脂菜籽饼；
（2）将脱脂菜籽饼于40℃条件下烘干至恒重、粉碎，得菜籽饼粉碎料，粒径为120-250μm；
（3）将菜籽饼粉碎料与水溶液以1:10（w:v）混合，加入200U/g菜籽粉含量的果胶酶，于温度为50℃条件下水浴1h，得菜籽水酶液a；
（4）将菜籽饼水酶液a离心分离（8000r/min、20min、5℃），取上层上清液，过10K的超滤膜，收集小于10K的组分，即得所述菜籽2S清蛋白；
（5）将下层沉淀与水溶液1:10（w:v）混合，不加植酸酶，于温度为50℃条件下水浴1h，得混合液b；
（6）将混合液b离心分离（8000r/min、20min、5℃），将下层沉淀与1mol/L的氢氧化钠水溶液混合，于温度为50℃条件下浸提1h，得菜籽饼浸提液；
（7）将菜籽饼浸提液离心分离（8000r/min、20min、5℃），取上层上清液，备用；
（8）将上清液用1mol/L的盐酸调节pH为4，静置2-3h，然后离心分离上清液，取下层沉淀，即得所述菜籽12S球蛋白。
对比例3：
一种提取菜籽球蛋白和清蛋白的工艺方法，包括以下步骤：
（1）取菜籽原料冷榨初步脱脂，再用石油醚索氏抽提脱去油脂，抽提温度45℃，时间为8h，得脱脂菜籽饼；
（2）将脱脂菜籽饼于40℃条件下烘干至恒重、粉碎，得菜籽饼粉碎料，粒径为120-250μm；
（3）将菜籽饼粉碎料与水溶液以1:10（w:v）混合，不加果胶酶，于温度为50℃条件下水浴1h，得混合液a；
（4）将混合液a离心分离（8000r/min、20min、5℃），取上层上清液，过10K的超滤膜，收集小于10K的组分，即得所述菜籽2S清蛋白；
（5）将下层沉淀与水溶液1:10（w:v）混合，不加植酸酶，于温度为50℃条件下水浴1h，得混合液b；
（6）将混合液b离心分离（8000r/min、20min、5℃），将下层沉淀与1mol/L的氢氧化钠水溶液混合，于温度为50℃条件下浸提1h，得菜籽饼浸提液；
（7）将菜籽饼浸提液离心分离（8000r/min、20min、5℃），取上层上清液，备用；
（8）将上清液用1mol/L的盐酸调节pH为4，静置2-3h，然后离心分离上清液，取下层沉淀，即得所述菜籽12S球蛋白。
下表1为本发明实施例和对比例提取得到12S球蛋白和2S清蛋白的含量测试：
表1菜籽12S球蛋白和2S清蛋白的提取率和植酸含量（n=3）
注：同行不同字母表示在p=0.05水平上差异显著。
从表1可以看出：本发明采用果胶酶和植酸酶辅助提取菜籽12S球蛋白和2S清蛋白可以明显提高蛋白产率，降低植酸含量，提高产品质量。

Claims (6)

1.一种双酶优化辅助提取菜籽球蛋白和清蛋白的工艺方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取菜籽原料冷榨初步脱脂，再用石油醚索氏抽提脱去油脂，得脱脂菜籽饼；
（2）将脱脂菜籽饼干燥、粉碎，得菜籽饼粉碎料；
（3）将菜籽饼粉碎料与水溶液以w:v=1:10混合，加入果胶酶200U/g菜籽饼粉碎料，于温度为50℃条件下水浴1h，得菜籽水酶液a；
（4）将菜籽饼水酶液a离心分离，取上层上清液，过10K的超滤膜，收集小于10K的组分，即得所述菜籽清蛋白；
（5）将下层沉淀与水溶液以w:v=1:10混合，加入植酸酶200U/g菜籽饼粉碎料，于温度为50℃条件下水浴1h，得菜籽水酶液b；
（6）将菜籽饼水酶液b离心分离，将下层沉淀与氢氧化钠水溶液混合，于温度为50℃条件下浸提1h，得菜籽饼浸提液；
（7）将菜籽饼浸提液离心分离，取上层上清液，备用；
（8）将上清液用酸碱剂调节pH为4，静置2-3h，然后离心分离上清液，取下层沉淀，即得所述菜籽球蛋白。
2.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，步骤（1）中，所述索氏抽提的温度为45℃，时间为7-8h。
3.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，步骤（2）中，所述脱脂菜籽饼于40-60℃条件下烘干至恒重，所述菜籽饼粉碎料的粒径为120-250μm。
4.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，各步骤中，所述离心分离是在8000r/min条件下离心20min，温度为5℃。
5.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，步骤（6）中，所述氢氧化钠水溶液浓度为1mol/L。
6.根据权利要求1所述的工艺方法，其特征在于，步骤（8）中，所述酸碱剂为1mol/L的盐酸溶液。
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