CN108998491A - 一种提取牡丹籽粕中蛋白质的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种提取牡丹籽粕中蛋白质的方法，属于植物提取技术领域，该方法包括脱脂、酶解、超声碱提、获取牡丹籽粕粗蛋白、提纯和获取牡丹籽粕蛋白六个工序。其中，将酶解和超声碱提配合使用以提取牡丹籽粕中的蛋白质，通过合理设定提取过程的各项工艺条件，以保证较高的蛋白质提取率。该方法简单易行，且成本低，适合工业化生产，促进了牡丹籽油及其深加工产业化的发展。

Description

一种提取牡丹籽粕中蛋白质的方法
技术领域
本发明属于植物提取技术领域，具体涉及一种提取牡丹籽粕中蛋白质的方法。
背景技术
牡丹籽粕是牡丹籽榨油后的主要副产物，但由于牡丹籽粕并未得到有效利用，大多用作饲料或者直接废弃，这样不仅造成了资源的大量浪费，也对环境造成了一定影响。牡丹籽粕中含有较高的蛋白质，其蛋白质在食品中的应用很有前景，但是有关牡丹蛋白质的报道却很少，牡丹蛋白质经实验证明具有降低胆固醇、抗氧化、改善心血管疾病等对人体健康有益的作用。成熟牡丹的籽产量为300kg-500kg/年，2011年卫生部批准牡丹籽油作为新资源食品后，牡丹籽油及其深加工产业化使牡丹籽变废为宝，其中牡丹蛋白质有待进一步发掘。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种提取牡丹籽粕中蛋白质的方法。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
1、一种提取牡丹籽粕中蛋白质的方法，所述方法包括如下步骤：
(1)脱脂：将原料牡丹籽粕粉碎后进行脱脂处理，备用；
(2)酶解：按物料比1:8-12将经步骤(1)处理后的牡丹籽粕加入水中，然后在45-55℃，pH值为4.0-5.5的条件下加入纤维素酶，酶解0.25-1h，获得酶解液Ⅰ；所述纤维素酶的添加量为所述牡丹籽粕质量的0.2-0.8％，酶活为1×104U/g；所述物料比的单位为g:mL；
(3)超声碱提：调节步骤(2)中酶解液Ⅰ的pH值为8-12，然后在温度为30-70℃，功率为140-180W条件下，超声提取70-110min；
(4)获取牡丹籽粕粗蛋白：将经步骤(3)处理后的酶解液Ⅰ离心处理，获取上清液，调节所述上清液的pH值为4.0-5.0后再次离心处理，获得沉淀Ⅰ，将所述沉淀Ⅰ洗涤至中性后干燥，获得牡丹籽粕粗蛋白；
(5)提纯：按物料比1:8-12将步骤(4)中获得的牡丹籽粕粗蛋白加入水中，然后在40-60℃，pH值为3-5的条件下加入糖化酶，酶解10-50min，获得酶解液Ⅱ；所述糖化酶的添加量为所述牡丹籽粕粗蛋白质量的0.01-0.05％，酶活为1×105U/g；所述物料比的单位为g:mL；
(6)获取牡丹籽粕蛋白：将步骤(5)中获得的酶解液Ⅱ离心处理，获得沉淀Ⅱ，将所述沉淀Ⅱ洗涤至中性后干燥，获得牡丹籽粕蛋白。
优选的，步骤(1)中，所述牡丹籽粕粉碎后过80目筛，所述脱脂处理为利用索式抽提法进行脱脂，脱脂温度为55℃，脱脂时间为6h。
优选的，步骤(4)中所述离心处理和再次离心处理及步骤(6)中所述离心处理均为在3500-5000r/min的转速下离心15-30min。
优选的，步骤(4)中所述离心处理和再次离心处理及步骤(6)中所述离心处理均为在4000r/min的转速下离心20min。
优选的，步骤(4)和步骤(6)中，所述干燥均为利用冷冻干燥机干燥12h以上。
优选的，步骤(2)中，按物料比1:8-12将经步骤(1)处理后的牡丹籽粕加入水中，然后在50℃，pH值为5.0的条件下加入纤维素酶，酶解0.5h，获得酶解液Ⅰ；所述纤维素酶的添加量为所述牡丹籽粕质量的0.5％，酶活为1×104U/g。
优选的，步骤(3)中，调节步骤(2)中酶解液Ⅰ的pH值为10，然后在温度为50℃，功率为160W条件下，超声提取90min。
优选的，步骤(5)中，按物料比1:8-12将步骤(4)中获得的牡丹籽粕粗蛋白加入水中，然后在50℃，pH值为3.5的条件下加入糖化酶，酶解20min，获得酶解液Ⅱ；所述糖化酶的添加量为所述牡丹籽粕粗蛋白质量的0.02％，酶活为1×105U/g。
本发明的有益效果在于：本发明提供了一种提取牡丹籽粕中蛋白质的方法，该方法中将酶解和超声碱提配合使用以提取牡丹籽粕中的蛋白质，通过合理设定提取过程的各项工艺条件，以保证较高的蛋白质提取率，其中，首先通过纤维素酶酶解细胞壁，使牡丹籽粕蛋白由被包裹的状态转变为裸露状态，同时，碱溶液为作为碱性蛋白质的牡丹籽粕蛋白提供了合适的pH值，加上超声波的空化作用，进一步加速了蛋白的溶出，最终保证了蛋白质的提取率。该方法简单易行，且成本低，适合工业化生产，促进了牡丹籽油及其深加工产业化的发展。
具体实施方式
下面将对本发明的优选实施例进行详细的描述。
实施例1
提取牡丹籽粕中蛋白质
(1)脱脂：将原料牡丹籽粕粉碎后过80目筛，然后利用索式抽提法进行脱脂，脱脂温度为55℃，脱脂时间为6h，脱脂结束后，放置通风橱使石油醚挥发，得到的干物质低温保存，备用；
(2)酶解：按物料比1:10将经步骤(1)处理后的牡丹籽粕加入蒸馏水中，然后在50℃，pH值为5.0的条件下加入纤维素酶，酶解0.5h，获得酶解液Ⅰ；其中，纤维素酶的添加量为牡丹籽粕质量的0.5％，酶活为1×104U/g；物料比的单位为g:mL；
(3)超声碱提：调节步骤(2)中酶解液Ⅰ的pH值为10，然后在温度为50℃，功率为160W条件下，超声提取90min；
(4)获取牡丹籽粕粗蛋白：将经步骤(3)处理后的酶解液Ⅰ在4000r/min的转速下离心20min，获取上清液，调节该上清液的pH值为4.5后再次在4000r/min的转速下离心20min，获得沉淀Ⅰ，将沉淀Ⅰ洗涤至中性后利用冷冻干燥机冷冻干燥15h，获得牡丹籽粕粗蛋白；
(5)提纯：按物料比1:10将步骤(4)中获得的牡丹籽粕粗蛋白加入蒸馏水中，然后在50℃，pH值为3.5的条件下加入糖化酶，酶解20min，获得酶解液Ⅱ；糖化酶的添加量为牡丹籽粕粗蛋白质量的0.02％，酶活为1×105U/g；物料比的单位为g:mL；
(6)获取牡丹籽粕蛋白：将步骤(5)中获得的酶解液Ⅱ在4000r/min的转速下离心20min，获得沉淀Ⅱ，将沉淀Ⅱ洗涤至中性后利用冷冻干燥机冷冻干燥15h，获得牡丹籽粕蛋白，该牡丹籽粕蛋白的纯度为91.43％。
实施例2
提取牡丹籽粕中蛋白质
(1)脱脂：将原料牡丹籽粕粉碎后过80目筛，然后利用索式抽提法进行脱脂，脱脂温度为55℃，脱脂时间为6h，脱脂结束后，放置通风橱使石油醚挥发，得到的干物质低温保存，备用；
(2)酶解：按物料比1:12将经步骤(1)处理后的牡丹籽粕加入蒸馏水中，然后在45℃，pH值为5.5的条件下加入纤维素酶，酶解0.25h，获得酶解液Ⅰ；其中，纤维素酶的添加量为牡丹籽粕质量的0.8％，酶活为1×104U/g；物料比的单位为g:mL；
(3)超声碱提：调节步骤(2)中酶解液Ⅰ的pH值为8，然后在温度为70℃，功率为180W条件下，超声提取70min；
(4)获取牡丹籽粕粗蛋白：将经步骤(3)处理后的酶解液Ⅰ在3500r/min的转速下离心30min，获取上清液，调节该上清液的pH值为5.0后再次在3500r/min的转速下离心30min，获得沉淀Ⅰ，将沉淀Ⅰ洗涤至中性后利用冷冻干燥机冷冻干燥16h，获得牡丹籽粕粗蛋白；
(5)提纯：按物料比1:12将步骤(4)中获得的牡丹籽粕粗蛋白加入蒸馏水中，然后在60℃，pH值为5的条件下加入糖化酶，酶解10min，获得酶解液Ⅱ；糖化酶的添加量为牡丹籽粕粗蛋白质量的0.05％，酶活为1×105U/g；物料比的单位为g:mL；
(6)获取牡丹籽粕蛋白：将步骤(5)中获得的酶解液Ⅱ在3500r/min的转速下离心30min，获得沉淀Ⅱ，将沉淀Ⅱ洗涤至中性后利用冷冻干燥机冷冻干燥16h，获得牡丹籽粕蛋白，该牡丹籽粕蛋白的纯度为90.8％。
实施例3
提取牡丹籽粕中蛋白质
(1)脱脂：将原料牡丹籽粕粉碎后过80目筛，然后利用索式抽提法进行脱脂，脱脂温度为55℃，脱脂时间为6h，脱脂结束后，放置通风橱使石油醚挥发，得到的干物质低温保存，备用；
(2)酶解：按物料比1:8将经步骤(1)处理后的牡丹籽粕加入蒸馏水中，然后在55℃，pH值为4.0的条件下加入纤维素酶，酶解1h，获得酶解液Ⅰ；其中，纤维素酶的添加量为牡丹籽粕质量的0.2％，酶活为1×104U/g；物料比的单位为g:mL；
(3)超声碱提：调节步骤(2)中酶解液Ⅰ的pH值为12，然后在温度为30℃，功率为140W条件下，超声提取110min；
(4)获取牡丹籽粕粗蛋白：将经步骤(3)处理后的酶解液Ⅰ在5000r/min的转速下离心15min，获取上清液，调节该上清液的pH值为4.0后再次在5000r/min的转速下离心15min，获得沉淀Ⅰ，将沉淀Ⅰ洗涤至中性后利用冷冻干燥机冷冻干燥14h，获得牡丹籽粕粗蛋白；
(5)提纯：按物料比1:8将步骤(4)中获得的牡丹籽粕粗蛋白加入蒸馏水中，然后在40℃，pH值为3的条件下加入糖化酶，酶解50min，获得酶解液Ⅱ；糖化酶的添加量为牡丹籽粕粗蛋白质量的0.01％，酶活为1×105U/g；物料比的单位为g:mL；
(6)获取牡丹籽粕蛋白：将步骤(5)中获得的酶解液Ⅱ在5000r/min的转速下离心15min，获得沉淀Ⅱ，将沉淀Ⅱ洗涤至中性后利用冷冻干燥机冷冻干燥14h，获得牡丹籽粕蛋白，该牡丹籽粕蛋白的纯度为89.66％。
最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本发明进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本发明权利要求书所限定的范围。

Claims (8)

1.一种提取牡丹籽粕中蛋白质的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤：
(1)脱脂：将原料牡丹籽粕粉碎后进行脱脂处理，备用；
(2)酶解：按物料比1:8-12将经步骤(1)处理后的牡丹籽粕加入水中，然后在45-55℃，pH值为4.0-5.5的条件下加入纤维素酶，酶解0.25-1h，获得酶解液Ⅰ；所述纤维素酶的添加量为所述牡丹籽粕质量的0.2-0.8％，酶活为1×104U/g；所述物料比的单位为g:mL；
(3)超声碱提：调节步骤(2)中酶解液Ⅰ的pH值为8-12，然后在温度为30-70℃，功率为140-180W条件下，超声提取70-110min；
(4)获取牡丹籽粕粗蛋白：将经步骤(3)处理后的酶解液Ⅰ离心处理，获取上清液，调节所述上清液的pH值为4.0-5.0后再次离心处理，获得沉淀Ⅰ，将所述沉淀Ⅰ洗涤至中性后干燥，获得牡丹籽粕粗蛋白；
(5)提纯：按物料比1:8-12将步骤(4)中获得的牡丹籽粕粗蛋白加入水中，然后在40-60℃，pH值为3-5的条件下加入糖化酶，酶解10-50min，获得酶解液Ⅱ；所述糖化酶的添加量为所述牡丹籽粕粗蛋白质量的0.01-0.05％，酶活为1×105U/g；所述物料比的单位为g:mL；
(6)获取牡丹籽粕蛋白：将步骤(5)中获得的酶解液Ⅱ离心处理，获得沉淀Ⅱ，将所述沉淀Ⅱ洗涤至中性后干燥，获得牡丹籽粕蛋白。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中，所述牡丹籽粕粉碎后过80目筛，所述脱脂处理为利用索式抽提法进行脱脂，脱脂温度为55℃，脱脂时间为6h。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述离心处理和再次离心处理及步骤(6)中所述离心处理均为在3500-5000r/min的转速下离心15-30min。
4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，步骤(4)中所述离心处理和再次离心处理及步骤(6)中所述离心处理均为在4000r/min的转速下离心20min。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(4)和步骤(6)中，所述干燥均为利用冷冻干燥机干燥12h以上。
6.如权利要求1-5任一项所述的方法，步骤(2)中，按物料比1:8-12将经步骤(1)处理后的牡丹籽粕加入水中，然后在50℃，pH值为5.0的条件下加入纤维素酶，酶解0.5h，获得酶解液Ⅰ；所述纤维素酶的添加量为所述牡丹籽粕质量的0.5％，酶活为1×104U/g。
7.如权利要求1-5任一项所述的方法，步骤(3)中，调节步骤(2)中酶解液Ⅰ的pH值为10，然后在温度为50℃，功率为160W条件下，超声提取90min。
8.如权利要求1-5任一项所述的方法，步骤(5)中，按物料比1:8-12将步骤(4)中获得的牡丹籽粕粗蛋白加入水中，然后在50℃，pH值为3.5的条件下加入糖化酶，酶解20min，获得酶解液Ⅱ；所述糖化酶的添加量为所述牡丹籽粕粗蛋白质量的0.02％，酶活为1×105U/g。
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