CN109170118A - 一种蚕蛹蛋白粉的制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，包括以下步骤：取蚕蛹，制备脱脂蛹粉；取一定量的脱脂蛹粉，制备蚕蛹的蛋白提取液；向蛋白提取液中按质量体积比0.2∶1000～20∶1000加入葡萄糖酸‑δ‑内酯，加热至温度40～80℃，搅拌后保温沉淀4～8h，沉淀后的混合溶液经离心后获得湿蛋白粗提取物；将湿蛋白粗提取物进行脱色脱臭，得到脱色脱臭蛋白提取物；将脱色脱臭蛋白提取物经洗涤和干燥处理，即获得白色无臭味的蚕蛹蛋白粉。本发明方法提取工艺简单、蛋白收率高、环境污染小，制备得到的蚕蛹蛋白粉为白色细粉、无臭味，且蛋白质含量高，杂质少，溶解性、起泡稳定性和乳化稳定性好。
Description
技术领域
本发明涉及蚕蛹蛋白粉技术领域，具体涉及一种蚕蛹蛋白粉的制备方法。
背景技术
蚕蛹具有极其丰富的营养价值和药用价值，它含有丰富的蛋白质和人体必需氨基酸、维生素及微量元素，是人类理想的动物性食品。蚕蛹蛋白粉为蚕蛹经脱水、除脂后再经处理得到的粉末状固体。蚕蛹蛋白与动物蛋白组成类似，一般的提取方法都是采用碱提酸沉，而采用酸沉淀不仅增加了后续处理工艺，比如调节蛋白溶液pH等，还增加了废水处理的难度。此外，蚕蛹蛋白的臭味会影响人们食用的观感，而蚕蛹蛋白的臭味主要来源于低级脂肪酸、多胺类物质，现有技术中有使用吸附剂进行除味的方法，然而，吸附剂使用后需将吸附剂去除才能用于食品中，处理工艺也较为复杂。
中国专利文献CN103613638A公开了一种柞蚕蛹蛋白粉的制备方法，采用碱提酸沉的方法提取蚕蛹蛋白；中国专利文献CN105124131A公开了一种浅黄色无臭脱脂蚕蛹蛋白粉及其制备方法，采用超声提取和树脂吸附的方法，其中也包括了酸沉淀的步骤。以上专利文献的方法均采用了酸沉淀，处理较为复杂。中国专利文献CN107114796A公开了一种纳米蚕蛹蛋白粉及其制备方法，采用超声提取和酶解的方法，然而，在处理过程了加入了吸附剂（活性炭），而人体不能食用此种吸附剂，因此也增加了后续提纯的步骤。
因此，亟需一种蚕蛹蛋白的制备方法，提取工艺简单，蛋白收率高且环境污染小。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术存在的问题，提供一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，提取工艺简单，蛋白收率高且环境污染小。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）取蚕蛹，制备脱脂蛹粉；
（2）取一定量的脱脂蛹粉，制备蚕蛹的蛋白提取液；
（3）向蛋白提取液中按质量体积比0.2∶1000～20∶1000加入葡萄糖酸-δ-内酯，加热至温度40～80℃，搅拌后保温沉淀4～8h，沉淀后的混合溶液经离心后获得湿蛋白粗提取物；
（4）将湿蛋白粗提取物进行脱色脱臭，得到脱色脱臭蛋白提取物；
（5）将脱色脱臭蛋白提取物经洗涤和干燥处理，即获得白色无臭味的蚕蛹蛋白粉。
本发明方法提取工艺简单、蛋白收率高、环境污染小，制备得到的蚕蛹蛋白粉为白色细粉、无臭味，且蛋白质含量高，杂质少，溶解性、起泡稳定性和乳化稳定性好。葡萄糖酸-δ-内酯作为食品添加剂具有防腐和调味的作用，而本发明将其用于提取蚕蛹蛋白时，发现其可以使蚕蛹蛋白沉淀，蛋白收率高，且由于整个制备过程所用试剂较少，因此试剂的残留量小，得到的蛋白质整体质量好。
优选的，所述葡萄糖酸-δ-内酯与所述蛋白提取液的质量体积比为1∶1000～10∶1000。
更优选的，所述葡萄糖酸-δ-内酯与所述蛋白提取液的质量体积比为5∶1000。
优选的，加热至温度60℃，搅拌后保温沉淀6h。
优选的，步骤（1）具体为：将缫丝后的蚕蛹烘干，粉碎至10～40目，按质量体积比1∶4～1∶6加入正己烷，加热提取得残渣，残渣再经加热得到干燥的脱脂蛹粉。
优选的，步骤（2）具体为：取一定量的脱脂蛹粉，按质量体积比1∶10～1∶12加水，用NaOH溶液调整pH至8.0～11.0后，60～80℃提取2～4h，过滤后获得蛋白提取液。
优选的，步骤（4）具体为：将湿蛋白粗提取物通入饱和蒸汽，加压至0.5～2.0 MPa，维持时间30～80s后泄压，完成蒸汽爆破，即得到脱色脱臭蛋白提取物。
优选的，步骤（5）具体为：将脱色脱臭蛋白提取物经体积百分比为30%～60%的乙醇水溶液洗涤两次，离心后取沉淀，再按质量体积比1∶8～1∶12加水，均质后干燥，获得白色无臭味的蚕蛹蛋白粉。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明方法提取工艺简单、蛋白收率高、环境污染小，制备得到的蚕蛹蛋白粉为白色细粉、无臭味，且蛋白质含量高，杂质少，水溶性好。本发明通过采用葡萄糖酸-δ-内酯使蚕蛹蛋白沉淀，蛋白收率高，且由于整个制备过程所用试剂较少，因此试剂的残留量小，得到的蛋白质含量高、整体质量好。
具体实施方式
下面将结合本发明中的实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动条件下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）将缫丝后的蚕蛹烘干，粉碎至10～40目，按质量体积比1∶4～1∶6加入正己烷，加热提取得残渣，残渣再经加热得到干燥的脱脂蛹粉；
（2）取一定量的脱脂蛹粉，按质量体积比1∶10～1∶12加水，用NaOH溶液调整pH至8.0～11.0后，60～80℃提取2～4h，过滤后获得蛋白提取液；
（3）向蛋白提取液中按质量体积比0.2∶1000～20∶1000加入葡萄糖酸-δ-内酯，加热至温度40～80℃，搅拌后保温沉淀4～8h，沉淀后的混合溶液经离心后获得湿蛋白粗提取物；
（4）将湿蛋白粗提取物通入饱和蒸汽，加压至0.5～2.0MPa，维持时间30～80s后泄压，完成蒸汽爆破，即得到脱色脱臭蛋白提取物；
（5）将脱色脱臭蛋白提取物经体积百分比为30%～60%的乙醇水溶液洗涤两次，离心后取沉淀，再按质量体积比1∶8～1∶12加水，均质后干燥，获得白色无臭味的蚕蛹蛋白粉。
实施例1
一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）将缫丝后的蚕蛹烘干，粉碎至20目，置于提取罐中，按质量体积比1∶5加入正己烷，加热提取3h，放出混合油，残渣经罐内加热得干燥的脱脂蛹粉；
（2）取一定量的脱脂蛹粉，按质量体积比1∶11加水，用NaOH溶液调整pH至9.5后，70℃提取3h，过滤后获得蛋白提取液；
（3）将蛋白提取液置于沉淀罐中，按质量体积比5∶1000加入葡萄糖酸-δ-内酯，加热至温度60℃，搅拌后保温沉淀6h，沉淀后的混合溶液经卧螺离心机离心后获得湿蛋白粗提取物；
（4）将湿蛋白粗提取物置于蒸汽爆破机物料仓中，通入饱和蒸汽，加压至1.5MPa，维持时间60s后快速泄压，完成蒸汽爆破，即得到脱色脱臭蛋白提取物；
（5）将脱色脱臭蛋白提取物经体积百分比为45%的乙醇水溶液洗涤两次，离心后取沉淀，再按质量体积比1∶10加水，均质机均质后喷雾干燥，获得白色无臭味的蚕蛹蛋白粉。
本实施例的蛋白收率为86.9%。
实施例2
一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，与实施例1的区别在于，所述葡萄糖酸-δ-内酯与所述蛋白提取液的质量体积比为1∶1000。
本实施例的蛋白收率为80.2%。
实施例3
一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，与实施例1的区别在于，所述葡萄糖酸-δ-内酯与所述蛋白提取液的质量体积比为10∶1000。
本实施例的蛋白收率为85.5%。
实施例4
一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，与实施例1的区别在于，所述葡萄糖酸-δ-内酯与所述蛋白提取液的质量体积比为0.2∶1000。
本实施例的蛋白收率为75.9%。
实施例5
一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，与实施例1的区别在于，所述葡萄糖酸-δ-内酯与所述蛋白提取液的质量体积比为20∶1000。
本实施例的蛋白收率为82.7%。
实施例6
一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，与实施例1的区别在于，步骤（3）为：将蛋白提取液置于沉淀罐中，按质量体积比5∶1000加入葡萄糖酸-δ-内酯，加热至温度40℃，搅拌后保温沉淀8h，沉淀后的混合溶液经卧螺离心机离心后获得湿蛋白粗提取物。
本实施例的蛋白收率为83.2%。
实施例7
一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，与实施例1的区别在于，步骤（3）为：将蛋白提取液置于沉淀罐中，按质量体积比5∶1000加入葡萄糖酸-δ-内酯，加热至温度80℃，搅拌后保温沉淀4h，沉淀后的混合溶液经卧螺离心机离心后获得湿蛋白粗提取物。
本实施例的蛋白收率为85.9%。
实施例8
一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）将缫丝后的蚕蛹烘干，粉碎至40目，置于提取罐中，按质量体积比1∶4加入正己烷，加热提取3h，放出混合油，残渣经罐内加热得干燥的脱脂蛹粉；
（2）取一定量的脱脂蛹粉，按质量体积比1∶10加水，用NaOH溶液调整pH至8.0后，60℃提取4h，过滤后获得蛋白提取液；
（3）将蛋白提取液置于沉淀罐中，按质量体积比5∶1000加入葡萄糖酸-δ-内酯，加热至温度60℃，搅拌后保温沉淀6h，沉淀后的混合溶液经卧螺离心机离心后获得湿蛋白粗提取物；
（4）将湿蛋白粗提取物置于蒸汽爆破机物料仓中，通入饱和蒸汽，加压至0.5MPa，维持时间80s后快速泄压，完成蒸汽爆破，即得到脱色脱臭蛋白提取物；
（5）将脱色脱臭蛋白提取物经体积百分比为30%的乙醇水溶液洗涤两次，离心后取沉淀，再按质量体积比1∶8加水，均质机均质后喷雾干燥，获得白色无臭味的蚕蛹蛋白粉。
本实施例的蛋白收率为82.2%。
实施例9
一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）将缫丝后的蚕蛹烘干，粉碎至10目，置于提取罐中，按质量体积比1∶6加入正己烷，加热提取3h，放出混合油，残渣经罐内加热得干燥的脱脂蛹粉；
（2）取一定量的脱脂蛹粉，按质量体积比1∶12加水，用NaOH溶液调整pH至11.0后，80℃提取2h，过滤后获得蛋白提取液；
（3）将蛋白提取液置于沉淀罐中，按质量体积比5∶1000加入葡萄糖酸-δ-内酯，加热至温度60℃，搅拌后保温沉淀6h，沉淀后的混合溶液经卧螺离心机离心后获得湿蛋白粗提取物；
（4）将湿蛋白粗提取物置于蒸汽爆破机物料仓中，通入饱和蒸汽，加压至2.0MPa，维持时间30s后快速泄压，完成蒸汽爆破，即得到脱色脱臭蛋白提取物；
（5）将脱色脱臭蛋白提取物经体积百分比为60%的乙醇水溶液洗涤两次，离心后取沉淀，再按质量体积比1∶12加水，均质机均质后喷雾干燥，获得白色无臭味的蚕蛹蛋白粉。
本实施例的蛋白收率为81.9%。
对比例1
一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，与实施例1的区别在于，步骤（3）为：用1mol/L的HCl调节蛋白提取液的pH至4.5～4.8，使蛋白质处于等电点状态而凝集沉淀下来，沉淀后的混合溶液经卧螺离心机离心后获得湿蛋白粗提取物。
本对比例的蛋白收率为69.2%。
对比例2
一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）将缫丝后的蚕蛹烘干，粉碎至10目，置于提取罐中，按质量体积比1∶6加入正己烷，加热提取3h，放出混合油，残渣经罐内加热得干燥的脱脂蛹粉；
（2）将脱脂蛹粉放人容器中，按1∶15的比例加入40度的温水，并使水温保持在40℃充分搅拌后缓慢加人5%的NaOH，边加边搅拌，使之混合均匀，直至溶液pH值达到9.5之后将溶液加热至50℃，并在50℃恒温下搅拌2小时，再使之溶解沉淀2小时，然后过滤收集上层蛋白质滤液；
（3）将过滤的渣子按1∶8的比例加入40度的温水冲洗l~2次，每次沉淀l.5小时，每次的冲洗液收集上层蛋白质滤液并与首次滤液混合；
（4）将收集到的滤液的温度保持在40℃缓慢加入l0%浓度的盐酸，并混合均匀，直至溶液pH值达到4.5~5，使其静止沉淀8小时，析出蛋白质沉淀，去掉上清液；
（5）洗酸用清水反复冲洗蛋白质沉淀，直至pH值达到6.5～7，然后将冲洗后的蛋白质沉淀灌入白布口袋，挤压，尽量排出水分，制成蛋白质软块；
（6）将蛋白质软块用均质机均质后喷雾干燥，即制成蚕蛹蛋白粉。
本对比例的蛋白收率为76.9%。
对比例3
一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，包括以下步骤：
（1）将缫丝后的蚕蛹烘干，粉碎至10目，置于提取罐中，按质量体积比1∶6加入正己烷，加热提取3h，放出混合油，残渣经罐内加热得干燥的脱脂蛹粉；
（2）脱脂蛹粉先经过自来水洗再经过纯水洗，然后加入水中，然后进行破壁处理，再进行超声处理，得到处理液；破壁处理的转速为50000rpm，时间为35分钟；脱脂蛹粉与水的质量比1∶25；超声处理的功率为700W，频率40KHz；
（2）向处理液中加入吸附剂活性炭，于80℃进行吸附处理；然后压滤处理，得到滤液；活性炭的加入量为处理液质量的2%；
（3）将木瓜蛋白酶加入滤液中，在振动条件下进行酶解，得到酶解液；木瓜蛋白酶用量为2500活力单位/mL滤液，酶解温度为48℃，酶解时间为7小时，pH值控制在7.5；
（4）将酶解液经过离子交换树脂后再浓缩得到固含量为60wt%的浓缩物；离子交换树脂中，阴离子与阳离子的摩尔比为1∶2；
（5）将浓缩物进行超重力处理后再进行冷冻干燥，得到蚕蛹蛋白粉；冷冻干燥的温度为-25℃，压力为4Pa，蒸发液层厚度3mm；超重力处理的转速为30000rpm；浓缩物的流量为150mL/min。
本对比例的蛋白收率为82.9%。
试验例
将实施例1～9和对比例1～3制备得到的蚕蛹蛋白粉进行如下检测，结果见表1：
1、通过国家标准检测方法进行蛋白质含量检测、灰度检测；
2、溶解性检测：取2g样品悬浮于100mL蒸馏水中，调节其pH为7.0，搅拌30min，在10000r/min离心20min，利用微量凯氏定氮法测定上清液的蛋白含量，用1L溶液中溶解蛋白的质量(g)表示蛋白的溶解能力；
3、起泡性检测：取0.1g样品溶于50mL蒸馏水中，调节pH至7.0，用高速搅拌器在10000r/min下搅拌2min，然后倒入250mL量筒中测量搅拌后的总体积，蛋白溶液搅拌后体积增加的百分含量表示起泡性(foaming capacity,FC)；搅拌后静置30min的蛋白 溶液体积增加的百分含量表示起泡稳定性(foaming stability,FS)；
4、乳化性检测：取0.09g蛋白样品溶于45mL蒸馏水中，调节pH至7.0，加入15mL色拉油，在10000r/min下用高速搅拌器搅拌1min，分别在搅拌后0min和10min从容器底部取50μL乳化液，用5mL0.1％的十二烷基磺酸钠溶液对其稀释，混匀后在500nm处测定其吸光值，计算得到其乳化性(emulsifying activity index，EAI)和乳化稳定性(emulsifyingstability index，ESI)。
下表1是蚕蛹蛋白粉检测结果：
从表1可以看出，本实施例方法制得的蚕蛹蛋白粉综合性能明显优于对比例，说明采用葡萄糖酸-δ-内酯对蚕蛹蛋白沉淀进行沉淀时，一方面蛋白沉淀的效率高，另一方面对沉淀的蛋白性能有一定的提升，这可能是由于葡萄糖酸-δ-内酯沉淀蛋白时较为温和，对蛋白具有一定的保护作用。而从灰分的对比可以看出，本实施例方法制得的蚕蛹蛋白粉的杂质少，从方法的对比也可以看出，本发明方法使用的试剂较少，因此试剂的残留量小，得到的蚕蛹蛋白粉的杂质也就较少。从实施例之间的对比可以看出，实施例1中各个步骤中试剂的比例最佳，得到的蚕蛹蛋白粉整体质量最好。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）取蚕蛹，制备脱脂蛹粉；
（2）取一定量的脱脂蛹粉，制备蚕蛹的蛋白提取液；
（3）向蛋白提取液中按质量体积比0.2∶1000～20∶1000加入葡萄糖酸-δ-内酯，加热至温度40～80℃，搅拌后保温沉淀4～8h，沉淀后的混合溶液经离心后获得湿蛋白粗提取物；
（4）将湿蛋白粗提取物进行脱色脱臭，得到脱色脱臭蛋白提取物；
（5）将脱色脱臭蛋白提取物经洗涤和干燥处理，即获得白色无臭味的蚕蛹蛋白粉。
2.根据权利要求1所述的一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，其特征在于，所述葡萄糖酸-δ-内酯与所述蛋白提取液的质量体积比为1∶1000～10∶1000。
3.根据权利要求1所述的一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，其特征在于，所述葡萄糖酸-δ-内酯与所述蛋白提取液的质量体积比为5∶1000。
4.根据权利要求1所述的一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，其特征在于，加热至温度60℃，搅拌后保温沉淀6h。
5.根据权利要求1所述的一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，其特征在于，步骤（1）具体为：将缫丝后的蚕蛹烘干，粉碎至10～40目，按质量体积比1∶4～1∶6加入正己烷，加热提取得残渣，残渣再经加热得到干燥的脱脂蛹粉。
6.根据权利要求1所述的一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，其特征在于，步骤（2）具体为：取一定量的脱脂蛹粉，按质量体积比1∶10～1∶12加水，用NaOH溶液调整pH至8.0～11.0后，60～80℃提取2～4h，过滤后获得蛋白提取液。
7.根据权利要求1所述的一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，其特征在于，步骤（4）具体为：将湿蛋白粗提取物通入饱和蒸汽，加压至0.5～2.0MPa，维持时间30～80s后泄压，完成蒸汽爆破，即得到脱色脱臭蛋白提取物。
8.根据权利要求1所述的一种蚕蛹蛋白粉的制备方法，其特征在于，步骤（5）具体为：将脱色脱臭蛋白提取物经体积百分比为30%～60%的乙醇水溶液洗涤两次，离心后取沉淀，再按质量体积比1∶8～1∶12加水，均质后干燥，获得白色无臭味的蚕蛹蛋白粉。
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