CN109965075A - 一种从富硒食用菌中提取硒蛋白的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从富硒食用菌中提取硒蛋白的方法，涉及硒蛋白提取领域，要解决的是如何弥补天然食用菌中的硒含量很低的问题。本发明具体步骤如下：步骤一，制备富硒食用菌；步骤二，酸性提取；步骤三，酶解；步骤四，制备粗硒蛋白液；步骤五，制备成品：将粗硒蛋白液加入其体积3‑5倍的质量分数为88‑94%的乙醇溶液进行醇析，得到沉淀，再将沉淀依次采用无水乙醇、石油醚和丙酮洗涤并且真空干燥，即得到成品。本发明实现了将硒富集在食用菌中并且转换为有机硒，再用酶解、离心、过滤等方式得到硒蛋白，硒蛋白的提取率高，得到的硒蛋白纯度高，本发明得到的成品可应用于食品加工领域中，满足人体的补硒需求，具有广阔的应用前景。
Description
技术领域
本发明涉及硒蛋白提取领域，具体是一种从富硒食用菌中提取硒蛋白的方法。
背景技术
硒是人体必需的微量元素之一，硒可以提高免疫力，能加速免疫球蛋白及抗体产生。保护心血管与心肌，降低心血管病与心绞痛的发生率。在抗氧化抗衰老与抗癌防癌等方面有多种作用，并具有降低重金属毒害等特殊生理功能，被国内外科学家们誉为人类“抗癌之王、长寿元素、生命的火种、天然解毒剂、心脏守护神”。多种疾病都与硒营养状况密切相关。
由于硒在地球上分布不均，目前已知有 40 多个国家和地区不同程度缺硒，我国也有 2/3 以上地区缺硒，涉及人口达 7 亿多。直接利用无机硒盐补硒具有一定的毒性，存在较大的安全隐患，为了使人们在正常膳食之外再补充一些硒，科学家们研究了很多良好的补硒食品，例如硒酵母、富硒食用菌、富硒面粉、富硒大蒜、富硒蛋、硒盐等等举不胜举。而食用菌营养丰富、味道鲜美，富硒食用菌是一种颇有前途的富硒保健品。
食用菌是指子实体硕大、可供食用的蕈菌（大型真菌），食用菌不仅含有丰富的蛋白质、多糖及其他生理活性成分,能提高人体免疫力、抗衰老、抗肿瘤等能力,具有很高的食用和药用价值,而且有较强的富硒能力，人们根据食用菌富硒能力强的特点，研究将无机硒被食用菌转化为硒蛋白的方法，从而弥补天然食用菌中的硒含量很低的缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种从富硒食用菌中提取硒蛋白的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种从富硒食用菌中提取硒蛋白的方法，具体步骤如下：
步骤一，制备富硒食用菌：制备富硒培养基，在无菌条件下将食用菌菌种加入富硒培养基中培养3-5天同时添加富硒培养基质量8-12%的亚硒酸钠缓蚀剂，得到富硒食用菌；
步骤二，酸性提取：将富硒食用菌加入其重量4-6倍的水中并且在零下25至零下16摄氏度保持180-260分钟，然后在酸性溶液中浸泡5-8小时并且辅以红外线照射，然后在电场中保持10-15分钟，捞出并且加入强碱溶液调节pH值为8-9，得到第一混合物；
步骤三，酶解：再向第一混合物中加入其质量4-9%的复合蛋白酶并且在38-50摄氏度酶解，高温灭酶并且离心分离上清液，得到第二混合物；
步骤四，制备粗硒蛋白液：将第二混合物在冰浴条件下以2-3mL/分钟的速度加入第二混合物体积5-8倍的石油醚，然后在零下15至零下2摄氏度调节下保持4-7.2小时并且辅以超声波，在高速离心机中进行离心，收集上清液并且过滤，得到粗硒蛋白液；
步骤五，制备成品：将粗硒蛋白液加入其体积3-5倍的质量分数为88-94%的乙醇溶液进行醇析，得到沉淀，再将沉淀依次采用无水乙醇、石油醚和丙酮洗涤并且真空干燥，即得到成品。
作为本发明进一步的方案：步骤一中富硒培养基包括以下重量份的原料：秸秆粉末35-42.5份、豆粕12-16.8份、有机硒0.18-0.35份、食用菌下脚料24.6-27.2份、复合氨基酸6-9份、硫酸亚铁14.2-18.6份、虾壳5.6-9.2份、石膏2.5-4.4份和重质碳酸钙2.8-4.4份。
作为本发明进一步的方案：秸秆粉末包括大豆秸秆粉末、玉米秸秆粉末、水稻秸秆粉末和甘蔗秸秆粉末中的至少两种，食用菌下脚料包括香菇下脚料、杏鲍菇下脚料、平菇下脚料、木耳下脚料和金针菇下脚料中的至少三种。
作为本发明进一步的方案：步骤二中红外线照射的强度为180-260W，强碱溶液包括氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液中的任意一种。
作为本发明进一步的方案：步骤二中电场强度为15-18V/m，电压为40-55V。
作为本发明进一步的方案：步骤四中冰浴的温度为零下15至零下6摄氏度，超声波的功率为120-165W，超声波的频率为19-24KHz。
作为本发明进一步的方案：步骤四中高速离心机的转速为1860-2430rpm，步骤五中中空干燥的温度为40-48摄氏度。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明实现了将硒富集在食用菌中并且转换为有机硒，再用酶解、离心、过滤等方式得到硒蛋白，硒蛋白的提取率高，得到的硒蛋白纯度高，本发明得到的成品可应用于食品加工领域中，满足人体的补硒需求，具有广阔的应用前景。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
实施例1
一种从富硒食用菌中提取硒蛋白的方法，具体步骤如下：
步骤一，制备富硒食用菌：制备富硒培养基，富硒培养基包括以下重量份的原料：秸秆粉末35份、豆粕12份、有机硒0.18份、食用菌下脚料24.6份、复合氨基酸6份、硫酸亚铁14.2份、虾壳5.6份、石膏2.5份和重质碳酸钙2.8份，秸秆粉末包括大豆秸秆粉末和甘蔗秸秆粉末的混合物，食用菌下脚料包括香菇下脚料、平菇下脚料和木耳下脚料的混合物，在无菌条件下将食用菌菌种加入富硒培养基中培养3.8天同时添加富硒培养基质量11%的亚硒酸钠缓蚀剂，得到富硒食用菌；
步骤二，酸性提取：将富硒食用菌加入其重量5倍的水中并且在零下22摄氏度保持235分钟，然后在酸性溶液中浸泡6.5小时并且辅以210W的红外线照射，然后在电场中保持12分钟，捞出并且加入氢氧化钾溶液调节pH值为8.6，得到第一混合物；
步骤三，酶解：再向第一混合物中加入其质量6.5%的复合蛋白酶并且在44摄氏度酶解，高温灭酶并且离心分离上清液，得到第二混合物；
步骤四，制备粗硒蛋白液：将第二混合物在冰浴条件下以2.4mL/分钟的速度加入第二混合物体积6倍的石油醚，然后在零下8摄氏度调节下保持5.5小时并且辅以超声波，在高速离心机中进行离心，收集上清液并且过滤，得到粗硒蛋白液；
步骤五，制备成品：将粗硒蛋白液加入其体积4倍的质量分数为91%的乙醇溶液进行醇析，得到沉淀，再将沉淀依次采用无水乙醇、石油醚和丙酮洗涤并且真空干燥，即得到成品。
实施例2
一种从富硒食用菌中提取硒蛋白的方法，具体步骤如下：
步骤一，制备富硒食用菌：制备富硒培养基，在无菌条件下将食用菌菌种加入富硒培养基中培养4天同时添加富硒培养基质量10%的亚硒酸钠缓蚀剂，得到富硒食用菌；
步骤二，酸性提取：将富硒食用菌加入其重量6倍的水中并且在零下20摄氏度保持196分钟，然后在酸性溶液中浸泡7.2小时并且辅以红外线照射，然后在电场中保持14分钟，电场强度为16V/m，电压为52V，捞出并且加入强碱溶液调节pH值为8.4，得到第一混合物；
步骤三，酶解：再向第一混合物中加入其质量4-9%的复合蛋白酶并且在45摄氏度酶解，高温灭酶并且离心分离上清液，得到第二混合物；
步骤四，制备粗硒蛋白液：将第二混合物在零下8摄氏度的冰浴条件下以3mL/分钟的速度加入第二混合物体积7.5倍的石油醚，然后在零下5摄氏度调节下保持6小时并且辅以超声波，超声波的功率为145W，超声波的频率为21KHz，在高速离心机中进行离心，收集上清液并且过滤，得到粗硒蛋白液；
步骤五，制备成品：将粗硒蛋白液加入其体积5倍的质量分数为90%的乙醇溶液进行醇析，得到沉淀，再将沉淀依次采用无水乙醇、石油醚和丙酮洗涤并且真空干燥，即得到成品。
实施例3
一种从富硒食用菌中提取硒蛋白的方法，具体步骤如下：
步骤一，制备富硒食用菌：制备富硒培养基，富硒培养基包括以下重量份的原料：秸秆粉末38.4份、豆粕14.7份、有机硒0.24份、食用菌下脚料26.3份、复合氨基酸7.7份、硫酸亚铁17.4份、虾壳8.5份、石膏3.8份和重质碳酸钙3.5份，秸秆粉末包括大豆秸秆粉末、玉米秸秆粉末、水稻秸秆粉末和甘蔗秸秆粉末的混合物，食用菌下脚料包括香菇下脚料、杏鲍菇下脚料、平菇下脚料、木耳下脚料和金针菇下脚料的混合物，在无菌条件下将食用菌菌种加入富硒培养基中培养4天同时添加富硒培养基质量8.8%的亚硒酸钠缓蚀剂，得到富硒食用菌；
步骤二，酸性提取：将富硒食用菌加入其重量6倍的水中并且在零下21摄氏度保持240分钟，然后在酸性溶液中浸泡6小时并且辅以235W的红外线照射，然后在电场中保持10分钟，电场强度为17V/m，电压为52V，捞出并且加入氢氧化钾溶液调节pH值为8.6，得到第一混合物；
步骤三，酶解：再向第一混合物中加入其质量5.6%的复合蛋白酶并且在45摄氏度酶解，高温灭酶并且离心分离上清液，得到第二混合物；
步骤四，制备粗硒蛋白液：将第二混合物在零下10摄氏度的冰浴条件下以2.4mL/分钟的速度加入第二混合物体积6.5倍的石油醚，然后在零下11摄氏度调节下保持5.6小时并且辅以超声波，超声波的功率为144W，超声波的频率为22KHz，在转速为2160rpm的高速离心机中进行离心，收集上清液并且过滤，得到粗硒蛋白液；
步骤五，制备成品：将粗硒蛋白液加入其体积3倍的质量分数为91%的乙醇溶液进行醇析，得到沉淀，再将沉淀依次采用无水乙醇、石油醚和丙酮洗涤并且在45摄氏度下真空干燥，即得到成品。
实施例4
一种从富硒食用菌中提取硒蛋白的方法，具体步骤如下：
步骤一，制备富硒食用菌：制备富硒培养基，在无菌条件下将食用菌菌种加入富硒培养基中培养3-5天同时添加富硒培养基质量10.5%的亚硒酸钠缓蚀剂，得到富硒食用菌；
步骤二，酸性提取：将富硒食用菌加入其重量6倍的水中并且在零下20摄氏度保持190分钟，然后在酸性溶液中浸泡6小时并且辅以200W的红外线照射，然后在电场中保持14分钟，电场强度为16V/m，电压为48V，捞出并且加入氢氧化钠溶液调节pH值为8.6，得到第一混合物；
步骤三，酶解：再向第一混合物中加入其质量6.9%的复合蛋白酶并且在45摄氏度酶解，高温灭酶并且离心分离上清液，得到第二混合物；
步骤四，制备粗硒蛋白液：将第二混合物在冰浴条件下以2.4mL/分钟的速度加入第二混合物体积6倍的石油醚，然后在零下7摄氏度调节下保持6小时并且辅以超声波，在转速为2250rpm的高速离心机中进行离心，收集上清液并且过滤，得到粗硒蛋白液；
步骤五，制备成品：将粗硒蛋白液加入其体积4倍的质量分数为94%的乙醇溶液进行醇析，得到沉淀，再将沉淀依次采用无水乙醇、石油醚和丙酮洗涤并且在42摄氏度真空干燥，即得到成品。
实施例5
一种从富硒食用菌中提取硒蛋白的方法，具体步骤如下：
步骤一，制备富硒食用菌：制备富硒培养基，富硒培养基包括以下重量份的原料：秸秆粉末42.5份、豆粕16.8份、有机硒0.35份、食用菌下脚料27.2份、复合氨基酸9份、硫酸亚铁18.6份、虾壳9.2份、石膏4.4份和重质碳酸钙4.4份，秸秆粉末包括玉米秸秆粉末、水稻秸秆粉末和甘蔗秸秆粉末的混合物，食用菌下脚料包括杏鲍菇下脚料、平菇下脚料、木耳下脚料和金针菇下脚料的混合物，在无菌条件下将食用菌菌种加入富硒培养基中培养5天同时添加富硒培养基质量9%的亚硒酸钠缓蚀剂，得到富硒食用菌；
步骤二，酸性提取：将富硒食用菌加入其重量4倍的水中并且在零下20摄氏度保持205分钟，然后在酸性溶液中浸泡6.5小时并且辅以红外线照射，然后在电场中保持12分钟，电场强度为16V/m，电压为52V，捞出并且加入强碱溶液调节pH值为9，得到第一混合物；
步骤三，酶解：再向第一混合物中加入其质量7.7%的复合蛋白酶并且在44摄氏度酶解，高温灭酶并且离心分离上清液，得到第二混合物；
步骤四，制备粗硒蛋白液：将第二混合物在零下10摄氏度的冰浴条件下以2mL/分钟的速度加入第二混合物体积8倍的石油醚，然后在零下13摄氏度调节下保持6小时并且辅以超声波，超声波的功率为156W，超声波的频率为22KHz，在高速离心机中进行离心，收集上清液并且过滤，得到粗硒蛋白液；
步骤五，制备成品：将粗硒蛋白液加入其体积3倍的质量分数为91%的乙醇溶液进行醇析，得到沉淀，再将沉淀依次采用无水乙醇、石油醚和丙酮洗涤并且真空干燥，即得到成品。
对实施例1-5的成品进行检验，测定方法为利用微波消解-紫外分光光度法测定硒含量。
采用GB5009.93-2007测定总硒含量，附录A中方法测定硒代蛋氨酸（以Se计）。有机硒占总硒质量百分比（质量分数≥80）为硒代蛋氨酸（以Se计）含量/总硒含量的百分比；
采用BG5009.5 凯氏定氮法检测蛋白质（质量分数≥40）结果见表1。
表1
| 原料中的硒含量（μg/g） | 成品中的硒含量（μg/g） | 硒含量提升倍数 | 有机硒占总硒的质量分数 | 蛋白质的质量分数 | |
| 实施例1 | 5 | 16.85 | 3.37 | 95.36 | 65.81 |
| 实施例2 | 1 | 3.41 | 3.41 | 96.84 | 71.06 |
| 实施例3 | 10 | 31.8 | 3.18 | 94.27 | 68.41 |
| 实施例4 | 15 | 46.5 | 3.1 | 95.87 | 70.51 |
| 实施例5 | 20 | 64.48 | 3.224 | 94.22 | 68.24 |
从表1中可以看出，实施例1-5的成品中硒含量均有3倍以上的提升，有机硒占总硒质量分数高于94%，蛋白质的质量分数不低于68，使得硒含量得到有效富集，有利于人体的吸收。
本发明的工作原理是：本发明将食用菌菌种种植在富硒培养基中并且辅以亚硒酸钠缓蚀剂，得到富硒食用菌，将富硒食用菌用酸性溶液浸泡，使得富硒食用菌的结构变得松散，有利于后续的酶解，辅以红外线照射并且采用电场处理，对富硒食用菌进行改性，使得富硒食用菌的分子吸收能量，使得硒蛋白更容易酶解，在碱性条件下酶解并且离心，再以石油醚辅以超声波提取，得到粗硒蛋白液，在超声波的振动下，硒蛋白也随之不断振动，避免了硒蛋白团聚现象的发生，进而降低了硒蛋白的粒径，有利于人体的吸收，得到粗硒蛋白液，将粗硒蛋白液进行醇析，即可得到成品。
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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (7)
1.一种从富硒食用菌中提取硒蛋白的方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一，制备富硒食用菌：制备富硒培养基，在无菌条件下将食用菌菌种加入富硒培养基中培养3-5天同时添加富硒培养基质量8-12%的亚硒酸钠缓蚀剂，得到富硒食用菌；
步骤二，酸性提取：将富硒食用菌加入其重量4-6倍的水中并且在零下25至零下16摄氏度保持180-260分钟，然后在酸性溶液中浸泡5-8小时并且辅以红外线照射，然后在电场中保持10-15分钟，捞出并且加入强碱溶液调节pH值为8-9，得到第一混合物；
步骤三，酶解：再向第一混合物中加入其质量4-9%的复合蛋白酶并且在38-50摄氏度酶解，高温灭酶并且离心分离上清液，得到第二混合物；
步骤四，制备粗硒蛋白液：将第二混合物在冰浴条件下以2-3mL/分钟的速度加入第二混合物体积5-8倍的石油醚，然后在零下15至零下2摄氏度调节下保持4-7.2小时并且辅以超声波，在高速离心机中进行离心，收集上清液并且过滤，得到粗硒蛋白液；
步骤五，制备成品：将粗硒蛋白液加入其体积3-5倍的质量分数为88-94%的乙醇溶液进行醇析，得到沉淀，再将沉淀依次采用无水乙醇、石油醚和丙酮洗涤并且真空干燥，即得到成品。
2.根据权利要求1所述的从富硒食用菌中提取硒蛋白的方法，其特征在于，所述步骤一中富硒培养基包括以下重量份的原料：秸秆粉末35-42.5份、豆粕12-16.8份、有机硒0.18-0.35份、食用菌下脚料24.6-27.2份、复合氨基酸6-9份、硫酸亚铁14.2-18.6份、虾壳5.6-9.2份、石膏2.5-4.4份和重质碳酸钙2.8-4.4份。
3.根据权利要求2所述的从富硒食用菌中提取硒蛋白的方法，其特征在于，所述秸秆粉末包括大豆秸秆粉末、玉米秸秆粉末、水稻秸秆粉末和甘蔗秸秆粉末中的至少两种，食用菌下脚料包括香菇下脚料、杏鲍菇下脚料、平菇下脚料、木耳下脚料和金针菇下脚料中的至少三种。
4.根据权利要求1所述的从富硒食用菌中提取硒蛋白的方法，其特征在于，所述步骤二中红外线照射的强度为180-260W，强碱溶液包括氢氧化钠溶液和氢氧化钾溶液中的任意一种。
5.根据权利要求1所述的从富硒食用菌中提取硒蛋白的方法，其特征在于，所述步骤二中电场强度为15-18V/m，电压为40-55V。
6.根据权利要求1或5所述的从富硒食用菌中提取硒蛋白的方法，其特征在于，所述步骤四中冰浴的温度为零下15至零下6摄氏度，超声波的功率为120-165W，超声波的频率为19-24KHz。
7.根据权利要求1所述的从富硒食用菌中提取硒蛋白的方法，其特征在于，所述步骤四中高速离心机的转速为1860-2430rpm，步骤五中中空干燥的温度为40-48摄氏度。
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