CN110256319B - 一种从酶解的玉米蛋白粉中提取玉米黄素的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种从酶解的玉米蛋白粉中提取玉米黄素的方法,该方法中,所述酶解的玉米蛋白粉的制备包括:玉米蛋白粉的前处理;酶解前处理后的玉米蛋白粉获取酶解液,将酶解液制备成粉末;高温提取酶解液粉末,取上清液进行旋转蒸发,去除旋转蒸发过程中产生的上层红棕色膏状物,将剩余下层产物制备成粉末,即为酶解的玉米蛋白粉。本发明工艺简单、利于生产,能够提高玉米黄素的纯度。

Description

一种从酶解的玉米蛋白粉中提取玉米黄素的方法
技术领域
本发明涉及化工、医药和食品领域具体涉及一种从酶解的玉米蛋白粉中提取玉米黄素的方法。
背景技术
公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解,而不必然被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已经成为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
玉米黄素(又称玉米黄质,化学式为C40H56O2,分子量为568.88)是一种天然类胡萝卜素。其同分异构体是叶黄素(Lutein)和β-隐黄质(β-Cryptoxanthin),是一种脂溶性天然色素,其分子呈现出多烯烃结构,共 11个共轭双键,呈现出单双键交替的结构,构成一个大的共轭体系,能阻断自由基链式传递,在生物体中通过降低自由基单线氧和光敏感剂的反应活性起到抗氧化作用。碳链的末端含有羟基基团,强化了玉米黄素的抗氧化活性。
此外,玉米黄素能防止紫外线对细胞蛋白、酶和DNA的破坏,如DNA 断裂,嘧啶二聚体内旋等,能降低生物体某些疾病的发生风险。它作为光过滤器对眼部代谢和功能有直接影响,它能提高婴儿视觉损伤的免疫作用,防止白内障的形成,降低老年失明危险。玉米黄素有抗癌作用。它可显著降低心肌梗塞的发病率,降低心血管疾病的发生。玉米黄素可以增加蛋黄的红黄色,增加肉鸡的肉质和风味,具有重要饲用价值。玉米黄素也可用作药品、保健品和饮料的开发。
发明人发现,现有的玉米黄素的提取方法往往采用有机溶剂直接萃取法,该类方法包括采用单一溶剂萃取法或多溶剂萃取法,其中,单一溶剂萃取法虽然简单,但是萃取率极低、耗时长、而且往往纯度不高。与单一溶剂萃取法相比,多溶剂萃取法能相对提高提取率和纯度,但提高程度有限,比如专利申请号为CN00134539.7的专利申请中公开了采用极性由小到大的不同溶剂浸提,极性小的采用己烷和乙酸乙酯,极性大选丙醇等,萃取结束后再经酶处理,操作较为繁琐;现有的提取方法还包括超临界CO2流体萃取技术,该技术高效且成熟,显著优于传统的有机溶剂萃取法,但是超临界设备购买和维护成本过高,不利于企业成本的降低,使得工业化推广受到限制。生物酶酶解法也是常用的技术手段,生物酶解法的使用避免了传统有机溶剂直接萃取法造成的有机溶剂残留的问题,但是酶解本身仍然存在价格高且酶解不彻底导致产品质量低的问题;以及超声波、微波辅助结合有机溶剂萃取的方式,这种结合的方式能够显著缩短在天然产物中提取的时间、并提高提取效率,但是这种超声波或微波辅助有机溶剂提取的方式对萃取原料的要求较高,而且高功率微波导致的热效应使反应系统温度难以控制、不利工业化生产。
发明内容
为解决现有技术中存在的问题,本发明的目的是提供一种提取玉米黄素的方法,该方法从酶解的玉米蛋白粉中提取玉米黄素,该方法能够较好的实现玉米黄素和玉米多肽类物质的有效分离,提高了玉米黄素的产量以及纯度。
具体地,本发明的技术方案如下所示:
本发明提供了一种提取玉米黄素的方法,其包括从酶解的玉米蛋白粉中提取玉米黄素,所述酶解的玉米蛋白粉的制备包括:
玉米蛋白粉的前处理;酶解前处理后的玉米蛋白粉以获取酶解液,将酶解液制备成粉末;高温提取酶解液粉末,取上清液进行旋转蒸发,去除旋转蒸发过程中产生的上层红棕色膏状物,将剩余下层产物制备成粉末,即为酶解的玉米蛋白粉。
在本发明的实施方式中,所述玉米蛋白粉的前处理包括取玉米蛋白粉与水混合,35-55℃下搅拌0.5-1.5h并调节pH至6.5-9。
其中,在本发明的实施方式中,酶解温度可以为35-55℃之间(含端值本数)的任意值,比如可以为35℃、45℃、50℃或55℃。酶解时间可以为0.5-1.5h之间(含端值本数)的任意值,比如可以为0.5h、1h或1.5h。一般情况下,在保证酶活性情况下,酶解温度越高、酶解时间越长,酶解越充分、酶解效果越好;在本发明的一些实施方式中,当酶解温度处于本发明较低温度范围时也能实现较好的酶解效果,比如35-50℃。
其中,在一些实施方式中,玉米蛋白粉的前处理中,pH调节至6.5-7;在又一些实施方式中,调节pH至7-9。在本发明的实施方式中,针对玉米蛋白粉的前处理,当pH为7-9时尤其在该范围内当pH大于7时,前处理的效果较为优异,特别有利于后期酶解过程的充分,特别是pH为9时,这种优势更为突出。
推测其原因,玉米蛋白粉颗粒干而坚硬,而且玉米蛋白粉中的蛋白(尤其是玉米醇溶蛋白)和玉米黄素的脂溶性结合牢固,水分子难以进入蛋白颗粒当中,玉米蛋白粉在水中始终呈粉粒状态,而本发明的第一次碱处理可以破坏蛋白质的高级结构(四级、三级、二级)成一级结构,为酶提供作用于底物的条件,而且使复合酶有效工作;否则,仅靠调整酶的类型、或者调整酶解条件对本发明技术效果的实现所做出的贡献十分有限。
在本发明的实施方式中,所述酶解包括:在经前处理后的玉米蛋白粉中加入中性蛋白酶,酶解12-24h,得酶解液,其中,中性蛋白酶的加入量为:玉米蛋白粉经前处理前的取用量与中性蛋白酶的质量比为100: 1.5-3.5。
本发明所述中性蛋白酶为可以采用市售常规的中性蛋白酶。
其中,在本发明的一些实施方式中,所述中性蛋白酶的加入量为:玉米蛋白粉经前处理前的取用量与中性蛋白酶的质量比为100:1.5-2.5;在又一些实施方式中,该质量比为100:3-3.5。在本发明的实施方式中,玉米蛋白粉经前处理前的取用量与中性蛋白酶的质量比为100:2.5-3.5、尤其在该范围内大于100:2.5时,酶解进行得更充分,比如该重量比为100: 3-3.5,特别是为100:3.5时。
在本发明的实施方式中,酶解结束后酶解液在55-68℃旋转蒸发除水、干燥后磨成细粉。酶解液直接成粉的操作。
本发明所述细粉,如无特殊说明,均指能全部通过五号筛,并含能通过六号筛不少于95%的粉末状态。
在本发明的实施方式中,所述高温提取酶解液粉末的操作中,提取采用无水乙醇,提取过程包括:在制备成粉的酶解液中加入无水乙醇,得到料液,在料液温度65~70℃搅拌回流,离心得上清液和沉渣。
在本发明的醇提操作后,沉渣干燥后为白色或近白色时,表明玉米黄素提取较完全。
在本发明的一些实施方式中,所述提取操作至少进行二次,其中,第一次提取操作包括在制备成粉的酶解液中加入无水乙醇,得到料液,在料液温度65~70℃搅拌回流,离心得第一上清液和沉渣,上清液备用;第二次提取操作包括在第一次提取获得的沉渣中加入与第一次操作等量的无水乙醇,在料液温度65~70℃搅拌回流,离心得第二上清液和沉渣。在又一些实施方式中,所述提取操作进行三次,其中,第三次提取操作重复第二次提取操作的过程,离心获得第三上清液和沉渣。
在本发明的一些实施方式中,所述从酶解的玉米蛋白粉中提取玉米黄素的方法包括:将酶解的玉米蛋白粉加入到无水乙醇中,常温下搅拌提取至少一次,过滤分离滤液和滤渣,滤液旋转蒸发浓缩,向浓缩液中搅拌加入20-40%聚合氯化铁溶液,过滤除去沉淀,滤液再次过滤后旋转蒸发即得产物。
在本发明的一些实施方式中,所述常温下搅拌提取的操作进行两次,第二次提取为取第一次提取后的滤渣重复与第一次提取相同的操作,过滤得滤液,两次提取的滤液合并后进行后续操作。
在本发明的实施方式中,所述聚合氯化铁溶液的加入量与浓缩液的体积比5-12:100。
现有技术中往往将壳聚糖应用于玉米黄素的提取工艺中去除蛋白,在壳聚糖分子的大量游离氨基的作用下,蛋白质分子发生絮凝沉淀。聚合氯化铁是一种混凝剂,多用于净水处理,能够除菌、除臭、除氟、铝、铬、除油、除重金属盐、除放射性污染物、在净化各种水源过程中具有广泛的用途。但目前并未有将其应用于玉米黄素的提取工艺中,将其用于除蛋白的操作。本发明的发明人偶然发现将其应用于玉米蛋白的提取工艺中能够很好的起到去除蛋白的作用,而且相较于壳聚糖起效时间短、沉降快、效率高,特别适合于本发明的提取工艺。
在本发明较为具体的实施方式中,所述提取玉米黄素的方法包括:玉米蛋白粉与水(比如自来水)混合,调pH=6.5~9,35~55℃搅拌0.5~1.5h;加入中性蛋白酶,其中,所取玉米蛋白粉与中性蛋白酶=100:1.5~3.5(w/w),酶解12~24h,倒出酶解液,在55~68℃旋转蒸发除水干燥后磨成细粉;加入无水乙醇600~800mL,在料液温度65~70℃搅拌回流1~2h;2000~3000r/min 离心得上清液和沉渣;向沉渣中再加入与第一次用量相同的无水乙醇,重复以上提取和离心过程2次,离心后的沉渣干燥后为白色,表明玉米黄素提取较完全,将3次所得上清液合并,总体积为1720~2330mL;上清液经旋转蒸发除去乙醇后趁热立即倒出流动的棕红色膏状物(该膏状物在酶解的玉米蛋白之上,两者始终不混合,分离明显);然后取出酶解的玉米蛋白(或去除流动的棕红色膏状物)约52~55g,橙黄色,亮而酥脆,最后粉碎成细粉;将酶解的玉米蛋白细粉加入到无水乙醇中,常温下搅拌提取0.5h,过滤得滤液和滤渣;滤渣重复提取一次,两次滤液合并后旋转蒸发浓缩至100mL时,向溶液中边搅拌边加入5-12mL的20-40%聚合氯化铁溶液,在1分钟内立即出现大量沉淀,过滤除去沉淀,滤液再经HLB柱过滤,旋转蒸发得1.1-1.3g 产物,经检测纯度在80%以上。
本发明所述的玉米黄素采用高效薄层硅胶板进行检测,方法如下:
取GF254高效薄层硅胶板(10cm×20cm),经120度活化2小时备用。
玉米黄素标准品溶液的制备:玉米黄素标准品购自中国药品、生物制品检定所。称取1mg玉米黄素标准品,加入95%乙醇10mL溶解配成母液,然后按比例用95%乙醇配成2、4、6、8、10μg/mL梯度质量浓度的玉米黄素标准品溶液。
样品液制备:取按照本发明制备的玉米黄素样品(比如上文中所称的“产物”),溶解在95%乙醇中,制成6μg/mL样品液。
在活化好的GF254硅胶板上点标准品溶液5个点,同时点一个样品点,制作标准曲线。展开剂为正己烷:丙酮=3:1,展距16-18cm,晾干。AgNO3甲醇溶液喷雾显色,用CamagⅢ薄层扫描仪在445nm扫描定量。得标准曲线,方程为:Y=0.00834+0.0972X(R2=0.9994),X表示玉米黄素浓度,单位为μg/mL,Y表示吸光值,并对制备样品定量。
与现有技术相比,本发明具有以下优势:玉米蛋白粉经酶解释放出色素(包括玉米黄素和其他色素),用乙醇提取后,色素和多肽等物质溶解于乙醇提取液,经浓缩除去酶解胶状物(即上文中提及的棕红色膏状物) 得酶解的玉米蛋白肽粉。乙醇提取酶解的玉米蛋白肽粉中的玉米黄素时采用聚合氯化铁沉淀,时间短、沉降快、效率高、效果好。为玉米黄素的提纯建立了很好的技术。而玉米黄素醇提取液的HLB柱的过滤纯化,则再次提高了玉米黄素的纯度。此外,玉米黄素的提取过程仅用乙醇一种溶剂,简化了工艺,减少了多溶剂提取带来的复杂的溶剂回收和设备投资问题,有利于生产。
具体实施方式
下面结合具体实施例,进一步阐述本发明。应理解,这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。下列实施例中未注明具体条件的实验方法,通常按照常规条件或按照制造厂商所建议的条件。
除非另行定义,文中所使用的所有专业与科学用语与本领域熟练人员所熟悉的意义相同。此外,任何与所记载内容相似或均等的方法及材料皆可应用于本发明方法中。本发明所用试剂和材料均为本领域常规使用的试剂和材料,可通过常规途径购买获得,比如玉米蛋白粉可在淀粉厂购买获得,使用方法为本领域的常规使用方法,或者可依试剂或材料的使用说明进行操作。文中所述的较佳实施方法与材料仅作示范之用。
实施例1
玉米蛋白粉100g与自来水500mL混合,45℃搅拌1h,调pH=7。加入中性蛋白酶(购自诺维信公司)2.5g[蛋白粉:中性蛋白酶=100:2.5(w/w)],酶解24h。倒出酶解液,在68℃旋转蒸发除水,干燥后磨成细粉。加入无水乙醇600mL,在料液温度65℃搅拌回流提取1h。2000r/min离心得上清液和沉渣。向渣中再加入与上次同量的无水乙醇,重复以上提取和离心过程2次。离心后的沉渣干燥后为白色(重30g),表明玉米蛋白提取较为完全,将3次上清液合并,总体积为1720mL。上清液经旋转蒸发除去乙醇后趁热立即倒出流动的棕红色膏状物(该膏状物在酶解的玉米蛋白之上,两者始终不混合,分离明显)。然后取出酶解的玉米蛋白约55g,橙黄色,亮而酥脆,最后将其粉碎成细粉。将酶解的玉米蛋白细粉加入到550mL 无水乙醇中,常温下搅拌提取0.5h,过滤得滤液。滤渣重复提取一次,两次滤液合并后旋转蒸发浓缩至100mL时,向溶液中边搅拌边加入5mL的 40%聚合氯化铁溶液,在1分钟内立即出现大量沉淀,过滤除去沉淀,滤液再经HLB柱过滤,旋转蒸发得1.3g产物,经检测玉米黄素的纯度为80%。
玉米黄素的检测方法:
取GF254高效薄层硅胶板(10cm×20cm),经120度活化2小时备用。
制备玉米黄素标准品溶液:玉米黄素标准品购自中国药品、生物制品检定所。称取1mg玉米黄素标准品,加入95%乙醇10mL溶解配成母液,然后按比例用95%乙醇配成2、4、6、8、10μg/mL梯度质量浓度的玉米黄素标准品溶液。制备样品溶液:取上述产物溶解在95%乙醇中,制成6μg/mL 样品液。
在活化好的GF254硅胶板上点标准品溶液5个点,同时点一个样品点,制作标准曲线。展开剂为正己烷:丙酮=3:1,展距16-18cm,晾干。AgNO3甲醇溶液喷雾显色,用CamagⅢ薄层扫描仪在445nm扫描定量。得标准曲线,标准曲线方程为:y=0.00834+0.0972X(R2=0.9994),并对制备样品定量。
实施例2
玉米蛋白粉100g与自来水500mL混合,35℃搅拌1.5h,调pH=9。加入中性蛋白酶3.5g[蛋白粉:中性蛋白酶=100:3.5(w/w)],酶解18h。倒出酶解液,在55℃旋转蒸发除水,干燥后磨成细粉。加入无水乙醇800mL,在料液温度70℃搅拌回流提取2h。2500r/min离心得上清液和沉渣。向渣中再加入与上次同量的无水乙醇,重复以上提取和离心过程2次。离心后的沉渣干燥后为白色,重32g,表明玉米黄素提取较为完全,将3次上清液合并,总体积为2330mL。上清液经旋转蒸发除去乙醇后趁热立即倒出流动的棕红色膏状物(该膏状物在酶解的玉米蛋白之上,两者始终不混合,分离明显)。然后取出酶解的玉米蛋白约52g,橙黄色,亮而酥脆,最后将其粉碎成细粉。将酶解的玉米蛋白细粉加入到520mL无水乙醇中,常温下搅拌提取0.5h,过滤得滤液。滤渣重复提取一次,两次滤液合并后旋转蒸发浓缩至100mL时,向溶液中边搅拌边加入12mL的20%聚合氯化铁溶液,在1分钟内立即出现大量沉淀,过滤除去沉淀,滤液再经HLB柱过滤,旋转蒸发得1.1g产物,按实施例1中所述方法检测玉米黄素的含量为84%。
实施例3
玉米蛋白粉100g与自来水500mL混合,50℃搅拌0.5h,调pH=6.5。加入中性蛋白酶1.5g[蛋白粉:中性蛋白酶=100:1.5(w/w)],酶解12h。倒出酶解液,在65℃旋转蒸发除水,干燥后磨成细粉。加入无水乙醇700mL,在料液温度68℃搅拌回流提取1.5h。3000r/min离心得上清液和沉渣。向渣中再加入与上次同量的无水乙醇,重复以上提取和离心过程2次。离心后的沉渣干燥后为白色,重31g,表明玉米黄素提取较为完全。将3次上清液合并,总体积为1930mL。经旋转蒸发除去乙醇后趁热立即倒出流动的棕红色膏状物(该膏状物在酶解的玉米蛋白之上,两者始终不混合,分离明显)。然后取出酶解的玉米蛋白约54g,橙黄色,亮而酥脆,最后将其粉碎成细粉。将酶解的玉米蛋白细粉加入到540mL无水乙醇中,常温下搅拌提取0.5h,过滤得滤液。滤渣重复提取一次,两次滤液合并后旋转蒸发浓缩至100mL时,向溶液中边搅拌边加入10mL的30%聚合氯化铁溶液,在1分钟内立即出现大量沉淀,过滤除去沉淀,滤液再经HLB柱过滤,旋转蒸发得1.2g产物,按实施例1中所述方法检测玉米黄素的含量为82%。
实施例4
玉米蛋白粉100g与自来水500mL混合,35℃搅拌1.5h,调pH=9。加入中性蛋白酶3.5g[蛋白粉:中性蛋白酶=100:3.5(w/w)],酶解18h。倒出酶解液,在55℃旋转蒸发除水,干燥后磨成细粉。加入无水乙醇800mL,在料液温度70℃搅拌回流提取2h。2500r/min离心得上清液和沉渣。向渣中再加入与上次同量的无水乙醇,重复以上提取和离心过程2次。离心后的沉渣干燥后为白色,重32g,表明玉米黄素提取较为完全,将3次上清液合并,总体积为2330mL。上清液经旋转蒸发除去乙醇后趁热立即倒出流动的棕红色膏状物(该膏状物在酶解的玉米蛋白之上,两者始终不混合,分离明显)。然后取出酶解的玉米蛋白约52g,橙黄色,亮而酥脆,最后将其粉碎成细粉。将酶解的玉米蛋白细粉加入到520mL无水乙醇中,常温下搅拌提取0.5h,过滤得滤液。滤渣重复提取一次,两次滤液合并后旋转蒸发浓缩至100mL时,加入壳聚糖(壳聚糖的加入量为上清液质量的0.01%),调节pH值至5,温度为40℃,以40r/min的速度搅拌3min,静置4h,在壳聚糖分子的大量游离氨基的作用下,蛋白质分子发生絮凝沉淀,过滤后取滤液再经HLB柱过滤,旋转蒸发得1.1g产物,按实施例1中所述方法检测玉米黄素的含量为72%。
实施例5
将玉米蛋白粉超微粉碎成500目的超微粉,称取2g玉米蛋白超微粉于反应装置中,加入去离子水,控制超微粉质量浓度为5%,加入占超微粉质量0.5%的酶活力为15000IU/g的木聚糖酶和占超微粉质量1.2%的酶活力为60000IU/g的米曲霉蛋白酶,在42±5℃条件下酶解5h,酶解液离心,弃上清液,得沉淀;步骤(1)中的沉淀中加入乙醇,按料液比1:15 加入30mL95%的乙醇,于微波反应系统中进行提取,微波功率为480W,时间115s,温度为42±5℃,反应完毕,以10000r/min转速高速离心10min,收集上清液;上清液于-18℃下贮藏10h,室温下过低速滤纸减压抽滤,除去已呈絮状的蛋白质;滤液减压浓缩,得到膏状物,真空冷冻干燥至恒重,即得产物,按实施例1中所述方法检测玉米黄素,其含量为65%。
实施例6
取玉米蛋白粉500g,加入水,控制料液质量体积比为1:10(体积单位为L,质量单位为kg),加入Alcalase2.4L蛋白酶,加酶量为玉米蛋白粉质量的5%,酶解温度为50℃,pH值为8.0,酶解时间为60min。酶解结束后90℃水浴灭酶处理,并调节pH值为4.0,8000g离心30分钟。得到的粗提物沉淀用无水乙醇溶解萃取。料液比为1:10(L/kg),提取时间为4h。萃取完成后用真空旋转蒸发仪对提取液进行旋蒸,旋蒸操作温度为60℃,旋蒸时间为25min,最终获得精制玉米黄素3.81g。按实施例1中所述方法检测玉米黄素,其含量为72%。
实施例7
玉米蛋白粉100g与自来水500mL混合,35℃搅拌1.5h,调pH=9。加入中性蛋白酶3.5g[蛋白粉:中性蛋白酶=100:3.5(w/w)],酶解18h。倒出酶解液,加入95%乙醇800mL,在料液温度70℃搅拌回流提取2h。2500r/min 离心得上清液和沉渣。向渣中再加入与上次同量的无水乙醇,重复以上提取和离心过程2次。离心后的沉渣干燥后为白色,重32g,表明玉米黄素提取较为完全,将3次上清液合并,总体积为2330mL。上清液经旋转蒸发除去乙醇后趁热立即倒出流动的棕红色膏状物(该膏状物在酶解的玉米蛋白之上,两者始终不混合,分离明显)。然后取出酶解的玉米蛋白约52g,橙黄色,亮而酥脆,最后将其粉碎成细粉。将酶解的玉米蛋白细粉加入到 520mL无水乙醇中,常温下搅拌提取0.5h,过滤得滤液。滤渣重复提取一次,两次滤液合并后旋转蒸发浓缩至100mL时,向溶液中边搅拌边加入 12mL的20%聚合氯化铁溶液,在1分钟内立即出现大量沉淀,过滤除去沉淀,滤液再经HLB柱过滤,旋转蒸发得1.1g玉米黄素,按实施例1中所述方法检测玉米黄素,其含量为75%。
实施例8
玉米蛋白粉100g与自来水500mL混合,35℃搅拌1.5h,调pH=9。加入中性蛋白酶3.5g[蛋白粉:中性蛋白酶=100:3.5(w/w)],酶解18h。倒出酶解液,加入95%乙醇800mL,在料液温度70℃搅拌回流提取2h。2500r/min 离心得上清液和沉渣。向渣中再加入与上次同量的无水乙醇,重复以上提取和离心过程2次。离心后的沉渣干燥后为白色,重32g,表明玉米黄素提取较为完全,将3次上清液合并,总体积为2330mL。上清液经旋转蒸发除去乙醇后趁热立即倒出流动的棕红色膏状物(该膏状物在酶解的玉米蛋白之上,两者始终不混合,分离明显)。去除膏状物后加入到520mL无水乙醇中,常温下搅拌提取0.5h,过滤得滤液。滤渣重复提取一次,两次滤液合并后旋转蒸发浓缩至100mL时,向溶液中边搅拌边加入12mL的20%聚合氯化铁溶液,在1分钟内立即出现大量沉淀,过滤除去沉淀,滤液再经HLB柱过滤,旋转蒸发得1.1g玉米黄素,按实施例1中所述方法检测玉米黄素,其含量为70%。
实施例9
玉米蛋白粉100g与自来水500mL混合,35℃搅拌1.5h,调pH=9。加入中性蛋白酶3.5g[蛋白粉:中性蛋白酶=100:3.5(w/w)],酶解18h。倒出酶解液,在55℃旋转蒸发除水,干燥后磨成细粉。加入无水乙醇800mL,在料液温度70℃搅拌回流提取2h。2500r/min离心得上清液和沉渣。向渣中再加入与上次同量的无水乙醇,重复以上提取和离心过程2次。离心后的沉渣干燥后为白色,重32g,表明玉米黄素提取较为完全,将3次上清液合并,总体积为2330mL。上清液经旋转蒸发除去乙醇后趁热立即倒出流动的棕红色膏状物(该膏状物在酶解的玉米蛋白之上,两者始终不混合,分离明显)。将胶状物取出,干重约13g。向胶状物中加95%酒精至100mL,搅拌,在搅拌下向该液体中加入10%的氢氧化钠调pH至11,可见有白色泡沫状物漂浮在液面,取出漂浮物下面的黄色液体并用10%HCL调pH至 5。在55℃旋转蒸发至12mL(含干物质3.2g),经QuECHERS柱过滤,滤液经旋蒸得产物0.85g,产物经检测玉米黄素含量为76%。
实施例10
取玉米蛋白粉粉碎过60目筛,取筛过的玉米蛋白粉100g,加自来水 500mL拌匀;用30%NaOH溶液调pH=7,静放浸透3h。在搅拌下水浴加热至料液温度为42℃时,按所取的过筛后的玉米蛋白粉和复合蛋白酶=100:3(w/w)的比例加入复合蛋白酶3g,酶解24h。倒出酶解后的料液,在65℃烘箱内干燥16h。粉碎成细粉。加入500mL 95%乙醇提取12h,过滤得第一滤液和滤渣,滤液备用,向该滤渣中加入500mL 95%乙醇,55℃提取1h,过滤得第二滤液和滤渣,滤液备用,重复第二次提取过程一次,即共进行加热提取2次,过滤得第三滤液和滤渣,滤渣干燥后为白色,有轻微黄色,约60g,表明玉米黄素提取较完全,合并上述三次提取得到的滤液,约1340mL,自然静放沉淀2h,上清液体澄明,分离上清液和沉淀,沉淀干燥后约5g,为黄色,上清液在55℃旋转蒸发,接近至干时,可见旋转过程中在干物质上有可与干物质分离、滚动的红棕色胶状物。去除胶状物,干重约14g。向剩余物质中加95%酒精至100mL,搅拌,在搅拌下向该液体中加入10%的氢氧化钠调pH至11,可见有白色泡沫状物漂浮在液面,取出漂浮物下面的黄色液体并用10%HCL调pH至5。在55℃旋转蒸发至12mL(含干物质3.2g),经QuECHERS柱过滤,滤液经旋蒸得产物0.83g,产物经检测玉米黄素含量为78%。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已,并不用于限制本发明,尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明,对于本领域的技术人员来说,其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分技术特征进行等同替换。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。

Claims (9)

1.一种从酶解的玉米蛋白粉中提取玉米黄素的方法,所述方法中,酶解的玉米蛋白粉的制备包括:
玉米蛋白粉的前处理;酶解前处理后的玉米蛋白粉获取酶解液,将酶解液制备成粉末;高温提取酶解液粉末,取上清液进行旋转蒸发,去除旋转蒸发过程中产生的上层红棕色膏状物,将剩余下层产物制备成粉末,即为酶解的玉米蛋白粉;
所述从酶解的玉米蛋白粉中提取玉米黄素的方法包括:将酶解的玉米蛋白粉加入到无水乙醇中,常温下搅拌提取至少一次,过滤分离滤液和滤渣,滤液旋转蒸发浓缩,向浓缩液中搅拌加入20-40%聚合氯化铁溶液,过滤除去沉淀,滤液再次过滤后旋转蒸发即得产物;
所述玉米蛋白粉的前处理包括取玉米蛋白粉与水混合,35-55℃下搅拌0.5-1.5h并调节pH至6.5-9;
所述高温提取酶解液粉末的操作中,提取采用无水乙醇,提取过程包括:在制备成粉的酶解液中加入无水乙醇,得到料液,在料液温度65~70℃搅拌回流,离心得上清液和沉渣。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述玉米蛋白粉的前处理中调节pH至6.5-7或7-9。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述酶解包括:在经前处理后玉米蛋白粉中加入中性蛋白酶,酶解12-24h,得酶解液,其中,中性蛋白酶的加入量为:玉米蛋白粉的取用量与中性蛋白酶的质量比为100:1.5-3.5。
4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述中性蛋白酶的加入量为:玉米蛋白粉的取用量与中性蛋白酶的质量比为100:1.5-2.5或100:3-3.5。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,酶解结束后酶解液在55-68℃旋转蒸发除水、干燥后磨成细粉。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,高温提取酶解液粉末的操作中,所述提取操作至少进行二次,其中,第一次提取操作包括在制备成粉的酶解液中加入无水乙醇,得到料液,在料液温度65~70℃搅拌回流,离心得第一上清液和沉渣,上清液备用;第二次提取操作包括在第一次提取获得的沉渣中加入与第一次操作等量的无水乙醇,在料液温度65~70℃搅拌回流,离心得第二上清液和沉渣。
7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述提取操作进行三次,其中,第三次提取操作重复第二次提取操作的过程,离心获得第三上清液和沉渣。
8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法,其特征在于,所述常温下搅拌提取的操作进行两次,第二次提取为取第一次提取后的滤渣重复与第一次提取相同的操作,过滤得滤液,两次提取的滤液合并后进行后续操作。
9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述聚合氯化铁溶液的加入量与浓缩液的体积比5-12:100。
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