CN110463817A - 一种从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法及其应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法及其应用，涉及马铃薯中提取蛋白技术领域，具体而言，该方法能够通过冷冻、解冻提高了马铃薯富硒糖蛋白的得率，通过膜过滤，以室温的条件从马铃薯中提取富硒糖蛋白，高效保留了马铃薯中的硒和营养成分，以有效，快速地从马铃薯中提取富硒糖蛋白。
Description
技术领域
本发明涉及从马铃薯中提取蛋白技术领域，具体而言，涉及一种从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法及其应用。
背景技术
马铃薯中蛋白质按分子量的不同可以分为三大类：马铃薯糖蛋白，分子量为39-45kDa，等电点为4.5-5.2，占总蛋白的30％-40％；蛋白酶抑制剂，分子量为4-25kDa，等电点在5.1-9.0，约占总蛋白的50％；其它蛋白约占10％-20％。
马铃薯糖蛋白含有5％的中性糖和1％的氨基己糖，从其等电点看属于酸性蛋白，因此在中性和弱酸性条件下带负电。马铃薯糖蛋白是磷酸酶A2，β-1,3-葡聚糖酶，β-1,2木糖苷酶，脂酰基水解酶和酰基转移酶等一系列蛋白质的总称。
目前已知该蛋白具有预防心血管系统的脂肪沉积，保持动脉血管的弹性，还可以防止肝脏中结缔组织的萎缩，保持呼吸道和消化道的润滑等多种生理功能。
此外，马铃薯糖蛋白具有良好的起泡性和乳化性，具有抗氧化性，必需氨基酸含量高。使得马铃薯糖蛋白在食品、医药和生物技术方面具有非常可观的应用前景。
发明内容
本发明的第一目的在于提供一种从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法，该方法能够通过冷冻、解冻提高了马铃薯富硒糖蛋白的得率，通过膜过滤，以室温的条件从马铃薯中提取富硒糖蛋白，高效保留了马铃薯中的硒和营养成分，以有效，快速地从马铃薯中提取富硒糖蛋白。
本发明的第二目的在于提供一种马铃薯富硒糖蛋白粉的制备方法，该制备方法能够有效提取马铃薯中的营养物质，能够避免或减少营养物质的损失和变性，提取物的硒含量较为稳定。
本发明的第三目的在于提供一种马铃薯富硒糖蛋白，其由上述方法或制备方法制得，富硒含量高。
本发明的第四目的在于提供了上述马铃薯富硒糖蛋白在食品或医学配方食品领域中的应用。
本发明是这样实现的：
一种从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法，其包括：将冻透并解冻后的富硒马铃薯粉碎物滤液在室温条件进行微滤、纳滤，得到富硒糖蛋白。
一种马铃薯富硒糖蛋白的制备方法，该制备方法包括将冻透并解冻后的富硒马铃薯粉碎物滤液在室温条件进行微滤、纳滤，得到富硒糖蛋白。
一种马铃薯富硒糖蛋白，其由上述从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法或由上述马铃薯富硒糖蛋白粉的制备方法制得。
本发明实施例还提供一种马铃薯富硒糖蛋白在食品或医学配方食品领域中的应用。具体地，在该应用中，马铃薯富硒糖蛋白由从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法或由马铃薯富硒糖蛋白粉的制备方法制得。
本发明具有以下有益效果：
本发明实施例提供了一种从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法，该方法能够通过冷冻、解冻提高了水溶性马铃薯富硒糖蛋白的得率，通过膜过滤，以室温的条件从马铃薯中提取富硒糖蛋白，高效保留了马铃薯中的硒和营养成分，以有效，快速地从马铃薯中提取富硒糖蛋白。
本发明实施例还提供了一种马铃薯富硒糖蛋白粉的制备方法，该制备方法能够有效提取马铃薯中的营养物质，能够避免或减少营养物质的损失和变性，提取物的硒含量较为稳定。
此外，本发明实施例提供了一种马铃薯富硒糖蛋白，其由上述方法或制备方法制得，富硒含量高。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法进行具体说明。
本发明实施例提供的从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法，其包括以下步骤：
将冻透并解冻后的富硒马铃薯粉碎物滤液在室温条件进行微滤、纳滤，得到富硒糖蛋白。
现有马铃薯蛋白粉的提取技术一般是采用加热真空浓缩技术，过程中耗时长，温度高，容易造成马铃薯中营养成分的变性和损失，硒含量也会相应降低。通过本技术，采用不同分子量的膜过滤来达到浓缩的目的，这样就避免了传统技术所采用的加热和高温的过程，从而也就避免了营养物质的损失和变性，硒含量也比较稳定。
进一步地，微滤为截留分子量大于100kD的物质，纳滤为截留分子量大于150D的物质。
微滤膜和纳滤膜是在常温下工作，有效避免高温对物料的破坏和损失，同时还能降低能耗。微滤膜在富硒马铃薯提取富硒糖蛋白工艺中，用于除去离心液里的悬浮物，细菌，及大分子量胶体等物质，同时减轻物料对下一步纳滤膜浓缩的负担，延长纳滤膜的使用寿命。这样就能够避免高温浓缩破坏马铃薯中营养成分、保留了马铃薯富硒糖蛋白的酶活力、提高了得率、降低了能耗。只用微滤膜的话，起不到浓缩的作用。若只用纳滤膜，因为离心完的马铃薯浆液中还含有一些杂质，会造成纳滤膜堵塞，浓缩效率降低，纳滤膜使用寿命减短。
更进一步地，微滤为将所述富硒马铃薯粉碎物滤液过孔径为0.1μm～1μm的微滤膜，所述纳滤为将微滤后的微滤滤液过孔径为1～2nm的纳滤膜。
更优选地，微滤膜为聚偏氟乙烯微滤膜，所述纳滤膜为聚酰胺纳滤膜。
进一步地，微滤的操作温度为15～25℃，操作压力为0.08～0.12Mpa，优选地，所述微滤的操作温度为20℃，操作压力为0.1Mpa。
纳滤的操作温度为15～30℃，操作压力为0.8～1.2Mpa，优选地，所述纳滤的操作温度为22℃，操作压力为1Mpa。
进一步地，冻透并解冻后的富硒马铃薯粉碎物滤液由以下步骤得到：
将混合有抗坏血酸的富硒马铃薯打浆溶液冻透，解冻后经离心机过滤，得到富硒马铃薯粉碎物滤液。抗坏血酸能够有效防止马铃薯的氧化。
进一步地，富硒马铃薯打浆溶液与抗坏血酸的混合比为1000：(1～2)。
更进一步地，冻透的条件为将混合有抗坏血酸的富硒马铃薯打浆溶液在-18℃、-19℃、-20℃、-21℃、-22℃、-23℃、-24℃、-25℃、-26℃、-27℃、-28℃、-29℃或-30℃冷冻12h、13h、14h、15h、17h、18h、19h、20h、22h、23h或24h。具体地，可以在-18℃～-30℃冷冻12～24h的范围中选择。在该冷冻温度范围和时间范围内，能够将马铃薯冻透，形成冰晶，先将马铃薯冻透，再解冻，能够破坏马铃薯的细胞壁，让含有营养物质的汁液充分流出，能够有效提高富硒糖蛋白得率。
进一步地，富硒马铃薯粉碎物打浆液由以下步骤制得：
将富硒马铃薯打浆后的溶液与40～50℃的热水混合得到富硒马铃薯粉碎物打浆液。热水与抗坏血酸配合能够有效防止马铃薯氧化、利于水溶性蛋白的溶解。
优选地，富硒马铃薯打浆后的溶液与40～50℃的热水的混合比为1：(2～3)；
优选地，所述富硒马铃薯为硒含量3mg/kg以上的富硒马铃薯；
进一步优选地，所述富硒马铃薯为硒含量5mg/kg以上的富硒马铃薯。
本发明实施例还提供一种马铃薯富硒糖蛋白粉的制备方法，其包括上述从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法。
优选地，制备方法包括将所述从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法中纳滤后得到的浓缩液进行干燥，得到马铃薯中富硒糖蛋白粉。
进一步优选地，干燥为将纳滤后的浓缩液进行喷雾干燥；优选地，所述干燥的进风温度为170～180℃，出风温度为70～75℃。
本发明实施例还提供了一种马铃薯富硒糖蛋白，其由上述从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法或由马铃薯富硒糖蛋白粉的制备方法制得。
此外，本发明实施例还提供了马铃薯富硒糖蛋白在食品或医学配方食品领域中的应用。
进一步地，马铃薯富硒糖蛋白由上述从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法制得。
更进一步地马铃薯富硒糖蛋白包括液体或粉状马铃薯富硒糖蛋白，粉状马铃薯富硒糖蛋白由上述马铃薯富硒糖蛋白粉的制备方法制得。
进一步地，食品为米面制品、乳制品、饮料或保健食品。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供一种马铃薯富硒糖蛋白粉的制备方法，其包括以下步骤：
将富硒马铃薯(硒含量5mg/kg)打浆后的溶液与40℃的热水以1：2的比例混合得到富硒马铃薯粉碎物打浆液。
将富硒马铃薯打浆液与抗坏血酸以1000：1的比例混合，过胶体磨后，然后将混合有抗坏血酸的富硒马铃薯打浆液在-18℃冷冻18h。解冻后经离心机过滤，得到富硒马铃薯粉碎物滤液。
微滤
将所述富硒马铃薯粉碎物滤液过孔径为0.5μm的微滤膜，微滤的操作温度为20℃，操作压力为0.1Mpa。
纳滤
将微滤后的微滤滤液过孔径为1nm的纳滤膜得到浓缩液。纳滤的操作温度为22℃，操作压力为1Mpa。
干燥
将纳滤后的浓缩液进行喷雾干燥。所述干燥的进风温度为175℃，出风温度为72℃。
实施例2
本实施例提供一种马铃薯富硒糖蛋白粉的制备方法，其包括以下步骤：
将富硒马铃薯(硒含量5mg/kg)打浆后的溶液与45℃的热水以1：2的比例混合得到富硒马铃薯粉碎物打浆液。
将富硒马铃薯打浆液与抗坏血酸以1000：2的比例混合，过胶体磨后，然后将混合有抗坏血酸的富硒马铃薯打浆液在-20℃冷冻20h。解冻后经离心机过滤，得到富硒马铃薯粉碎物滤液。
微滤
将所述富硒马铃薯粉碎物滤液过孔径为1μm的微滤膜，微滤的操作温度为20℃，操作压力为0.1Mpa。
纳滤
将微滤后的微滤滤液过孔径为2nm的纳滤膜得到浓缩液。纳滤的操作温度为24℃，操作压力为1Mpa。
干燥
将纳滤后的浓缩液进行喷雾干燥。所述干燥的进风温度为175℃，出风温度为72℃。
实施例3
本实施例提供一种马铃薯富硒糖蛋白粉的制备方法，其包括以下步骤：
将富硒马铃薯(硒含量5mg/kg)打浆后的溶液与45℃的热水以1：2的比例混合得到富硒马铃薯粉碎物打浆液。
将富硒马铃薯打浆液与抗坏血酸以1000：2的比例混合，过胶体磨后，然后将混合有抗坏血酸的富硒马铃薯打浆液在-18℃冷冻24h。解冻后经离心机过滤，得到富硒马铃薯粉碎物滤液。
微滤
将所述富硒马铃薯粉碎物滤液过孔径为1.5μm的微滤膜，微滤的操作温度为20℃，操作压力为0.1Mpa。
纳滤
将微滤后的微滤滤液过孔径为1.5nm的纳滤膜得到浓缩液。纳滤的操作温度为23℃，操作压力为1Mpa。
干燥
将纳滤后的浓缩液进行喷雾干燥。所述干燥的进风温度为175℃，出风温度为72℃。
实施例4
本实施例提供一种马铃薯富硒糖蛋白粉的制备方法，其包括以下步骤：
将富硒马铃薯(硒含量5mg/kg)打浆后的溶液与45℃的热水以1：2的比例混合得到富硒马铃薯粉碎物打浆液。
将富硒马铃薯打浆液与抗坏血酸以1000：1的比例混合，过胶体磨后，然后将混合有抗坏血酸的富硒马铃薯打浆液在-18℃冷冻24h。解冻后经离心机过滤，得到富硒马铃薯粉碎物滤液。
微滤
将所述富硒马铃薯粉碎物滤液过孔径为0.8μm的微滤膜，微滤的操作温度为20℃，操作压力为0.1Mpa。
纳滤
将微滤后的微滤滤液过孔径为2nm的纳滤膜得到浓缩液。纳滤的操作温度为22℃，操作压力为1Mpa。
干燥
将纳滤后的浓缩液进行喷雾干燥。所述干燥的进风温度为175℃，出风温度为72℃。
对比例1
将原料分成4份，采用本发明实施例4提供的制备方法进行制备，同时，设置1组对照例1。对照例的条件如下：
对照例1与实施例4的区别条件在于没有冻透和解冻步骤。制备后，对制备得到的马铃薯富硒糖蛋白进行测试，测试结果如表1所示：
表1对比结果
由表1可以看出，相对于现有技术，本发明实施例4提供的制备方法得到的铃薯硒糖蛋白得率更高。
本发明实施例提供了一种从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法，该方法能够通过冷冻、解冻提高了水溶性马铃薯富硒糖蛋白的得率，通过膜过滤，以室温的条件从马铃薯中提取富硒糖蛋白，高效保留了马铃薯中的硒和营养成分，以有效、快速地从马铃薯中提取富硒糖蛋白。
本发明实施例还提供了一种马铃薯富硒糖蛋白粉的制备方法，该制备方法能够有效提取马铃薯中的营养物质，能够避免或减少营养物质的损失和变性，提取物的硒含量较为稳定。此外，本发明实施例提供了一种马铃薯富硒糖蛋白，其由上述方法或制备方法制得，富硒含量高。
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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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 (10)
1.一种从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法，其特征在于，其包括：将冻透并解冻后的富硒马铃薯粉碎物滤液进行微滤、纳滤，得到富硒糖蛋白。
2.根据权利要求1所述的从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法，其特征在于，所述微滤为截留分子量大于100kD的物质，所述纳滤为截留分子量大于150D的物质；
优选地，所述微滤为将所述富硒马铃薯粉碎物滤液过孔径为0.1μm～1μm的微滤膜，所述纳滤为将微滤后的微滤滤液过孔径为1～2nm的纳滤膜；
进一步优选地，所述微滤膜为聚偏氟乙烯微滤膜，所述纳滤膜为聚酰胺纳滤膜。
3.根据权利要求2所述的从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法，其特征在于，所述微滤的操作温度为15～25℃，操作压力为0.08～0.12Mpa；
所述纳滤的操作温度为15～30℃，操作压力为0.8～1.2Mpa，优选地，所述纳滤的操作温度为22℃，操作压力为1Mpa。
4.根据权利要求1～3任一项所述的从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法，其特征在于，所述冻透并解冻后的富硒马铃薯粉碎物滤液由以下步骤得到：
将混合有抗坏血酸的富硒马铃薯打浆溶液冻透，解冻后经离心机过滤，得到富硒马铃薯粉碎物滤液。
5.根据权利要求4所述的从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法，其特征在于，富硒马铃薯打浆溶液与抗坏血酸的混合比为1000：(1～2)；
优选地，所述冻透的条件为将混合有抗坏血酸的富硒马铃薯打浆溶液在-18℃～-30℃冷冻12～24h。
6.根据权利要求5所述的从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法，其特征在于，所述富硒马铃薯粉碎物打浆液由以下步骤制得：
将富硒马铃薯打浆后的溶液与40～50℃的热水混合得到富硒马铃薯粉碎物打浆液；
优选地，富硒马铃薯打浆后的溶液与40～50℃的热水的混合比为1：(2～3)；
优选地，所述富硒马铃薯为硒含量3mg/kg以上的富硒马铃薯；
进一步优选地，所述富硒马铃薯为硒含量5mg/kg以上的富硒马铃薯。
7.一种马铃薯富硒糖蛋白粉的制备方法，其特征在于，其包括有权利要求1～6任一项所述的从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法；
优选地，所述制备方法包括将所述从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法中纳滤后得到的浓缩液进行干燥，得到马铃薯中富硒糖蛋白粉。
8.根据权利要求7所述的马铃薯富硒糖蛋白粉的制备方法，其特征在于，所述干燥为将纳滤后的浓缩液进行喷雾干燥；优选地，所述干燥的进风温度为170～180℃，出风温度为70～75℃。
9.一种马铃薯富硒糖蛋白，其特征在于，其由权利要求1～6任一项所述的从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法制得。
10.马铃薯富硒糖蛋白在食品或医学配方食品领域中的应用，其特征在于，所述马铃薯富硒糖蛋白由权利要求1～6任一项所述的从马铃薯中提取富硒糖蛋白的方法或由权利要求7或8所述的马铃薯富硒糖蛋白粉的制备方法制得；
优选地，所述食品为米面制品、乳制品、饮料或保健食品。
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