CN111961112A - 一种马铃薯蛋白质提取分离方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及蛋白质提取技术领域，具体涉及一种马铃薯蛋白质提取分离方法，首先将马铃薯洗净、切块，冷冻脆化后，进行冷冻破壁，得到马铃薯粉；然后向所得的马铃薯粉内加入蛋白裂解剂，进行变压裂解，离心分层，得到上层清液；向所得的上层清液中加入等体积的20%TCA/丙酮溶液，漩涡振荡，‑20℃沉淀过夜，离心分层，得到蛋白沉淀；将所得的蛋白沉淀在50%水相50%有机相中孵育沉淀，离心分层，得到蛋白沉淀，再次加入蛋白裂解液，负压‑正压‑负压‑常压循环处理2次，每次10～20min，离心分层，真空干燥，即得。本发明可以使得蛋白质充分析出，大大提高蛋白质的纯度和浓度，同时，增加蛋白质点数目，且具有更好的除杂效果。

Description

一种马铃薯蛋白质提取分离方法
技术领域
本发明涉及蛋白质提取技术领域，具体涉及一种马铃薯蛋白质提取分离方法。
背景技术
马铃薯是多年生草本，可作一年生或一年两季栽培作物，既可粮菜兼用，又可制成生物燃料及饲料，还具有和胃、调中、健脾、益气的作用，对胃溃疡、习惯性便秘、胶原病、热咳及皮肤湿疹也有治疗功效。同时，马铃薯也是一种营养保健食品。马铃薯资源非常丰富，而且己有报道表明，马铃薯蛋白粉的营养价值明显优于豆粕，是优质的天然氮源，具有广阔的发展前景。马铃薯蛋白能很好地被人体所吸收，属于完全蛋白质，其蛋白效价可以与鸡蛋、酪蛋白相媲美，营养价值优于从谷物或豆类中提取的蛋白质。马铃薯蛋白最接近动物蛋白，是很好的保健食品，其蛋白质的净消化利用率也很高，马铃薯的蛋白可利用价值为71%，比谷物高21%。马铃薯中的必需氨基酸含量高于大多数粮食作物，富含赖氨酸、色氨酸，是一般粮食所不能比的。与大米和面粉相比，马铃薯具有更多的优点，可以堪称“十全十美的食物”。近年来，马铃薯块茎蛋白质组学的研究有助于我们了解块茎生长和发育机理，也有助于马铃薯块茎产量及品质等性状的提高。因此，开展马铃薯蛋白质提取方法的研究对开展其他研究工作具有重要意义。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供了一种马铃薯蛋白质提取分离方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案为：
一种马铃薯蛋白质提取分离方法，包括如下步骤：
S1、将称取的马铃薯洗净后，切块，置于-20℃条件下，冷冻脆化1～3h后，在-18～-5℃、CO2气体保护下进行冷冻破壁，得到马铃薯粉；
S2、向所得的马铃薯粉内加入蛋白裂解剂，冰上负压裂解10～20min，瞬间恢复常压裂解10～20min,再次加入蛋白裂解剂，负压裂解10～20min，瞬间恢复常压裂解10～20min，离心分层，得到上层清液；
S3、向所得的上层清液中加入等体积的20% TCA/丙酮溶液，漩涡振荡，-20℃沉淀过夜，离心分层，得到蛋白沉淀；
S4、将所得的蛋白沉淀在50%水相50%有机相中孵育沉淀，离心分层，得到蛋白沉淀，再次加入蛋白裂解液，负压-正压-负压-常压循环处理2次，每次10～20min，离心分层，真空干燥，即得。
进一步地，所述的蛋白裂解剂采用无菌水配置，其中尿素含量为8～10 mol/L，二硫苏糖醇含量0.9%，CHAPS含量5.8%，pH值 5～8的Ampholine含量1.7%。
进一步地，所述步骤S2中，蛋白裂解剂添加量为每克马铃薯粉中添加3～5mL蛋白裂解剂。
进一步地，所述步骤S2中，第一次负压裂解的真空度为-1.2～-0.90 Mpa；第二次负压裂解的真空度为-1.5～-1.2 Mpa。
进一步地，所述步骤S4中，蛋白裂解剂添加量为每克马铃薯粉中添加2～3mL蛋白裂解剂。
进一步地，所述步骤S4中，采用真空度-0.90 Mpa至1 Mpa至-1.2 Mpa至常压的循环处理模式，每一次真空度的改变均采用瞬间改变模式。
本发明具有以下有益效果：
采用冷冻催化后冷冻破壁的方式进行马铃薯粉的制备，可以使得蛋白质充分析出，通过变压裂解的方式，使得裂解液能与马铃薯粉充分接触，从而提高蛋白质裂解效率，通过蛋白变压裂解-TCA/丙酮溶液提取-蛋白沉淀孵育-蛋白变压裂解的方式，可以大大提高蛋白质的纯度和浓度，同时，增加蛋白质点数目，且具有更好的除杂效果，较TCA/丙酮法获得蛋白质纯度和浓度及蛋白质点数目均明显增加。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
实施例1
一种马铃薯蛋白质提取分离方法，包括如下步骤：
S1、将称取的马铃薯洗净后，切块，置于-20℃条件下，冷冻脆化2 h后，在-11℃、CO2气体保护下进行冷冻破壁，得到马铃薯粉；
S2、向所得的马铃薯粉内加入蛋白裂解剂，蛋白裂解剂添加量为每克马铃薯粉中添加4mL蛋白裂解剂，冰上负压裂解15min，瞬间恢复常压裂解15min,再次加入蛋白裂解剂，负压裂解15min，瞬间恢复常压裂解15min，离心分层，得到上层清液；其中，所述的蛋白裂解剂采用无菌水配置，其中尿素含量为9mol/L，二硫苏糖醇含量0.9%，CHAPS含量5.8%，pH值 6.5的Ampholine含量1.7%；第一次负压裂解的真空度为-1.05 Mpa；第二次负压裂解的真空度为-1.35Mpa；
S3、向所得的上层清液中加入等体积的20% TCA/丙酮溶液，漩涡振荡，-20℃沉淀过夜，离心分层，得到蛋白沉淀；
S4、将所得的蛋白沉淀在50%水相50%有机相中孵育沉淀，离心分层，得到蛋白沉淀，再次加入蛋白裂解液，蛋白裂解剂添加量为每克马铃薯粉中添加2.5mL蛋白裂解剂，负压-0.90 Mpa -正压1 Mpa -负压-1.2 Mpa -常压循环处理2次，每次15min，每一次真空度的改变均采用瞬间改变模式，离心分层，真空干燥，即得。
实施例2
一种马铃薯蛋白质提取分离方法，包括如下步骤：
S1、将称取的马铃薯洗净后，切块，置于-20℃条件下，冷冻脆化1h后，在-18℃、CO2气体保护下进行冷冻破壁，得到马铃薯粉；
S2、向所得的马铃薯粉内加入蛋白裂解剂，蛋白裂解剂添加量为每克马铃薯粉中添加3mL蛋白裂解剂，冰上负压裂解10min，瞬间恢复常压裂解10min,再次加入蛋白裂解剂，负压裂解10min，瞬间恢复常压裂解10min，离心分层，得到上层清液；其中，所述的蛋白裂解剂采用无菌水配置，其中尿素含量为8 mol/L，二硫苏糖醇含量0.9%，CHAPS含量5.8%，pH值 5的Ampholine含量1.7%；第一次负压裂解的真空度为-1.2 Mpa；第二次负压裂解的真空度为-1.5Mpa；
S3、向所得的上层清液中加入等体积的20% TCA/丙酮溶液，漩涡振荡，-20℃沉淀过夜，离心分层，得到蛋白沉淀；
S4、将所得的蛋白沉淀在50%水相50%有机相中孵育沉淀，离心分层，得到蛋白沉淀，再次加入蛋白裂解液，蛋白裂解剂添加量为每克马铃薯粉中添加2mL蛋白裂解剂，负压-0.90Mpa -正压1 Mpa -负压-1.2 Mpa -常压循环处理2次，每次10min，每一次真空度的改变均采用瞬间改变模式，离心分层，真空干燥，即得。
实施例3
一种马铃薯蛋白质提取分离方法，包括如下步骤：
S1、将称取的马铃薯洗净后，切块，置于-20℃条件下，冷冻脆化3h后，在-5℃、CO2气体保护下进行冷冻破壁，得到马铃薯粉；
S2、向所得的马铃薯粉内加入蛋白裂解剂，蛋白裂解剂添加量为每克马铃薯粉中添加5mL蛋白裂解剂，冰上负压裂解20min，瞬间恢复常压裂解20min,再次加入蛋白裂解剂，负压裂解20min，瞬间恢复常压裂解20min，离心分层，得到上层清液；其中，所述的蛋白裂解剂采用无菌水配置，其中尿素含量为10 mol/L，二硫苏糖醇含量0.9%，CHAPS含量5.8%，pH值 8的Ampholine含量1.7%；第一次负压裂解的真空度为-0.90 Mpa；第二次负压裂解的真空度为-1.2 Mpa；
S3、向所得的上层清液中加入等体积的20% TCA/丙酮溶液，漩涡振荡，-20℃沉淀过夜，离心分层，得到蛋白沉淀；
S4、将所得的蛋白沉淀在50%水相50%有机相中孵育沉淀，离心分层，得到蛋白沉淀，再次加入蛋白裂解液，蛋白裂解剂添加量为每克马铃薯粉中添加3mL蛋白裂解剂，负压-0.90Mpa -正压1 Mpa -负压-1.2 Mpa -常压循环处理2次，每次20min，每一次真空度的改变均采用瞬间改变模式，离心分层，真空干燥，即得。
经试验发现，较TCA/丙酮法获得蛋白质纯度和浓度及蛋白质点数目均明显增加。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。

Claims (6)

1.一种马铃薯蛋白质提取分离方法，其特征在于：包括如下步骤：
S1、将称取的马铃薯洗净后，切块，置于-20℃条件下，冷冻脆化1～3h后，在-18～-5℃、CO2气体保护下进行冷冻破壁，得到马铃薯粉；
S2、向所得的马铃薯粉内加入蛋白裂解剂，冰上负压裂解10～20min，瞬间恢复常压裂解10～20min,再次加入蛋白裂解剂，负压裂解10～20min，瞬间恢复常压裂解10～20min，离心分层，得到上层清液；
S3、向所得的上层清液中加入等体积的20% TCA/丙酮溶液，漩涡振荡，-20℃沉淀过夜，离心分层，得到蛋白沉淀；
S4、将所得的蛋白沉淀在50%水相50%有机相中孵育沉淀，离心分层，得到蛋白沉淀，再次加入蛋白裂解液，负压-正压-负压-常压循环处理2次，每次10～20min，离心分层，真空干燥，即得。
2.如权利要求1所述的一种马铃薯蛋白质提取分离方法，其特征在于：所述的蛋白裂解剂采用无菌水配置，其中尿素含量为8～10 mol/L，二硫苏糖醇含量0.9%，CHAPS含量5.8%，pH值 5～8的Ampholine含量1.7%。
3.如权利要求1所述的一种马铃薯蛋白质提取分离方法，其特征在于：所述步骤S2中，蛋白裂解剂添加量为每克马铃薯粉中添加3～5mL蛋白裂解剂。
4.如权利要求1所述的一种马铃薯蛋白质提取分离方法，其特征在于：所述步骤S2中，第一次负压裂解的真空度为-1.2～-0.90 Mpa；第二次负压裂解的真空度为-1.5～-1.2Mpa。
5.如权利要求1所述的一种马铃薯蛋白质提取分离方法，其特征在于：所述步骤S4中，蛋白裂解剂添加量为每克马铃薯粉中添加2～3mL蛋白裂解剂。
6.如权利要求1所述的一种马铃薯蛋白质提取分离方法，其特征在于：所述步骤S4中，采用真空度-0.90 Mpa至1 Mpa至-1.2 Mpa至常压的循环处理模式，每一次真空度的改变均采用瞬间改变模式。
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