CN1766075A - 一种提取南瓜籽油及南瓜籽蛋白的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种提取南瓜籽油及南瓜籽蛋白的方法，其目的是提供一种提取富含亚油酸南瓜籽油和富含精氨酸南瓜籽蛋白的方法。本发明的提取南瓜籽油及南瓜籽蛋白的方法，包括以下步骤：1)以发芽的南瓜籽为原料，进行磨浆，酶解；2)将酶解得到的油水混合物进行分离，油相为南瓜籽油，水相为南瓜籽蛋白溶液。本发明的方法采用发芽的南瓜籽作为原料，提高了南瓜籽的有效成分，有效去除南瓜籽中的抗营养因子，较好地保持了南瓜籽蛋白和南瓜籽油的功能成份的稳定性。本发明的方法解决了同时高效提取南瓜籽中多种有效成分的技术工艺问题，生产设备投入少，工艺简短，易于工业化。
Description
技术领域
本发明涉及食品工业应用技术领域中一种提取南瓜籽油及南瓜籽蛋白的方法。
背景技术
南瓜籽油和南瓜籽蛋白的开发利用技术一直是制约南瓜籽工业化开发的难题。南瓜籽中含有大量天然营养成分，优质蛋白质(约30-56％)，同时南瓜籽含有大量天然油脂(约占干重的35％-64.4％)。南瓜籽中维生素E是主要的脂溶性维生素，其中维生素E3的含量为41-620mg/kg干重，还含有一定量的叶绿醌。南瓜籽油富含亚油酸、油酸等多不饱和脂肪酸，可以有效预防湿疹，具有抗过敏作用。南瓜籽油能够消除前列腺的初期肿胀，对泌尿系统及前列腺增生具有良好的治疗和预防作用。同时，南瓜籽中还含有抗营养因子：单宁酸、植酸和酪蛋白抑制剂等影响了南瓜籽的营养价值。常规的分离方法很难有效的保存南瓜籽中的营养成分并将南瓜籽中的抗营养因子、南瓜籽油和南瓜籽蛋白有效分开，并提高其营养功能。
如传统压榨法提取油脂，压榨过程中的高温使成品油色泽较深，油脂中的功能成分遭到破坏，失去生物功能，压榨后南瓜籽蛋白质在高温下变性及饼粕内残油含量高的缺点；超临界流体萃取技术，设备资金投入大，生产量低，生产成本高；有机溶剂己烷浸提法，己烷回收设备投入大，溶剂的挥发导致一定程度的污染。
发明内容
本发明的目的是提供一种提取富含亚油酸的南瓜籽油和富含精氨酸南瓜籽蛋白的方法。
本发明所提供的提取南瓜籽油及南瓜籽蛋白的方法，包括以下步骤：
1)以发芽的南瓜籽为原料，进行磨浆，酶解；
2)将酶解得到的油水混合物进行分离，油相为南瓜籽油，水相为南瓜籽蛋白溶液。
所述发芽的南瓜籽的芽长不超过0.5厘米。
所述发芽的南瓜籽可按照以下方法获得：将南瓜籽在35-40℃，发芽处理3-5天。
所述磨浆可为在发芽的南瓜籽中加入水后进行磨浆，使浆液的粒度在20微米以下；所述加入水的量是用于发芽的南瓜籽质量的6-10倍。
所述酶解可为将磨浆得到的浆液的pH值调到8.2-9.0，在45-50℃，转速为100次/分钟摇床处理5-8小时。该酶解过程将南瓜籽贮存蛋白通过自身发芽过程中产生的蛋白水解酶水解成为可溶性优质蛋白，有效提高南瓜籽的精氨酸和亚油酸的含量。
为了提高酶解效果，将蛋白质和油脂的结合位点打断，让油脂充分释放，所述酶解还可为在磨浆得到的浆液中加入Flavourzyme，将pH值调到8.2-9，在45-50℃反应5-8小时；所述Flavourzyme的加入量为50-100U/ml浆液。
所述Flavourzyme的加入量优选为60U/ml浆液。
为提高出油率，所述酶解后得到的油水混合物采取-10℃～-15℃的温度迅速冷冻后迅速热解冻或采用加入10％的柠檬酸使蛋白絮凝变性，分离油相。
所述分离采用旋分式油水离心分离器进行分离。
所述方法中还包括以下步骤：将所述水相采用分子量为10万道尔顿的超滤膜过滤，得到的滤液为南瓜籽蛋白。
所述滤液可在真空度小于-0.09MPa，温度小于55℃的条件下进行浓缩或在压力为0.25-0.35MPa下反渗透浓缩。
本发明的方法采用发芽的南瓜籽作为原料，提高了南瓜籽的有效成分，与未发芽的南瓜籽相比，发芽的南瓜籽中的亚油酸含量增加了12.02％，精氨酸、谷氨酸、亮氨酸和天冬氨酸的含量分别增加了18.75％、9.21％、15.79％、12.5％。本发明的方法得到的南瓜籽油中亚油酸含量达17.71g/100g南瓜籽，南瓜籽蛋白中的精氨酸、谷氨酸、亮氨酸和天冬氨酸含量分别达2.62g/100g南瓜籽、3.86g/100g南瓜籽、1.30g/100g南瓜籽和1.59g/100g南瓜籽。本发明的方法有效地去除了南瓜籽中的抗营养因子，较好地保持了南瓜籽蛋白和南瓜籽油的功能成分的稳定性，同时解决了高效提取南瓜籽中多种有效成分的技术工艺问题，提高了有效成分的含量，生产设备投入少，工艺简短，易于工业化。
附图说明
图1为富含精氨酸速溶南瓜籽蛋白和富含亚油酸南瓜籽油的制备流程图。
具体实施方式
下述实施例中的实验方法，如无特别说明，均为常规方法。
实施例1、富含精氨酸速溶南瓜籽蛋白和富含亚油酸南瓜籽油的制备。
富含精氨酸速溶南瓜籽蛋白和富含亚油酸南瓜籽油的制备流程如图1所示，具体步骤如下：
1、选择籽粒饱满，无机械伤和病虫害的南瓜籽100g在35℃，供给充足水分，进行3-5d的发芽处理，选择芽长度不超过0.5厘米的籽苗作为原料。
2、南瓜籽苗和未经发芽处理的南瓜籽的氨基酸和亚油酸含量测定按照文献(韩雅珊主编.《食品化学实验指导》.中国农业大学出版社，1996.)描述的方法进行，步骤如下：
原料→干燥→粉碎→过筛→称重→装入滤纸料袋→用乙醚在索氏萃取器中回流3小时得油样。
氨基酸的测定：盐酸水解测定除蛋氨酸、胱氨酸和色氨酸之外的15种氨基酸，用日立L-8800氨基酸分析仪进行测定。
色氨酸的测定：4mol/L的氢氧化锂，110℃，24小时水解后，6mol/L盐酸中和至pH4.3，50ml容量瓶定容，离心取上清液，用岛津LC10A反相液谱分离，岛津SPD10A紫外检测器检测。
蛋氨酸、胱氨酸的测定：采用GB/P 18246-2000方法。
以上氨基酸样品的测试进行3次重复，其中两组平行样品相对偏差小于10，取结果平均值。
测定步骤1的南瓜籽苗和未经发芽处理的南瓜籽的各种氨基酸含量的结果表明，步骤1的南瓜籽苗的脱脂粉氨基酸的含量为18.73g/100g南瓜籽，未经发芽处理的南瓜籽的脱脂粉氨基酸的含量为16.74g/100g南瓜籽，南瓜籽苗的脱脂粉氨基酸含量比未经发芽处理的南瓜籽增加了11.89％。
按照上述方法测定步骤1的南瓜籽苗和未经发芽处理的南瓜籽的氨基酸含量，结果表明步骤1的南瓜籽苗蛋白的精氨酸的含量为2.66g/100g南瓜籽，未经发芽处理的南瓜籽蛋白的精氨酸的含量为2.24g/100g南瓜籽，南瓜籽苗的精氨酸含量比未经发芽处理的南瓜籽增加了18.75％；步骤1的南瓜籽苗蛋白的谷氨酸的含量为3.91g/100g南瓜籽，未经发芽处理的南瓜籽蛋白的谷氨酸的含量为3.58g/100g南瓜籽，南瓜籽苗的谷氨酸含量比未经发芽处理的南瓜籽增加了9.22％；步骤1的南瓜籽苗蛋白的亮氨酸的含量为1.32g/100g南瓜籽，天冬氨酸的含量为1.62g/100g南瓜籽，未经发芽处理的南瓜籽蛋白的亮氨酸的含量为1.14g/100g南瓜籽、天冬氨酸的含量为1.44g/100g南瓜籽，南瓜籽苗的亮氨酸的含量、天冬氨酸的含量比未经发芽处理的南瓜籽分别增加了15.79％和12.5％。
测定南瓜籽中亚油酸含量：
采用HP6890气相色谱仪法测量亚油酸含量，色谱分析条件为：进料口温度：220℃；分流比为：20∶1。色谱柱HP19091N-2B(30m×320μm×0.50μm)；氮气恒流速度为：3.1ml/min。柱箱升温程序：200℃保持10min后，以10℃/min的速度升温至220℃保持4min；以2℃/min的速度升温至230℃保持5分钟；以10℃/分的速度升温至250℃保持2分钟。氢火焰检测器：温度为275℃。氢气流速：45ml/min；空气流速450ml/分。
根据上述描述的方法测定步骤1的南瓜籽苗和100g未经发芽处理的南瓜籽的亚油酸含量，结果表明步骤1的南瓜籽苗油脂中的亚油酸的含量为18.83g/100g南瓜籽，未经发芽处理的南瓜籽的油脂中亚油酸的含量为16.81g/100g南瓜籽，南瓜籽苗的亚油酸含量比未经发芽处理的南瓜籽增加了12.02％。
3、磨浆
清洗步骤1的南瓜籽苗，充分浸泡，洗净因发芽过程产生的粘着物。然后采用2％(浓度百分比)双氧水清洗杀菌后，采用纯净水清洗。加入原料重6倍水，用胶体磨充分磨浆，使浆粒度控制在20微米以下。
4、酶解
将步骤3得到的浆液的pH值调至pH8.5，在温度为40℃下放置2小时。随后向浆液中加入NOVO公司Alcalase 2.4L，FG/Flavourzyme的加入量各为60U/ml浆液。将pH值调到9，在50℃，转速为100次/分钟摇床反应5小时。
5、油水离心分离
用10％的柠檬酸将酶解液的pH调至6后，根据油脂和水及乳浊液的密度差异，采用旋分式油水分离技术，将南瓜籽油得以分离。采用旋分式油水离心分离器进行油水离心分离，连续将南瓜籽油分离，将上层油相取出，每100克南瓜籽得到44.14g南瓜籽油。按照上述描述的方法测定南瓜籽油中的亚油酸含量，结果表明亚油酸的含量为40.12g/100g南瓜籽油，换算为17.71g/100g南瓜籽，亚油酸的提取率为94.04％。
将离心后的下层水相用5％的氢氧化钠溶液调整溶液pH为7-8，采用分子量为10万道尔顿的超滤膜过滤。然真空浓缩，真空度应小于-0.09Mpa，浓缩温度小于55℃。浓缩后再进行喷雾干燥，喷雾干燥出风口温度小于92℃，每100克南瓜籽获得50.6g速溶蛋白粉。
按照上述描述的方法测定南瓜籽蛋白粉中脱脂粉氨基酸含量：结果表明脱脂粉氨基酸的含量为17.69g/100g南瓜籽，脱脂粉氨基酸的提取率为94.46％。
按照上述方法测定南瓜籽蛋白粉的氨基酸含量，并换算为100g南瓜籽中的含量，结果表明南瓜籽蛋白粉的精氨酸的含量为2.62g/100g南瓜籽，精氨酸的提取率为98.49％；南瓜籽蛋白粉的谷氨酸的含量为3.86g/100g南瓜籽，谷氨酸的提取率为98.72％；南瓜籽蛋白粉的亮氨酸的含量为1.30g/100g南瓜籽，亮氨酸的提取率为98.48％；南瓜籽蛋白粉的天冬氨酸的含量为1.59g/100g南瓜籽，天冬氨酸的提取率为98.15％。
Claims (10)
1、一种提取南瓜籽油及南瓜籽蛋白的方法，包括以下步骤：
1)以发芽的南瓜籽为原料，进行磨浆，酶解；
2)将酶解得到的油水混合物进行分离，油相为南瓜籽油，水相为南瓜籽蛋白溶液。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述发芽的南瓜籽的芽长不超过0.5厘米。
3、根据权利要求2所述的方法，其特征在于：所述发芽的南瓜籽按照以下方法获得：将南瓜籽在35-40℃，发芽处理3-5天。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述磨浆为在发芽的南瓜籽中加入水后进行磨浆，使浆液的粒度在20微米以下；所述加入水的量是用于发芽的南瓜籽质量的6-10倍。
5、根据权利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于：所述酶解为将磨浆得到的浆液的pH值调到8.2-9，在45-50℃放置5-8小时。
6、根据权利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于：所述酶解为在磨浆得到的浆液中加入FG/Flavourzyme，将pH值调到8.2-9，在45-50℃摇床反应5-8小时；所述FG/Flavourzyme的加入量为50-100U/ml浆液，优选为60U/ml浆液。
7、根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述酶解后得到的油水混合物采取-10℃～-15℃迅速冷冻后迅速热解冻或采用加入10％的柠檬酸使酶解液的pH调至6后蛋白絮凝，分离油相。
8、根据权利要求1、2、3或4所述的方法，其特征在于：所述分离采用旋分式油水离心分离器进行分离。
9、根据权利要求1或2或3或4所述的方法，其特征在于：所述方法中还包括以下步骤：将所述水相用5％的氢氧化钠溶液调整pH值7-8，采用分子量为10万道尔顿的超滤膜过滤，得到的滤液为南瓜籽蛋白。
10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述滤液在真空度小于-0.09MPa，温度小于55℃的条件下进行浓缩或在压力为0.25-0.35MPa下反渗透浓缩；浓缩后再进行喷雾干燥，所述喷雾干燥的出风口温度小于92℃。
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