[发明专利]一种植物蛋白梯度提取方法

说明书

技术领域

本发明涉及生物化工技术领域，特别涉及脱脂植物粕中蛋白质的制备技术

背景技术

植物蛋白具有资源丰富、廉价易得和独特的生理功能等特性，已成为食品研究开发的热点。研究已发现植物蛋白具有如下生理功能：1)对肝硬化患者的营养支持作用，2)降低胆固醇水平，3)减少癌症的发生，4)改善肾脏病和心血管疾病的症状等。从脱脂植物粕中分离植物蛋白，能够改善居民膳食结构、提供新的蛋白质来源、为传统农产品加工产业提供新的经济增长点，具有良好的经济效益和社会效益。

目前，国内外大多数植物分离蛋白生产厂家采用的是碱溶酸沉法。这种工艺主要是利用稀碱溶液使低温脱脂植物粕中的蛋白质溶解出来，离心除去不溶性固体残渣，再利用酸将提取液的pH值调至4.6左右，使蛋白质组分沉淀，然后再经过离心、水洗、中和、灭菌和喷雾干燥等工艺得到植物分离蛋白粉。这样的工艺能耗高、用水量高、产生的乳清废水COD高，研发快速高效的蛋白分离工艺势在必行。

现有的蛋白分离工艺研发主要集中在使用新型提取溶剂方面。如专利(CN201280035564.8)使用水性氯化钙溶液从大豆中提取大豆蛋白，经浓缩、渗滤、干燥后得到大豆蛋白产品，该方法制备的大豆蛋白能溶于酸性介质，但蛋白提取率低，不能充分利用大豆蛋白资源。再如专利(CN201210097106.9)利用正己烷和乙醇两种溶剂对大豆蛋白进行提取，可以实现脱脂、脱糖一次性完成，提高萃取效果，增加蛋白得率，但使用有机溶剂对环境污染严重，不利于放大生产。

发明内容

本发明目的在于提供一种植物蛋白梯度提取技术，利用脱脂植物粕中蛋白质溶出速率的差异实现蛋白质的分离。首先用水对脱脂植物粕进行快速提取，将溶出速率快的蛋白提取出来，经脱糖、浓缩、干燥得到蛋白；其次对快速提取后剩余的固体残渣用碱性溶液提取，经酸沉淀、干燥后与快速提取得到的蛋白合并即为高纯度蛋白产品，最后，剩余的固体残渣进行干燥粉碎，制备饲料产品。该方法操作工艺简单、容易控制，通过梯度分级制备高纯的蛋白产品，可有效节约能耗，降低生产成本，产生的乳清废水COD值低。

本发明的目的是这样实现的：以脱脂植物粕为原料，通过快速提取、二次提取、干燥等步骤得到高纯度蛋白产品，具体方法步骤如下：

1)快速提取

按脱脂植物粕重量:水体积比为1:4～1:10的比例，将脱脂植物粕和水放置于容器中，25～85℃下搅拌浸提3～20分钟，提取完成后离心分离，分别收集上清液和沉淀。上清液经脱糖、浓缩、干燥得到蛋白。

具体实施过程中，所述脱脂植物粕包括但不限于花生粕、大豆粕、芝麻粕、玉米粕、小麦胚芽粕。

具体实施过程中，优选地，所述脱脂植物粕与水的按g/ml的重量体积比1:5～1:8，所述浸提温度为30℃～80℃，所述浸提时间为5～15分钟。

2)二次提取

按沉淀重量:水体积比为1:3～1:8的比例，将步骤1)中收集的沉淀和水放置于容器中，25～85℃下搅拌浸提20～70分钟，提取完成后离心分离，分别收集上清液和沉淀。

具体实施过程中，优选地所述步骤1)分离的固体与水的按g/ml的重量体积比为1:4～1:6，所述浸提温度为30℃～80℃，所述浸提时间为30～60分钟。

3)酸沉淀

将步骤2)收集的上清液导入容器中，调pH为3.6～4.6进行沉淀，沉淀后离心分离，分别收集上清液和沉淀。按沉淀重量:溶液体积比为1:10～1:50，将10～500mMpH6.5～8.0的磷酸盐缓冲液加入沉淀，进行复溶，经超滤浓缩脱盐后喷雾干燥，与步骤1)中得到的蛋白合并，作为脱脂植物蛋白产品。

具体实施过程中，优选地，将步骤2)分离的液体pH值调为3.5～4.6，所述复溶缓冲液为20～200mM、pH值为6.5～7.5的磷酸盐缓冲液，所述酸沉淀所得固体与所述磷酸盐缓冲液的按g/ml的重量体积比为1:20～1:40。

4)饲料制备

将步骤3)收集的沉淀加5～20倍体积的水，调pH至中性，进行喷雾干燥得到动物饲料产品。

具体实施过程中，优选地，所述固体与加入的水按g/ml的重量体积比为1:7～1:15，调节pH值为7.0。

与现有技术相比，本方法提供的脱脂植物粕蛋白梯度提取技术具有以下优点：

(1)脱脂植物粕综合利用率高。采用梯度分离的方法，将溶出速率快的蛋白先提取出来，经脱糖、浓缩、干燥后制成蛋白，再将其他蛋白提取出来，合并作为植物蛋白产品；