[发明专利]一种高产率提取甘薯蛋白的方法

说明书

技术领域

本发明属于农产品加工领域，具体涉及一种高产率提取甘薯蛋白的方法。

背景技术

甘薯是我国的重要农作物，目前我国的甘薯种植面积和产量均居世界前列。甘薯块根中含有丰富的营养成分，其中，甘薯蛋白是甘薯中的重要营养物质。贮藏蛋白是甘薯蛋白的重要组成部分，其中，最主要的Sporamin的含量甘薯总可溶性蛋白的60％～80％。Sporamin在非还原条件下又可被分为Sporamin A(分子量22KDa，等电点5.2)和Sporamin B(分子量31KDa，等电点5.1)。研究结果表明，甘薯贮藏蛋白Sporamin具有较强的胰蛋白酶抑制剂的作用，能够抑制胰蛋白酶的活性。胰蛋白酶抑制剂在人体内的很多生理系统中起关键性的调控作用，是维持体内环境稳定的重要因素，且具有抗肿瘤的功效。

目前，已经有许多提取甘薯蛋白的方法。中国专利号为200810234538的发明专利《一种从甘薯中连续提取甘薯淀粉、甘薯蛋白、膳食纤维的工艺》，公开了一种甘薯粗蛋白的提取工艺，利用分离出淀粉乳后的滤液加入淀粉酶分解除去剩余淀粉，再通过超滤，浓缩，干燥得甘薯粗蛋白，该方法利用酶解法去除淀粉，极易产生淀粉剩余或淀粉酶剩余的状况，因此所得甘薯粗蛋白的纯度不高。授权专利号为CN200410068964.6的专利《甘薯蛋白及其生产技术》公开了一种酸提取甘薯蛋白的方法，该方法所得的蛋白的含量(60％～90％)，尤其是可溶性蛋白的含量(40％-70％)较低。专利申请号为201210052356.0的发明专利《甘薯蛋白热沉淀法提取工艺》利用蛋白质在高温下变性沉淀的原理提取蛋白质，该方法提取操作较简单，但高温加热的方法会影响所得蛋白质，尤其是Sporamin的活性，进而影响其作用效果。综合现有方法，主要有两种思路，一种是利用甘薯鲜品或干品提取，包括以下步骤：甘薯粉碎→浸泡→取上清液→离心→离心液碱提、酸提、有机溶剂提取或变性沉淀提取→离心取固体→干燥；另一种是利用淀粉提取废液提取废液液提取，基本包括以下步骤：淀粉提取废液静置沉淀→取上清液→离心→离心液碱提、酸提、有机溶剂提取→离心取固体→干燥。现有的提取方法往往提取步骤繁多，且在提取过程中多会引入碱、酸、淀粉酶、有机溶剂，需要繁琐的后续处理已除去杂质，对提取液进行加热会导致蛋白质变性失活。这些处理方式还有可能影响蛋白质的活性，进而影响Sporamin的胰蛋白酶抑制剂作用。

除此之外，工业上蛋白质的提取过程中往往仅用粉碎机对原料进行简单的粉碎处理后取其浸提液，鉴于粉碎机的粉碎极限和细胞的尺寸大小，用这种方法处理甘薯，大部分的甘薯块茎的细胞壁和细胞膜不能充分破裂，有很大一部分的细胞液被膜禁锢残留在废弃的甘薯渣中，大大影响甘薯蛋白的产率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供一种工序简单的提取甘薯蛋白的方法，该方法可以增加甘薯块茎的细胞膜的破碎率，以提取更多的细胞液，在提高产率的同时提取纯度较高的甘薯蛋白，且在提取过程中，无需添加酸、碱、淀粉酶和有机溶剂，不会引起蛋白质变性沉积，以取得活性强的甘薯蛋白。

为了解决上述问题，本发明提供了一种高产率提取甘薯蛋白的方法，具体包括以下步骤：

一种高产率提取甘薯蛋白的方法，具体包括以下步骤：

步骤1超低温冷冻预处理：鲜甘薯洗净后切成小块，放入温度-60～-80℃的超低温冷库中冷冻2-24小时；

步骤2甘薯冰渣的制备：将步骤1中冷冻好的甘薯块用100～200目的粉碎机在室温条件下粉碎成甘薯冰渣；

步骤3甘薯浸提液的制备：将甘薯冰渣放入底部设有高压气体喷射装置的容器中，加入甘薯冰渣重量3-6倍的温度为0～40℃的蒸馏水，用底部高压气体喷射装置向容器内持续喷射高压气体，待甘薯冰渣完全融化且与蒸馏水充分混合后停止喷射气体，将混合液静置至上清液澄清，取上清液；再次向容器内加入甘薯冰渣重量3-6倍的温度为0～40℃的蒸馏水，用底部高压气体喷射装置向容器内持续喷射高压气体，待甘薯渣与蒸馏水完全混合后，将混合液静置至上清液澄清，取上清液；合并两次所得上清液，即得甘薯浸提液；

步骤4磁场作用下离心纯化：用立式离心机对步骤3中所得甘薯浸提液进行离心，甘薯浸提液在离心过程中同时受到磁场作用，离心力为2000-5000g，离心时间15-30分钟，离心机驱动轴位于竖直方向上，且顺时针转动；在离心过程中，甘薯浸提液同时受离心力和磁场力作用，所述磁场的磁感线方向竖直向下，磁感应强度为0.2-0.5T；离心后静置待固液分离后取上清液；