[发明专利]一种应用漆酶降解棉籽蛋白中棉酚的方法

说明书

技术领域

本发明涉及的是一种棉籽蛋白中棉酚的降解方法，尤其涉及的是一种应用漆酶降解棉籽蛋白中棉酚的方法。

背景技术

棉籽蛋白是由棉籽经过剥绒、剥壳，在低温下一次性浸油、沥干后再经过脱除有毒物质——棉酚后制成的一种高蛋白产品，是国内新上市的一种蛋白原料。经过一些奶牛场的试验和应用证明，使用棉籽蛋白能显著提高奶牛产奶量，改善乳品品质，节约饲养成本，是一种很有应用前景的奶牛蛋白饲料。棉籽经脱壳提油后所得的棉籽粕中，蛋白质含量可达40％～50％，而且在质量上近似豆类蛋白，营养价值远比谷类蛋白高。近年来，我国畜牧业蓬勃发展，蛋白质饲料短缺的情况越来越严重目前，但棉籽中的棉酚难以清除，严重制约了我国畜牧业的发展。

棉酚是一种姜黄色结晶，熔点为181～185℃，是一种多元酚类化合物，具有多种异构体。棉酚及其衍生物对人和动物有毒害，主要是棉酚与某些酶及蛋白质结合，破坏了酶的活性及蛋白质的可消化性，阻碍了正常代谢。在一定水分和温度下棉仁生坯蒸炒时，棉酚的醛基可与赖氨酸上的ε-氨基酸形成席夫碱，使游离棉酚的毒性得以脱除，但同时也会使赖氨酸的营养价值降低。因此如果在降解棉籽中游离棉酚和结合棉酚的同时，避免赖氨酸被损失，将有利于提高我国棉籽蛋白质量，缓解蛋白资源短缺现状。我国是一个蛋白资源缺乏的国家，全国每年产棉籽700万吨左右，开发利用好这一资源，是解决我国饲料蛋白不足的快捷、经济的途径。

目前，已知的棉籽蛋白的脱酚方法有以下两种：

1.液－液－固法，也称“液－液－固三相萃取法”，它是根据溶剂萃取法“相似相溶”的原理，采用先萃取棉籽油后萃取棉酚的分步萃取方法。它既能充分发挥6溶剂的提油性能，又能使甲醇萃取棉酚的效果达到最佳状态。

该工艺是将清理去杂后的光棉籽，通过剥壳和仁壳分离装置进行仁壳分离，再经专用精选设备降低仁中含壳量和含短绒量，经过一系列低温调质处理后的胚料，送入浸出器浸出棉籽油，浸出后的湿粕直接在多级脱酚浸出设备中，通过脱酚溶剂进行脱酚处理，脱酚后经机械脱溶和低温烘干脱溶，得到脱酚棉籽蛋白成品。浸出的棉籽混合油过滤后进入分级蒸发、汽提后得到毛油，送至精炼车间精炼。萃取棉籽油和棉酚后的溶剂分别经综合回收系统再生后循环使用。

2.混合溶剂法，使用两种(或多种)溶剂在一个浸出器内混合浸出，在脱脂的同时脱去了棉酚。浸出得到混合油进行分层处理(两种溶剂的比重不同)，含脂的混合油分级蒸发、汽提得毛油，含酚的溶剂精馏，冷却后循环使用。

漆酶(Laccases)是一种结合多个铜离子的蛋白质，属于蓝色多铜氧化酶家族，广泛存在于植物、真菌甚至昆虫体内。漆酶能够催化包括酚及其衍生物、芳胺及其衍生物、羧酸及其衍生物、甾体激素和生物色素、金属有机化合物、非酚类底物等一系列底物的氧化反应，并还原氧气生成水，是一种绿色，环保，作用条件温和的生物催化剂，在生物造纸、食品生产、环境污染治理、有机合成、生物及免疫检测等方面具有很强的应用潜力。因此，国内外对漆酶的研究已在生物、化学、物理、医学等多领域，分子、细胞、生物组织等多水平全面展开。将漆酶应用于棉籽蛋白脱酚，是本发明的研究方向，目前未见有相关文献公开发表。

发明内容

本发明的目的在于改进现有工艺，提供一种全新的棉籽蛋白脱酚工艺路线：采用漆酶降解棉籽蛋白中的结合棉酚和游离棉酚。

本发明是通过以下技术方案实现的，本发明包括以下步骤：

(1)将1000～40000U/L的漆酶水溶液和氧化辅助物喷洒到棉籽蛋白表面，所述漆酶水溶液和棉籽蛋白的质量比为1:5～5:1，氧化辅助物占总反应质量的0.01％；

(2)所述漆酶水溶液、氧化辅助物和棉籽蛋白在20～40℃下保持10～30个小时，取出棉籽蛋白即可。

作为本发明的优选方式之一，所述步骤(1)中，所述漆酶为所有类型漆酶,包括细菌，真菌，植物等物种来源的漆酶。

作为本发明的优选方式之一，所述氧化辅助物选自烟酰胺腺嘌呤二核苷酸NAD、双氧水中的一种或两种。

作为本发明的优选方式之一，所述步骤(2)中，漆酶水溶液、氧化辅助物和棉籽蛋白在30℃下保持24个小时。

一种应用漆酶降解棉籽蛋白中棉酚的方法，包括以下步骤：

步骤(1)，将1000～40000U/L的漆酶水溶液喷洒到棉籽蛋白表面，所述漆酶水溶液和棉籽蛋白的质量比为1:5～5:1，暴露在空气中反应；

步骤(2)所述漆酶水溶液和棉籽蛋白在20～40℃下保持10～30个小时，取出所述棉籽蛋白即可。