一种提取微胚乳超高油玉米饼蛋白的方法技术

本发明专利技术公开了一种提取微胚乳超高油玉米饼蛋白的方法，其包括破碎、碱溶酸沉、透析、真空冷冻干燥等四个步骤，在微胚乳超高油玉米经过压榨制油之后，取剩下的压榨饼作为原料，依次经过破碎、碱溶酸沉、透析和真空冷冻干燥步骤后得到高品质的微胚乳超高油玉米饼蛋白粉，有效提升微胚乳超高油玉米综合利用率，而且本发明专利技术方法操作容易，工艺简单，产生的废水处理成本低，造成的环境伤害较小，适合大规模回收微胚乳超高油玉米饼蛋白的工业化生产。

A Method for Extracting Super-high Oil Corn Cake Protein from Microendosperm

【技术实现步骤摘要】
一种提取微胚乳超高油玉米饼蛋白的方法
本专利技术属于食品加工
，具体涉及一种提取微胚乳超高油玉米饼蛋白的方法。
技术介绍
微胚乳超高油玉米（Micro-endospermultra-highoilcorn）是我国特有的一种新型油用玉米，它是经过多基因组合代代优选出的含有opaque-2基因的新型玉米品种，其特征是胚芽部位饱满占整颗籽粒一半以上，在工业上可实现整颗压榨制油。微胚乳超高油玉米饼是经过压榨制油之后得到的压榨饼，其含有大量蛋白质、淀粉等营养物质，而且氨基酸比例均衡，是良好的植物蛋白源，具有丰富的营养价值且极具开发利用的潜在经济价值，但是现阶段对微胚乳超高油玉米的开发程度低，没有发挥其价值，进而影响了它在食品加工领域的应用。目前关于微胚乳超高油玉米的研究较少，也暂未有公开的微胚乳超高油玉米饼蛋白回收的相关研究，虽然我们常采用醇溶提取蛋白方法对普通玉米压榨饼进行蛋白回收，但是采用醇溶方法从微胚乳超高油玉米饼中提取的蛋白品质差，必需氨基酸含量低，不适合大规模回收微胚乳超高油玉米饼蛋白的工业化生产。
技术实现思路
针对上述不足，本专利技术提供了一种提取微胚乳超高油玉米饼蛋白的方法，解决了回收的微胚乳超高油玉米饼蛋白品质差、必需氨基酸含量低的问题，实现微胚乳超高油玉米的综合利用。本专利技术是采用如下技术方案实现的：一种提取微胚乳超高油玉米饼蛋白的方法，包括以下步骤：（1）破碎：将微胚乳超高油玉米饼进行机械破碎，得到粒径为0.1～0.3mm的微胚乳超高油玉米饼细粉；（2）碱溶酸沉：将步骤（1）得到的微胚乳超高油玉米饼细粉加入蒸馏水中混匀，接着加入浓度为2mol/L的KOH溶液调节pH值至9～13，然后在40～55℃温度下提取2～3h，过滤分离得到滤液，再向滤液中加入浓度为2mol/L的HCl溶液调节pH值至2～5，在室温下静置10～12h后过滤分离得到沉淀；（3）透析：将步骤（2）中得到的沉淀装入透析袋并置于超纯水中，在冰浴条件下透析45～50h，并且每5h更换一次超纯水，透析完成后收集透析袋中溶液得到蛋白液；（4）真空冷冻干燥：将步骤（3）中的蛋白液在-55℃下连续真空冷冻干燥40～50h，即可得到微胚乳超高油玉米饼蛋白粉。进一步，所述步骤（1）中的机械破碎是采用间歇式破碎方式。进一步，所述步骤（3）中透析袋的压平宽度为34mm，截留分子量为7000Da。进一步，所述步骤（4）中真空冷冻干燥前先将蛋白液在-80～-60℃下预冻8～12h，且真空冷冻干燥时的真空度为40～50Pa。本技术方案与现有技术相比较具有以下有益效果：1.采用本专利技术方法可以得到品质高的微胚乳超高油玉米饼蛋白，其纯度达到90.17～93.65%，必需氨基酸含量为39.57～45.38g/100g，而且赖氨酸含量为13.22～16.84g/100g；提取所得的微胚乳超高油玉米饼蛋白结构完整，游离氨基酸含量为0.05～0.2mg/100g，有效保证了微胚乳超高油玉米饼蛋白的活性，同时本专利技术提取所得的微胚乳超高油玉米饼蛋白安全性高，赖丙氨酸含量低于0.1μmol/g。2.采用本专利技术方法将微胚乳超高油玉米饼破碎得到粒径为0.1～0.3mm的细粉，可以促进其与碱液接触，提高蛋白的提取率，同时还有利于后续的料液分离，而且采用间歇式破碎方式能有效降低机械力对微胚乳超高油玉米饼蛋白结构的影响。3.因为微胚乳超高油玉米与普通玉米相比较含有较多的谷蛋白，而谷蛋白不属于醇溶蛋白，所以采用常用的醇溶方法从微胚乳超高油玉米饼中提取蛋白效果差；本专利技术采用碱溶酸沉方法，根据蛋白质在酸性和碱性均能溶解的特性，合理调节碱溶、酸沉过程中的pH值以及温度，并且利用蛋白质在等电点处溶解性最小的性质对蛋白质进行沉淀分离，提高微胚乳超高油玉米饼蛋白提取效果。4.本专利技术在透析步骤中，由于碱溶酸沉提取所得到的微胚乳超高油玉米饼蛋白中含有不少盐离子，从而影响其性质的展现和稳定性，所以利用透析袋的半透过性脱除盐离子，有利于后序加工步骤；在冰浴中进行透析操作是因为透析所需时间较长，室温下操作容易发霉，而温度过低又会使超纯水结冰，采用冰浴既保证了透析的低温环境又能保证超纯水的流动性。5.本专利技术方法采用真空冷冻干燥方法，先将蛋白液在-80～-60℃下预冻8～12h，然后再在-55℃下连续真空冷冻干燥40～50h，其中预冻过程保证蛋白液能够完全固态化，可以提高干燥获得的微胚乳超高油玉米饼蛋白质量，也便于真空干燥设备的运行，并且整个真空冷冻干燥过程一直保持超低温状态，还能有效保证微胚乳超高油玉米饼蛋白的活性。6.本专利技术方法严格控制碱溶过程中的pH值、温度以及提取时间等条件，减少游离氨基酸的生成，从而减少电离的赖氨酸残基与脱氢丙氨酸的交联产生赖丙氨酸。7.本专利技术方法操作容易，工艺简单，产生的废水处理成本低，造成的环境伤害较小，市场应用前景广阔。具体实施方式以下通过实施例进一步说明本专利技术，但不作为对本专利技术的限制。下列实施例中未注明的具体实验条件和方法，所采用的技术手段通常为本领域技术人员所熟知的常规手段。实施例1：一种提取微胚乳超高油玉米饼蛋白的方法，包括以下步骤：（1）破碎：将微胚乳超高油玉米饼进行机械破碎，得到粒径为0.1mm的微胚乳超高油玉米饼细粉；所述的机械破碎是采用间歇式破碎方式；（2）碱溶酸沉：将步骤（1）得到的微胚乳超高油玉米饼细粉加入蒸馏水中混匀，接着加入浓度为2mol/L的KOH溶液调节pH值至9，然后在40℃温度下提取2h，过滤分离得到滤液，再向滤液中加入浓度为2mol/L的HCl溶液调节pH值至2，在室温下静置10h后过滤分离得到沉淀；（3）透析：将步骤（2）中得到的沉淀装入压平宽度为34mm，截留分子量为7000Da的透析袋并置于超纯水中，在冰浴条件下透析48h，并且每5h更换一次超纯水，透析完成后收集透析袋中溶液得到蛋白液；（4）真空冷冻干燥：将步骤（3）中的蛋白液先在-80℃下预冻12h，然后在-55℃下，且真空度为45Pa，连续真空冷冻干燥50h，即可得到微胚乳超高油玉米饼蛋白粉。实施例2：一种提取微胚乳超高油玉米饼蛋白的方法，包括以下步骤：（1）破碎：将微胚乳超高油玉米饼进行机械破碎，得到粒径为0.25mm的微胚乳超高油玉米饼细粉；所述的机械破碎是采用间歇式破碎方式；（2）碱溶酸沉：将步骤（1）得到的微胚乳超高油玉米饼细粉加入蒸馏水中混匀，接着加入浓度为2mol/L的KOH溶液调节pH值至10，然后在45℃温度下提取2h，过滤分离得到滤液，再向滤液中加入浓度为2mol/L的HCl溶液调节pH值至4，在室温下静置12h后过滤分离得到沉淀；（3）透析：将步骤（2）中得到的沉淀装入压平宽度为34mm，截留分子量为7000Da的透析袋并置于超纯水中，在冰浴条件下透析45h，并且每5h更换一次超纯水，透析完成后收集透析袋中溶液得到蛋白液；（4）真空冷冻干燥：将步骤（3）中的蛋白液先在-80℃下预冻10h，然后在-55℃下，且真空度为40Pa，连续真空冷冻干燥48h，即可得到微胚乳超高油玉米饼蛋白粉。实施例3：一种提取微胚乳超高油玉米饼蛋白的方法，包括以下步骤：（1）破碎：将微胚乳超高油玉米饼进行机械破碎，得到粒径为0.25mm的微胚乳超高油玉米饼细粉；所述的机械破碎是采用间本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种提取微胚乳超高油玉米饼蛋白的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）破碎：将微胚乳超高油玉米饼进行机械破碎，得到粒径为0.1～0.3mm的微胚乳超高油玉米饼细粉；（2）碱溶酸沉：将步骤（1）得到的微胚乳超高油玉米饼细粉加入蒸馏水中混匀，接着加入浓度为2mol/L的KOH溶液调节pH值至9～13，然后在40～55℃温度下提取2～3h，过滤分离得到滤液，再向滤液中加入浓度为2mol/L的HCl溶液调节pH值至2～5，在室温下静置10～12h后过滤分离得到沉淀；（3）透析：将步骤（2）中得到的沉淀装入透析袋并置于超纯水中，在冰浴条件下透析45～50h，并且每5h更换一次超纯水，透析完成后收集透析袋中溶液得到蛋白液；（4）真空冷冻干燥：将步骤（3）中的蛋白液在‑55℃下连续真空冷冻干燥40～50h，即可得到微胚乳超高油玉米饼蛋白粉。

【技术特征摘要】
1.一种提取微胚乳超高油玉米饼蛋白的方法，其特征在于：包括以下步骤：（1）破碎：将微胚乳超高油玉米饼进行机械破碎，得到粒径为0.1～0.3mm的微胚乳超高油玉米饼细粉；（2）碱溶酸沉：将步骤（1）得到的微胚乳超高油玉米饼细粉加入蒸馏水中混匀，接着加入浓度为2mol/L的KOH溶液调节pH值至9～13，然后在40～55℃温度下提取2～3h，过滤分离得到滤液，再向滤液中加入浓度为2mol/L的HCl溶液调节pH值至2～5，在室温下静置10～12h后过滤分离得到沉淀；（3）透析：将步骤（2）中得到的沉淀装入透析袋并置于超纯水中，在冰浴条件下透析45～50h，并且每5h更换一次超纯水，透析完成...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤星月，李秋庭，陆顺忠，吴建文，宋钢，秦绪雄，陈文瑶，关继华，黎贵卿，邱米，杨素华，党中广，范兴，李沐晓，
申请(专利权)人：广西益宝油料玉米开发有限公司，广西壮族自治区林业科学研究院，广西大学，广西天贵文化传播有限公司，南宁市桂福园农业有限公司，
类型：发明
国别省市：广西,45