一种植物蛋白梯度提取方法技术

本发明专利技术提供了一种植物蛋白梯度提取方法，其特征在于，包括:1)快速提取：将脱脂蛋白粕加水进行快速浸提，固液分离，上清液经脱糖、浓缩、干燥制备蛋白；2)二次提取：对步骤1)中得到的沉淀加水进行二次浸提，固液分离；3)酸沉淀：对步骤2)中得到的上清液进行酸沉淀，固液分离，使用复溶缓冲液对酸沉淀所得固体进行复溶，然后经浓缩、脱盐、干燥，与步骤1)制备的蛋白合并，得植物分离蛋白；4)制备饲料：将步骤3)分离的固体加水，调节pH中性，干燥，得到饲料产品。由于传统方法的乳清废水中的难以沉淀的小分子量蛋白被先提取出来，产生的乳清废水COD值低。该方法操作工艺简单、容易控制，可有效节约能耗，降低生产成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了，其特征在于，包括:1)快速提取：将脱脂蛋白粕加水进行快速浸提，固液分离，上清液经脱糖、浓缩、干燥制备蛋白；2)二次提取：对步骤1)中得到的沉淀加水进行二次浸提，固液分离；3)酸沉淀：对步骤2)中得到的上清液进行酸沉淀，固液分离，使用复溶缓冲液对酸沉淀所得固体进行复溶，然后经浓缩、脱盐、干燥，与步骤1)制备的蛋白合并，得植物分离蛋白；4)制备饲料：将步骤3)分离的固体加水，调节pH中性，干燥，得到饲料产品。由于传统方法的乳清废水中的难以沉淀的小分子量蛋白被先提取出来，产生的乳清废水COD值低。该方法操作工艺简单、容易控制，可有效节约能耗，降低生产成本。【专利说明】
本专利技术涉及生物化工
，特别涉及脱脂植物柏中蛋白质的制备技术
技术介绍
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。从脱脂植物柏中分离植物蛋白，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柏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。
技术实现思路
本专利技术目的在于提供一种植物蛋白梯度提取技术，利用脱脂植物柏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柏进行快速提取，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。 本专利技术的目的是这样实现的:以脱脂植物柏为原料，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: I)快速提取 按脱脂植物柏重量:水体积比为1:4?1:10的比例，将脱脂植物柏和水放置于容器中，25?85°C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，所述脱脂植物柏包括但不限于花生柏、大豆柏、芝麻柏、玉米柏、小麦胚芽柏。 具体实施过程中，优选地，所述脱脂植物柏与水的按g/ml的重量体积比1:5?1:8，所述浸提温度为30°C?80°C，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I)中收集的沉淀和水放置于容器中，25?85°C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I)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°C?80°C，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I)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柏蛋白梯度提取技术具有以下优点: (I)脱脂植物柏综合利用率高。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； (2)方法溶剂使用量少，不使用有机溶剂，由于溶解性能好的蛋白在快速提取步骤被分离出来，第二步酸沉产生的乳清废水中蛋白含量很低，大大降低了 COD值，环境友好，低污染； (3)工艺稳定、操作简便、设备标准化、成本低廉，便于推广应用。 采用本专利技术方法能够综合利用脱脂植物柏资源，制备出高附加值的植物蛋白产品，可广泛应用于食品、营养保健、生化、日化等行业，有利于传统食品产业的可持续发展，有利于提高产业的竞争力。 【具体实施方式】 以下参照具体的实施例来说明本专利技术。本领域技术人员能够理解，这些实施例仅用于说明本专利技术，其不以任何方式限制本专利技术的范围。 实施例1 I)称取脱脂花生柏1kg放置于搅拌罐中，加水50L，30°C下搅拌浸提5分钟，提取完成后1000g离心15分钟，分别收集上清液和沉淀，得上清液38.5L，沉淀19.1kgo 2)将上清液进行脱糖、用截留分子量3kDa的超滤膜进行浓缩，喷雾干燥分别得到蛋白 318.4g。 3)将步骤I)中收集的19.1kg沉淀和76.4L水放置于容器中，30°C下搅拌浸提30分钟，提取完成后1000g离心15分钟，分别收集上清液和沉淀。 4)将步骤3)中收集的上清液导入酸沉釜中，调pH为4.0进行沉淀，沉淀半小时后，1000g离心15分钟，分别收集上清液和沉淀，得到沉淀96.lg。将961ml20mM pH7.0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得到蛋白94.2g，与步骤2得到的蛋白合并，共得到414.5g花生蛋白产品。 5)将步骤3)收集的沉淀，加入3倍体积的水，调pH至中性，进行喷雾干燥得到9.2kg饲料产品。 实施例2 I)称取脱脂大豆柏1kg放置于搅拌罐中，加水80L，80°C下搅拌浸提15分钟，提取完成后1000g离心15分钟，分别收集上清液和沉淀，得上清液56.3L，沉淀20.2kg。 2)将上清液进行脱糖、用截留分子量3kDa的超滤膜进行浓缩，喷雾干燥分别得到蛋白 421.9g。 3)将步骤I)中收集的20.2本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种植物蛋白梯度提取方法，其特征在于，包括:1)快速提取：将脱脂蛋白粕加水进行快速浸提，固液分离，上清液经脱糖、浓缩、干燥制备蛋白；2)二次提取：对步骤1)中得到的沉淀加水进行二次浸提，固液分离；3)酸沉淀：对步骤2)中得到的上清液进行酸沉淀，固液分离，使用复溶缓冲液对酸沉淀所得固体进行复溶，然后经浓缩、脱盐、干燥，与步骤1)制备的蛋白合并，得植物分离蛋白；4)制备饲料：将步骤3)分离的固体加水，调节pH中性，干燥，得到饲料产品。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：杨子丰，孔英俊，张贵锋，马啸宇，张泽玉，陈静，康跻耀，
申请(专利权)人：河北子丰生物科技有限公司，
类型：发明
国别省市：河北;13