葵粕蛋白的提取及其应用制造技术

本发明专利技术涉及葵粕蛋白的提取及其应用。更具体而言，本发明专利技术提供一种制备葵籽粕蛋白的方法，包括使葵籽粕与含钠离子和/或钾离子及钙离子的溶液接触，其中，以反应体系总体积计，钠离子和/或钾离子的总浓度为0.01M～0.3M，钙离子的浓度为0.05M～0.3M。本发明专利技术还提供一种制备含脂肪酸钙和葵籽粕蛋白的组合物的方法，包括制备脂肪酸钙的皂化和成盐步骤，和在成盐步骤后向含游离的钠和/或钾离子、游离的钙离子和脂肪酸钙的反应混合物中加入葵籽粕的步骤，其中，所述反应混合物中，游离钠和/或钾离子和钙离子的浓度各为0.01M～0.3M。本发明专利技术可有效提高葵粕蛋白利用效率，降低资源和能耗浪费。

Extraction of sunflower meal protein and its application

The invention relates to the extraction and application of sunflower meal protein. More specifically, the invention provides a preparation method of sunflower seed meal protein, including sunflower seed meal and sodium ion and / or potassium ions and calcium ions solution, which, to the total volume of the reaction system, the concentration of sodium ions and / or potassium ion is 0.01M ~ 0.3M concentration. The calcium ion is 0.05M ~ 0.3M. The invention also provides a method for preparing a composition containing fatty acid calcium and sunflower seed meal protein, including saponification of fatty acid and calcium salt and salt forming steps in steps to contain free sodium and / or potassium ions, free calcium ions and calcium salts of fatty acids in the reaction mixture adding sunflower seed meal steps, among them, the reaction mixture, the concentration of free sodium and / or potassium ion and calcium ion in the 0.01M ~ 0.3M. The invention can effectively improve the utilization efficiency of sunflower meal protein and reduce the waste of resources and energy consumption.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及动物饲料领域，具体涉及葵粕蛋白的提取及其应用。
技术介绍
葵籽粕是指以向日葵仁(带壳或去壳)为原料，以压榨法或浸提法去油后的一种副产品。完全脱壳的葵籽粕蛋白含量可达40％以上，营养价值很高，可被作为饲料原料广泛应用于饲料行业。但是葵籽粕的营养价值也受限于油脂制取工艺中葵花籽的受热加工程度，一般经过油脂加工中高温处理后，蛋白质变性严重，溶解度较差，会影响蛋白质的消化。葵籽蛋白主要含有球蛋白，清蛋白，醇溶蛋白以及谷蛋白，其中球蛋白占55％～60％以上，为主体蛋白质。常用的葵籽蛋白制取工艺过程多采用葵籽蛋白易溶解在稀盐溶液中的特性，采用盐溶酸沉或碱溶酸沉工艺分离葵籽蛋白。近年来，有关提高葵花饼粕蛋白溶解度的研究较少，Gheyasuddin等〔GheyasuddinS.,CaterC.M.和MattilK.F.，Effectofseveralvariablesontheextractabilityofsunflowerseedproteins，JournalofFoodScience，1970，35:453～456〕报道了葵粕蛋白在含有1.0MNaCl或0.75MCaCl2的不同pH盐溶液中溶解度最高，Fleming和Sosulski〔FlemingS.E.和SosulskiF.W.，Theutilizationofsunflowerproteininmilk～likebeverages，JournalofFoodScienceandTechnology，1977，10(4):229～232〕也报道了葵粕和葵粕浓缩蛋白在中性水溶液中随CaCl2添加浓度的增加蛋白溶解度逐渐提高，且当浓度达到0.25M及以上时蛋白质溶解度得到显著提升。以上研究结果均证明了CaCl2溶液可有效提高葵籽粕蛋白溶解度，但未明确是否适合于适度变性葵籽粕蛋白溶解度提高，且高浓度盐离子的直接添加可能存在浪费问题，影响后续葵籽粕蛋白的应用。Pickardt等〔PickardtC.,EisnerP.,KammererD.P.等，Pilotplantpreparationoflight-colouredproteinisolatesfromde-oiledsunflower(HelianthusannuusL.)presscakebymild～acidicproteinextractionandpolyphenoladsorption，FoodHydrocolloids，2015，44:208～219〕报道了采用2MNaCl溶液在中试规模下提取葵饼蛋白，经树脂吸附除去酚类物质、提取液调酸沉淀后得到蛋白含量>94％的低酚葵籽分离蛋白。孙国秀等〔孙国秀、史凤文、孙正文，从葵花粕提取分离蛋白的小试报告，《吉林粮油科技》，1982，(7):39～45〕采用一定比例的盐溶液(1.0MNaCl或0.75MCaCl2)和硫酸钠还原剂为混合液，研究了不同条件对葵花饼粕分离蛋白的提取效果。实验结果表明，高温变性粕的水溶蛋白含量最高为0.25％，而盐溶蛋白(5％K2SO4或10％NaCl)含量最高为15.89％。同时，研究发现虽然提高盐溶液的pH值能一定程度上提高葵籽蛋白溶解度，但其中的绿原酸氧化易造成蛋白颜色变绿，并不可取。李殿宝〔李殿宝，从葵花脱脂粕提取分离蛋白质工艺的研究，《辽宁师专学报》，2005，7(1):104～108〕也研究了不同制油工艺对葵花脱脂粕蛋白溶解度及其分离蛋白质得率的影响，其研究结果表明高温预榨浸出脱溶粕可溶蛋白含量为17.09％，较低温预榨浸出脱溶粕及一次浸出脱溶粕均低。以上研究结果均证明了高浓度的钾离子、钠离子以及钙离子的盐溶液可提高葵籽粕蛋白溶解度，但工艺中高浓度的盐离子添加量存在浪费问题，且产品中过高浓度的盐离子使产品开发存在问题，影响后续葵籽粕蛋白的应用。张国华等〔张国华、王常青、王海凤等，葵粕分离蛋白提取工艺的比较及蛋白组成的研究，《中国粮油学报》，2009,24(6):64～66〕也采用7％的NaCl和0.5％的Na2SO4溶液作为盐溶蛋白提取液对比碱溶工艺对高温变性葵籽粕的提取效果，发现盐溶法蛋白提取率较碱溶工艺高18.67％，且盐提工艺蛋白纯度较高，脂肪含量低，是葵粕蛋白深加工的良好原料。以上研究证明了盐溶液适用于变性葵籽粕蛋白提取并存在工艺放大可行性，但产品中盐离子并未除去将直接影响蛋白质的应用。CN101633947A中公开了一种制备葵花籽粕蛋白水解肽的新方法及用途，其主要技术特征是Ca(OH)2溶液替代常用的NaOH溶液，溶解制备葵花籽粕蛋白，然后在酶解及产品处理过程均采用Ca(OH)2溶液，从而避免了加工过程钠离子的存在及后续的脱盐过程。该专利技术保护重点在于在传统碱溶酸沉提取葵籽蛋白工艺中采用钙离子替代对高血压患者有害的钠离子并克服了因脱盐造成的一系列问题，但专利技术并未明确在前期提取过程使用钙离子溶液的蛋白提取率。脂肪酸钙是一种常用的饲料添加剂，是一种过瘤胃脂肪，通过与钙结合来提高过瘤胃的目的。脂肪酸钙的主要作用为：增加产奶量；改善奶品质延长泌乳高峰，减少热应激。目前脂肪酸钙的生产方法有多种，但较为常用的方法主要是皂化法。皂化法是在大量水存在的情况下，将脂肪酸先与氢氧化钠反应，生成脂肪酸钠，再将氯化钙加入到脂肪酸钠溶液中进行复分解反应，得到脂肪酸钙，然后将呈碱性的脂肪酸钙和多余的产品吸附的钙进行洗涤和干燥，得到成品。安致和在CN03134281中公开了一种脂肪酸衍生物脂肪酸钙的简便生产工艺，将脂肪酸和水置于反应釜内启动搅拌维持釜内温度，加入液碱和固态氯化钙，反应完毕吸出介质水，再加洗涤水搅拌、水洗后停止搅拌吸出洗涤水，搅拌升温至130℃～150℃，使水份从反应釜口逸出，将熔融的物料喷淋到敞口成品塔内，塔底即得粉粒状脂肪酸钙成品。该专利技术特征是实现一釜化连续操作，工艺简单易操作，但在后续洗涤过程需将整个反应釜中的水多次替换洗涤，将产品洗涤至中性并除去产品吸附的大量钙离子，最后采用蒸发干燥的方式除去洗涤水，存在资源浪费及能耗过高问题。王洪荣等在CN200410083060中公开了一种用于高能饲料添加剂的长链脂肪酸钙盐的制备方法，其主要技术特征是用天然植物油脂与NaOH溶液混合，在皂液温度为95℃～98℃下皂化3小时以后，控制皂化终点，再用CaCl2溶液沉淀，经洗涤、脱水、干燥、粉碎即得长链脂肪酸钙盐。该专利技术所生产的脂肪酸钙是一种保护性脂肪，反应过程采用环保的电热—油浴加热，但是后续处理过程仍采用比较浪费资源的多次重复洗涤方式，而干燥过程采用的油压机预压榨然后流化床干燥的方式不仅使操作更加复杂，能耗过高问题也更突出。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种采用钙离子和钾/钠离子的混合盐溶液制备高溶解度葵籽粕蛋白的方法，进而生产一种高溶解度葵籽粕蛋白产品，从而为高附加值植物蛋白生产和应用提供技术基础。本专利技术既高效开发变性葵籽粕蛋白，又降低了常规加工中大量盐离子的浪费问题，可有效提高植物蛋白资源利用效率。本专利技术的另一目的在于提供一种可显著提高葵籽粕蛋白溶解度同时有效减少脂肪酸钙加工中废弃物产生的方法，进而生产一种高溶解度葵籽蛋白与脂肪酸钙的组合物，为饲料行业蛋白和能量饲料组合物产品生产本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种制备葵籽粕蛋白的方法，所述方法包括使葵籽粕与含钠离子和/或钾离子以及钙离子的溶液接触，其中，以反应体系总体积计，钠离子和/或钾离子的总浓度为0.01M～0.3M，钙离子的浓度为0.05M～0.3M。

【技术特征摘要】
1.一种制备葵籽粕蛋白的方法，所述方法包括使葵籽粕与含钠离子和/或钾离子以及钙离子的溶液接触，其中，以反应体系总体积计，钠离子和/或钾离子的总浓度为0.01M～0.3M，钙离子的浓度为0.05M～0.3M。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法包括：(1)提供含钠离子和/或钾离子的溶液；和(2)同时或先后将葵籽粕和可溶性钙盐加到所述含钠离子和/或钾离子的溶液；或(a)提供含有钠离子和/或钾离子以及钙离子的溶液；和(b)将葵籽粕加到步骤(a)的溶液中。3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下一个或多个特征：(i)以反应体系总体积计，钠和/或离子的总浓度在0.01M～0.25M的范围之内，例如0.01M～0.20M、0.03M～0.20M或0.05M～0.20M；(ii)以反应体系总体积计，钙离子浓度为0.05M～0.25M，例如0.05M～0.20M、0.08M～0.25M或0.08M～0.20M；(iii)反应体系的pH为6.8～7.6，优选为6.9～7.5，更优选为7.2～7.5；(iv)所述钠离子和钾离子以其氢氧化物、盐酸盐和/或硫酸盐提供；(v)所述钙离子以氯化钙和/或硫酸钙的形式提供；(vi)所述葵籽粕与所述溶液的重量比为1：8～12；和(vii)所述方法还包括干燥反应混合物，使干燥成品含水量维持在8％～12％的步骤。4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法包括：(I)配制钠离子和/或钾离子的总浓度为0.01M～0.3M，优选0.01M～
\t0.25M，更优选0.01M～0.20M的溶液，调节所述溶液的pH为6.8～7.6，优选为6.9～7.5，更优选7.1～7.5的范围内，更优选为7.2～7.5；(II)将葵籽粕和可溶性钙盐同时或先后加入步骤(I)所述的溶液中，在20℃～50℃的温度下搅拌20～100分钟，其中，葵籽粕与所述溶液的重量比为1：8～12；和(III)干燥步骤(II)获得的反应混合物，使干燥成品含水量维持在8％～12％，获得pH在6.8～7.3之间的葵籽粕蛋白产品。5.一种制备含脂肪酸钙和葵籽粕蛋白的组合物的方法，所述方法包括制备脂肪酸钙的皂化和成盐步骤，和在成盐步骤后向含游离的钠和/或钾离子、游离的钙离子和脂肪酸钙的反应混合物中加入葵籽粕的步骤，其中，所述反应混合物中，游离钠和/或钾离子的总浓度为0.01M～0.3M，游离钙离子的浓度为0.05M～0.3M。6.如权利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法包括以下一个或多个特征：(1)皂化步骤中，将水与脂肪酸混合，其中，水与脂肪酸的重量比为5～8：1；搅拌升温至60℃～100℃，然后加入钠和/或钾的碱和/或盐溶液；(2)成盐步骤中，将可溶性钙盐加入皂化步骤所得的溶液中，加入的可溶性钙盐占脂肪酸重量的15～30％，或其加入量使得成盐步骤后含游离的钠和/或钾离子、游离的钙离子和脂肪酸钙的反应混合物中游离钙离子的浓度为0.05M～0.3M；(3)成盐步骤后，在反应混合物中加入占脂肪酸重量30％～60％的葵籽...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋鹏，赵朝阳，
申请(专利权)人：丰益上海生物技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31