一种高溶解性黑豆蛋白的提取方法技术

一种高溶解性黑豆蛋白的提取方法属于植物蛋白加工技术，该方法包括以下步骤：（1）将黑豆清理粉碎后过筛得黑豆粉，将黑豆粉与正己烷混合进行脱脂，脱脂后离心分离得到脱脂黑豆粉；（2）将脱脂黑豆粉与水混合得到混合液，并调节混合液的pH；（3）将混合液进行超声处理；（4）将超声处理后的混合液进行脉冲电场处理；（5）将脉冲电场处理后的混合液离心分离得到上清液，将上清液pH调至4.5，离心分离得到沉淀，将沉淀反复水洗和离心分离，即得到高溶解性的黑豆蛋白；本方法可得到高溶解性的黑豆蛋白，所需要的设备简单、操作安全、所得的黑豆蛋白蛋白提取率可达到70.04%，溶解性可达到62.29%。

【技术实现步骤摘要】
—种高溶解性黑豆蛋白的提取方法
本专利技术属于植物蛋白加工技术，主要涉及。
技术介绍
近年来，随着“黑色食品”理论的诞生，黑豆的营养价值和药用价值被进一步的认识，加工技术的发展促进了黑豆产品的多样化，增加了黑豆的使用价值。黑豆蛋白作为黑豆营养成分的典型组分，不仅在蛋白质含量上优于多种植物蛋白，同时其氨基酸组成、消化吸收性均可比于动物蛋白。黑豆含有丰富的蛋白质，黑豆蛋白质含量最高可达49.8%，比黄豆高24.5%，甚至高于肉类、鸡蛋和牛奶，素有“植物蛋白之王”的美誉。除此之外，黑豆中还富含异黄酮、维生素E、类胡萝卜素、花青素和多酚类物质。黑豆蛋白不仅含量高，而且质量好，其中蛋白质的氨基酸组成与动物蛋白相似。黑豆蛋白质中含有18种氨基酸，而必需氨基酸占总氨基酸量的40%以上，符合FA0/WH0均衡模式标准，有很好的氨基酸平衡，是一种完全蛋白质，因此更容易消化吸收，是一种理想、潜在优质蛋白资源。将其制成的黑豆蛋白粉同时非常符合推荐的理想营养模式，而且从食用角度看，黑豆蛋白粉口感良好，携带方便，是广大消费者喜闻乐见的保健食品。但由于黑豆蛋白分子结构紧密、高度折叠，致使黑豆蛋白结构柔顺性差，整体溶解性相应降低，进而由于不良的溶解环境影响了乳化性、起泡性等功能性质的发挥，极大地限制了黑豆蛋白的产业化推广及应用范围。超声在食品工业中的作用日显突出，如加工，保鲜和提取等方面。超声改性属于物理改性方法的一种，与化学改性相比其具有副产物少，可操作性强的优点。同样的完整再现的食品加工过程，现在可以通过使用超声波在几秒或几分钟内以高的完成再现性，不但可以降低处理成本，简化操作，而且仅消耗小部分就能给出更高的最终产品的纯度。此外，在蛋白质的处理技术可以被认为是一种可行的技术用于质量保证和食品安全的方式。超声波具有热作用、机械作用、空化作用以及许多次级效应如击碎、乳化、扩散等，能有效地打破细胞边界层，使扩散速度增加，促进固体物料中有效成分的溶出，可显著地提高提取效率。脉冲电场(PulsedElectric Fields, PEF)能以较高的电场强度(10_50kV/cm)、较短的脉冲宽度(0-100此)和较高的脉冲频率(0-2000HZ)对液体、半固体食品进行处理，使微生物的细胞膜穿孔、破裂，酶的结构破坏，达到杀菌钝酶的目的。脉冲处理时间短，热能损失低，食品成分变化小，能最大限度的保存食品的风味、色泽、口感及营养价值。近几年，脉冲电场在蛋白领域的研究也越来越广泛。研究表明PEF能够诱导蛋白分子的极化现象，破坏维持蛋白空间结构的疏水相互作用力，使蛋白分子部分伸展，疏水基团暴露，功能性质发生改变。国外在高压脉冲电场方面做了比较多的研究，并且大多数研究都是针对高压脉冲电场对食品微生物和酶的影响方面，关于高压脉冲电场对食品成分的影响研究很少。目前，提取植物蛋白的方法有冷榨法、浸出法、碱溶酸沉法、酸沉法、醇法提取、水酶法及膜分离技术等。但这些方法提取时间较长或提取成本较高，本专利在碱溶酸沉法的基础上采用超声脉冲电场辅助法提取黑豆蛋白，显著提高黑豆蛋白的提取率。超声脉冲电场辅助提取蛋白的方法将超声震动与脉冲电场相结合，充分利用超声振动的空化作用以及脉冲电场的的作用，缩短了提取时间，提高了提取效率，同时促进了黑豆蛋白溶解性的提升，在现代提取蛋白的工艺中也几乎没有这方面的工艺的研究。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供。本专利技术所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的: ，该方法包括以下步骤:(1)将黑豆清理粉碎后过60目筛得黑豆粉，将黑豆粉与正己烷按I: 3比例混合，并在室温下搅拌2h进行脱脂，脱脂后离心分离得到脱脂黑豆粉；(2)将脱脂黑豆粉与水混合得到混合液，并调节混合液的pH，所述的黑豆粉占水的质量分数为0.07-0.11，混合液的pH为7-11 ; (3)将混合液进行超声处理，所述的超声功率为100-500W，超声时间为10-30min ;(4)将超声处理后的混合液进行脉冲电场处理，所述的脉冲宽度为2-6 ii S，样品流速为40-80ml/min，脉冲时间为60-500 y S，脉冲电场强度为10-40kV ；(5)将脉冲电场处理后的混合液在10000r/min下离心40min得到上清液，将上清液PH调至4.5，离心分离得到沉淀，将沉淀反复水洗和离心分离，即得到高溶解性的黑豆蛋白。所述的优选黑豆粉占水的质量分数为0.094，优选混合液的pH为9.72。所述的超声处理优选参数为:超声功率378.47W，超声时间23.91min。所述的脉冲电场处理优选参数为:脉冲宽度4.3 u S，样品流速61ml/min，脉冲时间369 ii S，脉冲电场强度30kV。本专利技术属于植物蛋·白的提取加工技术，利用物理和化学及生物技术相结合，提取高提取率兼具高溶解性黑豆蛋白，采用超声波处理与脉冲电场相结合，因超声波具有热作用、机械作用、空化作用以及许多次级效应如击碎、乳化、扩散等，能有效地打破细胞边界层，使扩散速度增加，促进脱脂豆粉中蛋白质的溶出，可显著地提高提取效率，并且在超声波处理脱脂黑豆粉的基础上进一步进行脉冲电场处理，黑豆蛋白更易于在碱性环境分散到水相中来，利用蛋白质在等电点析出的原理，将蛋白质提取出来，使提取率得到提高，同时脉冲电场的处理，诱导了蛋白分子的极化现象，破坏维持蛋白空间结构的疏水相互作用力，使蛋白分子部分伸展，黑豆蛋白的溶解性得到显著提升，从而制备出高提取率和高溶解性的黑豆蛋白。此过程中副产物少，可操作性强，所需要的设备简单、操作安全、成本低廉，简化操作，而且仅消耗小部分就能给出更高的最终产品的纯度。所得的黑豆蛋白无溶剂残留，质量和食品安全有所保证，同时得到的黑豆蛋白溶解性高，为全面提升黑豆高值产品精深加工技术、深化绿色食品加工理念提供智力支撑。本专利技术采用超声波与脉冲电场协同处理碱性豆粉混合液，然后通过调节pH至蛋白等电点的方式提取黑豆蛋白，能够得到高提取率的黑豆蛋白，同时得到具有高溶解性的黑J2?蛋白。本专利技术相比于传统碱溶酸沉提蛋白的方法主要具有以下工艺优点: (1)超声协同脉冲电场处理可显著增加黑豆蛋白的提取率； (2)设备简单、操作安全、成本低，仅消耗小部分就能给出更高的最终产品的纯度； (3)采用脉冲电场的处理，诱导了蛋白分子的极化现象，破坏维持蛋白空间结构的疏水相互作用力，使蛋白分子部分伸展，黑豆蛋白的溶解性得到显著提升。【附图说明】图1本专利技术的工艺路线图； 图2物料百分数对黑豆蛋白提取率的影响； 图3pH对黑蛋白提取率的影响； 图4超声功率对黑蛋白提取率的影响； 图5超声时间对黑豆蛋白提取率的影响的影响； 图67 =f(xlr X2)的响应面； 图rJY=Mx1, X3)的响应面； 图8 Y=f(Xl, X4)的响应面； 图97=//? V的响应面； 图107=//? X4)的响应面； 图117二//^> X4)的响应面； 图12脉冲宽度对黑豆蛋白提取率的影响； 图13样品流速对黑豆蛋白提取率的影响； 图14脉冲时间对黑豆蛋白提取率的影响； 图15脉冲电场强度对黑豆蛋白提取率的影响； 图167 =f(xp X2)的响应面本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高溶解性黑豆蛋白的提取方法，其特征在于该方法包括以下步骤：（1）将黑豆清理粉碎后过60目筛得黑豆粉，将黑豆粉与正己烷按1:3比例混合，并在室温下搅拌2h进行脱脂，脱脂后离心分离得到脱脂黑豆粉；（2）将脱脂黑豆粉与水混合得到混合液，并调节混合液的pH，所述的黑豆粉占水的质量分数为0.07?0.11，混合液的pH为7?11；（3）将混合液进行超声处理，所述的超声功率为100?500W，超声时间为10?30min；（4）将超声处理后的混合液进行脉冲电场处理，所述的脉冲宽度为2?6μs，样品流速为40?80ml/min，脉冲时间为60?500μs，脉冲电场强度为10?40kV；（5）将脉冲电场处理后的混合液在10000r/min下离心40min得到上清液，将上清液pH调至4.5，离心分离得到沉淀，将沉淀反复水洗和离心分离，即得到高溶解性的黑豆蛋白。

【技术特征摘要】
1.一种高溶解性黑豆蛋白的提取方法，其特征在于该方法包括以下步骤:(1)将黑豆清理粉碎后过60目筛得黑豆粉，将黑豆粉与正己烷按1:3比例混合，并在室温下搅拌2h进行脱脂，脱脂后离心分离得到脱脂黑豆粉；(2)将脱脂黑豆粉与水混合得到混合液，并调节混合液的PH，所述的黑豆粉占水的质量分数为0.07-0.11，混合液的pH为7-11 ; (3)将混合液进行超声处理，所述的超声功率为100-500W，超声时间为10-30min ;(4)将超声处理后的混合液进行脉冲电场处理，所述的脉冲宽度为2-6 S，样品流速为40-80ml/min，脉冲时间为60-500 u S，脉冲电场强度为10-40kV ; (5)将脉冲电场处理后的混...

【专利技术属性】
技术研发人员：江连洲，李杨，齐宝坤，王晶，于殿宇，隋晓楠，王中江，冯红霞，曹亮，
申请(专利权)人：东北农业大学，
类型：发明
国别省市：