专利名称：一种麻疯树籽饼分离蛋白的生产方法
技术领域：
本发明涉及植物蛋白领域，具体地说是一种麻疯树籽饼分离蛋白的生产方法。
背景技术：
麻疯树(Jatropha curcas)又名黄仲树、亮桐、黑皂树、木花生、油芦子、老胖果、 桐油树、Wiysic Net等，属大戟科(Euphorbiacea)麻疯树属(Jatropha)植物。麻疯树 (Jatropha curcas)原产热带美洲，广泛分布于热带和亚热带地区，是一种抗旱耐瘠的速生、多用途植物。麻疯树生长的适应范围广，性喜光，喜暖热气候。世界分布中心为缅甸、泰国、老挝、柬埔寨、马来西亚、印度。我国的麻疯树生长区主要分布在云南、贵州、四川、广西、 广东、台湾、福建、海南等省区的热带及干热河谷地区，主要为栽培或半野生状态。麻疯树具有很高的经济价值，是国际公认的生物能源树和生物柴油树，其果实含油率在30% 61% 左右，迄今为止已发现的野生品种含油率最高为61.8%，仅次于含油率最高的棕榈树，超过油菜和大豆等常见的油料作物。所以多数国家都将生物柴油的制取目标转向了更经济，不与人畜争粮食的麻风树。美国，欧洲和加拿大地区生物柴油的应用已经十分广泛和成熟，其中英国，印度，日本等国在非洲南部和东南亚大规模建立麻疯树种植基地。基于它的用途， 我国以开发生物能源，人工种植的麻疯树多达200万公顷，计划年产生物柴油500万吨。目前，我国四川、广西和云南等地正在积极组织发展麻疯树，以开发生物能源。2006年，国家林业局将麻疯树作为林业生物质能源开发的首选树种。据国家有关部门规划，到2015年我国麻疯树栽培面积将达到800万公顷。据国家有关部门规划，到2015年我国麻疯树栽培面积将达到800万公顷。国家对生物柴油的重视和麻疯树种植的大力推广，麻疯树种仁制取生物柴油后的副产品是麻疯树饼粕，饼粕含有大量的粗蛋白，麻疯树种仁蛋白质含量高达60%，氨基酸组成平衡。1公顷麻疯树果实榨油后可产2. 5吨饼粕，相当于3. 4吨豆粕的蛋白含量。按此计算，800万公顷麻疯树所产的饼粕可与2700多万吨豆粕相当。随着我国养殖业连续20多年来的高速度增长，饲料资源尤其是蛋白质饲料短缺问题越来越严重。我国是世界第一畜牧、水产养殖大国，中长期内饲料资源短缺是我国畜牧业面临的主要问题，蛋白质饲料资源年缺口达3000万吨以上，到2020年缺口将达4000万吨，这严重制约我国养殖业的可持续发展。因此，植物蛋白的需求问题越来越重要，我国现有的蛋白饲料资源的利用已经达到很高的程度，开辟新的蛋白饲料资源势在必行，是缓解我国蛋白质资源短缺的有效途径。麻疯树籽实由黑色坚硬的外壳和白色的种仁构成，其中外壳约占35% 40%。麻疯树籽实榨油方法有两种，即带壳压榨或去壳后制油。目前在种植麻疯树的发展中国家， 脱壳技术尚未成熟，小型榨油企业多通过螺旋压榨法带壳榨油，副产物中含有难以被动物消化的壳，限制了麻疯树饼粕作为一种潜在蛋白饲料资源的利用。申请号为CN201010520744. 8的中国发明提供一种麻疯树籽粕脱毒及浓缩蛋白制备的方法，属于麻疯树籽粕精深加工领域。该发明首先采用挤压膨化机作为反应器，再利用生物酶解破坏植物细胞壁，最后用适当浓度的乙醇脱洗，解决了麻疯树籽粕的毒素残留的问题并同时制备了麻疯树籽粕浓缩蛋白。最后，对脱毒后麻疯树籽粕浓缩蛋白进行了营养评价。但是生物酶需要的环境条件严格，酶的活力易受到各种因素干扰，麻疯树植物细胞壁坚厚，在大规模处理中很难实现细胞壁的裂解，即工业化生产比较困难。而且该专利没有筛选优化最佳的蛋白提取条件，没能通过酸碱处理去除蛋白氮和动物不可利用的核酸结合蛋白等，制作出的产物只能称为浓缩蛋白，营养价值受到影响，而没有提供具体有效的脱毒方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种麻疯树籽饼分离蛋白的生产方法，解决目前麻疯树籽饼中由于含有难以被动物消化利用的壳成分的问题。本发明的上述技术问题是通过以下技术方案得以实施的一种麻疯树籽饼分离蛋白的生产方法，以脱脂麻疯树籽饼为原料，经化学提取工艺生产分离蛋白，其特征在于包括如下步骤(1)碱溶解脱脂麻疯树籽饼与水混合后用碱液调节至ρΗΙΟ-11，在40-50°C搅拌至反应充分，并用碱液校正PH值使混合液的pH值保持10-11范围内；反应后得到的混合液离心分离，取上清液；(2)酸沉淀步骤(1)得到的上清液加入盐酸调节PH至4. 5，搅拌IOmin后离心， 取沉淀物；(3)冷冻干燥步骤(2)得到的沉淀物经盐酸调节pH至6. 8-7.2范围内，冷冻干燥至水分含量低于12%，得到分离蛋白。冷冻干燥的优点是能防止蛋白变性，最大程度的保持蛋白质的品质。本发明中所述的脱脂麻疯树籽饼是经冷榨脱油处理的麻疯树籽饼，要求该麻疯树籽饼脂肪含量< 10%，壳含量<40%。其中，第一步，蛋白质溶解在碱性溶液中，第二步使蛋白质沉淀析出。本发明的方法通过化学方法使蛋白质首先溶解在碱性溶液中，然后利用蛋白质在等电点时溶解度最低沉淀析出的原理得到较纯的蛋白质。本发明人通过多次试验证明，通过该过程可以得到粗蛋白含量较高的分离蛋白。本发明方法使用酸碱结合处理是破坏如麻疯树籽粕这种坚厚细胞壁最为有效方法，另外酸碱可以反复使用，完全适用于大规模生产。而且，所获得的产品为去除非蛋白氮和核酸结合蛋白等动物不可利用蛋白的分离蛋白，可直接作为饲料的添加组份，营养价值无疑高于浓缩蛋白，因此，从方法有效性、适用规模、产品效果上，本发明明显具有优势。碱溶温度对蛋白得率的影响固定碱溶pH为10，酸沉pH为4. 5时碱溶温度对蛋白及干物质得率的影响见表1。 随着温度的升高，蛋白得率及干物质得率增加。但是当温度高于45°C时获得的分离蛋白变性严重，且有较浓的刺鼻性硫味。因此，选择45°C作为碱溶温度较为合适。表1不同碱溶温度对干物质得率和蛋白得率的影响
权利要求
1.一种麻疯树籽饼分离蛋白的生产方法，以脱脂麻疯树籽饼为原料，经化学提取工艺生产分离蛋白，其特征在于包括如下步骤(1)碱溶解脱脂麻疯树籽饼与水混合后用碱液调节至ρΗΙΟ-ll，在40-50°C搅拌至反应充分，并用碱液校正PH值使混合液的pH值保持10-11范围内；反应后得到的混合液离心分离，取上清液；(2)酸沉淀步骤(1)得到的上清液加入盐酸调节pH至4.0-5.0，搅拌10 min后离心， 取沉淀物；(3)冷冻干燥步骤(2)得到的沉淀物经盐酸调节pH至6.8-7. 2范围内，冷冻干燥至水分含量低于12%，得到分离蛋白。
2.根据权利要求1所述的麻疯树籽饼分离蛋白的生产方法，其特征在于步骤(1)中， 所述的水为蒸馏水，脱脂麻疯树籽饼的质量与蒸馏水的体积之比为1:8至1:12。
3.根据权利要求1或2所述的麻疯树籽饼分离蛋白的生产方法，其特征在于步骤(1) 中，所述的脱脂麻疯树籽饼与水混合搅拌的温度为45°C。
4.根据权利要求1或2所述的麻疯树蛋白的生产方法，其特征在于步骤(1)中，搅拌速度为700-900r/min，搅拌时间为lh。
5.根据权利要求1或2所述的麻疯树蛋白的生产方法，其特征在于步骤(2)和步骤 (3)中，所述的盐酸浓度为lmol/L。
6.根据权利要求1或2所述的麻疯树蛋白的生产方法，其特征在于步骤(2)中，搅拌速度为800r/min，搅拌时间为lOmin。
7.根据权利要求1或2所述的麻疯树蛋白的生产方法，其特征在于步骤(2)中，加入盐酸调节PH至4. 5。
8.根据权利要求1或2所述的麻疯树蛋白的生产方法，其特征在于所述的碱液为 NaOH或KOH溶液。
9.根据权利要求8所述的麻疯树籽饼分离蛋白的生产方法，其特征在于所述的NaOH 或KOH溶液的浓度为lmol/L。
全文摘要
本发明涉及一种麻疯树籽饼分离蛋白的生产方法，解决了目前麻疯树籽饼中由于含有难以被动物消化利用的壳成分的问题。该生产方法以脱脂麻疯树籽饼为原料，经化学提取工艺生产分离蛋白包括如下步骤(1)碱溶解脱脂麻疯树籽饼与水混合后用碱液调节至pH10-11，在40-50℃搅拌至反应充分，并用碱液校正pH值使混合液的pH值保持10-11范围内；反应后得到的混合液离心分离，取上清液；(2)酸沉淀步骤(1)得到的上清液加入盐酸调节pH至4.0-5.0，搅拌10min后离心，取沉淀物；(3)冷冻干燥步骤(2)得到的沉淀物经盐酸调节pH至6.8-7.2范围内，冷冻干燥至水分含量低于12%，得到分离蛋白。
文档编号A23K1/14GK102406057SQ20111035880
公开日2012年4月11日 申请日期2011年11月14日 优先权日2011年11月14日
发明者刘建新, 汪海峰, 王玉宝 申请人:浙江大学