一种利用多频超声波从菜籽饼提取蛋白的方法
【专利摘要】本发明涉及蛋白制备工程及农产品加工副产物再利用领域，具体涉及营养食品蛋白生产技术，具体是涉及一种利用多频非接触式超声波促进菜籽饼粕蛋白的溶解，进而获取菜籽饼粕分离蛋白的制备方法，包括步骤（a）配液、（b）超声波处理、（c）浸提，超声波处理频率和功率分别为25kHz和600W，28kHz和600W，40kHz和600W的条件下进行单独超声、顺序超声或三频同时超声处理。采用上述方法后，本发明使用超声处理菜籽饼粕溶液，浸提液在浸提过程中逆流循环，设备留有便于放大的接口，多频超声和提取得率高、浸提时间短等优点，是一种绿色高效浸提和便于放大的改进技术。
【专利说明】一种利用多频超声波从菜籽饼提取蛋白的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及蛋白制备工程及农产品加工副产物再利用领域，具体涉及营养食品蛋白生产技术，具体是涉及一种利用多频非接触式超声波促进菜籽饼柏蛋白的溶解，进而获取菜籽饼柏分离蛋白的制备方法。
【背景技术】
[0002]油菜籽是我国主要的油料作物之一，菜籽油中脂肪酸组成合理且比例平衡，同时由于是植物的种实，因含有一定的磷脂，且不含胆固醇，倍受人们的青睐，我国是全世界最大的生产和消费油菜籽油的国家,年产量超过1200万吨，同时作为菜籽油加工的主要副产物，菜籽饼柏产量达到700万吨，目前主要(80%以上)利用方式为农林种植肥料使用，少部分(10%以下)加工为水产养殖饲料，造成这类蛋白资源生物利用度不高的现状。
[0003]菜籽饼柏的蛋白含量一般占菜籽饼柏质量百分含量的40%左右，然而由于菜油的压榨过程不可避免引起蛋白变性，使得菜籽饼柏蛋白溶解度降低，难以进一步加工利用。
[0004]中国发明专利申请Π200610097963.3公开了 “从菜籽饼柏中提取菜籽蛋白和植酸钙的工艺方法”主要采用常规的氢氧化钠浸提法，接着盐酸调PH等电点沉淀获得蛋白。然而碱提醇沉法，需要大量使用氢氧化钠和盐酸溶液，在实际进一步放大，甚至生产中将对环境造成污染，且蛋白得率不高，直接影响蛋白的利用度。中国发明专利申请201010142446.X公开了采用生物处理的方法，利用固体发酵、纤维素酶处理来提高菜籽饼柏蛋白提取率的方法，经过固体发酵或酶处理，菜籽蛋白的提取率比对照组分别提高了 18.94%、43.37%。此方法较碱提酸沉提取率有增加，然而此生物处理法，需要发酵时间24-48h，同时需要接种24h培养的米曲种子液，或者采用添加纤维素酶，在40-55°C，酶解1.5-3.5h，经过生物处理后，仍然需要氢氧化钠调pHll浸提。201110259353.X公开了米用超声-微波协同提取菜籽蛋白的方法，此法在超声波频率40kHz、功率50W，微波功率80W条件下进行，获得较传统水相萃取法提取率提高7.74%，提取时间缩短5倍。此法超声使用频率和功率固定，未涉及功率和频率对浸提效果影响的概念，在实施方案中未单独考察微波和超声分别对提取率的影响，同时实施方案只进行I次，未能清晰阐明超声和微波各自的影响，同时缺乏适合工业化放大的信息特征。
【发明内容】
[0005]本发明需要解决的技术问题是提供一种操作简单，效率高的从菜籽饼中提取蛋白的方法。
[0006]为解决上述的技术问题，本发明一种利用多频超声波从菜籽饼提取蛋白的方法，包括以下步骤:
[0007](a)配液:将菜籽饼柏粉碎后过40目筛网，按照料液比1: 30g/mL，加氢氧化钠调pHll.5 ；
[0008](b)超声波处理:控制超声波频率和功率对配好的溶液进行超声处理；[0009](c)浸提:控制环境温度30±2°C,实际浸提液温度30-40°C,浸提时间60min,3000r/min,离心15min，获得菜籽饼柏浸提液，经常规方法干燥即可得到菜籽蛋白。
[0010]进一步的，步骤(b)中在超声波处理频率和功率分别为25kHz和600W，28kHz和600W, 40kHz和600W的条件下进行单独超声、顺序超声或三频同时超声处理。
[0011 ] 进一步的，超声浸提过程泵以32L/min单个设备内自循环浸提液，且设置有多个设备间外循环进行串联的接口。
[0012]采用上述方法后，本发明使用超声处理菜籽饼柏溶液，浸提液在浸提过程中逆流循环，设备留有便于放大的接口，多频超声和提取得率高、浸提时间短等优点，是一种绿色高效浸提和便于放大的改进技术。
【具体实施方式】
[0013]下面结合【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0014]本发明以下测定方法用于测定菜籽饼柏原料和浸提液蛋白含量，以及改进方法较常规方法提高的计算:
[0015]菜籽饼柏蛋白含量:
[0016]基于干重菜籽饼柏蛋白质量百分比含量定义为定量微量凯氏定氮法(国标:GB/T5009.5-2003)测定氮含量，乘以6.25系数换算而来。
[0017]浸提液蛋白含量:
[0018]基于浸提中所采用的菜籽饼柏中蛋白质量为基数，考马斯亮蓝法测定浸提液中蛋白质含量，获得浸提液中所溶解的分离蛋白质量的质量百分比，即为:浸提液中所溶解的分离蛋白质量的质量X 100/菜籽饼柏蛋白质量。
[0019]菜籽饼柏蛋白的提取率较对照组提高:(改进方法的提取率-常规方法的提取率)X 100/常规方法的提取率。
[0020]采用菜籽饼柏原料蛋白质含量37.79%，下面结合具体实施例对本发明作进一步阐述。
[0021]菜籽饼柏蛋白3个频率单个浸提、顺序多频(3频)、3个频率同时浸提与常规菜籽饼柏蛋白提取方法比较:
[0022]常规方法:将菜籽饼柏40目筛网粉碎，按照料液比1: 30g/mL(菜籽饼柏10g，自来水300mL)自来水溶解为悬浊液，0.5mol/L氢氧化钠溶液调pHll.5，环境温度30±2°C，实际水浴浸提温度分别设定30和40°C，浸提过程lOOr/min持续搅拌，转子长2cm，浸提时间60min，3000r/min离心15min，获得菜籽饼柏浸提液，考马斯亮蓝法测定蛋白质含量，获得提取率分别为25.95% (30。。)和27.85% (40。0。
[0023]实施例1
[0024]将菜籽饼柏40目筛网粉碎，按照料液比1: 30g/mL(菜籽饼柏1067g，自来水32L)，先加氢氧化钠50g，接着调pHll.5，环境温度30±2°C，实际浸提液温度30?40°C，超声频率25kHz，超声功率600W，浸提时间60min，循环流量32L/min (约浸提液每分钟循环I次)，获得菜籽饼柏浸提液，考马斯亮蓝法测定蛋白质含量，获得提取率34.65%。
[0025]通过对上述方法的比较可以得出:与传统方法比较，菜籽饼柏蛋白的提取率较对照组提高24.42%(传统方法27.85%, 40°C )?33.53%(传统方法25.95%, 30°C )，即24.42?33.53%。
[0026]实施例2
[0027]将菜籽饼柏40目筛网粉碎，按照料液比1: 30g/mL(菜籽饼柏1067g，自来水32L)，先加氢氧化钠50g，接着调pHll.5，环境温度30±2°C，实际浸提液温度30?40°C，超声频率28kHz，超声功率600W，浸提时间60min，循环流量32L/min (约浸提液每分钟循环I次)，获得菜籽饼柏浸提液，考马斯亮蓝法测定蛋白质含量，获得提取率37.78%。
[0028]通过对上述方法的比较可以得出:与传统方法比较，菜籽饼柏蛋白的提取率较对照组提高35.66%(传统方法27.85%, 40°C )?45.59%(传统方法25.95%, 30°C )，即35.66?45.59%ο
[0029]实施例3
[0030]将菜籽饼柏40目筛网粉碎，按照料液比1: 30g/mL(菜籽饼柏1067g，自来水32L)，先加氢氧化钠50g，接着调pHl1.5，环境温度30±2°C，实际浸提液温度30?40°C，超声频率40kHz，超声功率600W，浸提时间60min，循环流量32L/min (约浸提液每分钟循环I次)，获得菜籽饼柏浸提液，考马斯亮蓝法测定蛋白质含量，获得提取率38.80%。
[0031]通过对上述方法的比较可以得出:与传统方法比较，菜籽饼柏蛋白的提取率较对照组提高39.32%(传统方法27.85%, 40°C )?49.52%(传统方法25.95%, 30°C )，即39.32?49.52%。
[0032]实施例4
[0033]将菜籽饼柏40目筛网粉碎，按照料液比l:30g/mL(菜籽饼柏1067g，自来水32L)，先加氢氧化钠50g，接着调pHll.5，环境温度30±2°C，实际浸提液温度30?40°C，顺序多频(3频)法，超声频率25、28、40kHz，超声功率都采用100%功率600W，各超声20min (合计浸提时间60min)，循环流量32L/min (约浸提液每分钟循环I次)，获得菜籽饼柏浸提液，考马斯亮蓝法测定蛋白质含量，获得提取率36.80%。
[0034]通过对上述方法的比较可以得出:与传统方法比较，菜籽饼柏蛋白的提取率较对照组提高32.14% (传统方法27.85%, 40 0C )?41.81% (传统方法25.95%, 30 °C )，即32.14?41.81%。
[0035]实施例5
[0036]将菜籽饼柏40目筛网粉碎，按照料液比1: 30g/mL(菜籽饼柏1067g，自来水32L)，先加氢氧化钠50g，接着调pHll.5，环境温度30±2°C，实际浸提液温度30?40°C，3个频率同时浸提法，超声频率25、28、40kHz，超声功率600W，三频同时工作，浸提时间20min，循环流量32L/min(约浸提液每分钟循环I次)，获得菜籽饼柏浸提液，考马斯亮蓝法测定蛋白质含量，获得提取率42.10%。
[0037]通过对上述方法的比较可以得出:与传统方法比较，菜籽饼柏蛋白的提取率较对照组提高51.17% (传统方法27.85%, 40 0C )?62.24% (传统方法25.95%, 30 °C )，即51.17?62.24%ο
[0038]需要声明的是，上述
【发明内容】
及【具体实施方式】意在证明本发明所提供技术方案的实际应用，不应解释为对本发明保护范围的限定。本领域技术人员在本发明的精神和原理内，当可作各种修改、等同替换、或改进。本发明的保护范围以所附权利要求书为准。
【权利要求】
1.一种利用多频超声波从菜籽饼提取蛋白的方法，其特征在于，包括以下步骤: (a)配液:将菜籽饼柏粉碎后过40目筛网，按照料液比1: 30g/mL，加氢氧化钠调pHll.5 ； (b)超声波处理:控制超声波频率和功率对配好的溶液进行超声处理； (c)浸提:控制环境温度30±2°C，实际浸提液温度30-40°C，浸提时间60min，3000r/min,离心15min，获得菜籽饼柏浸提液，经常规方法干燥即可得到菜籽蛋白。
2.按照权利要求1所述的一种利用多频超声波从菜籽饼提取蛋白的方法，其特征在于:步骤(b)中在超声波处理频率和功率分别为25kHz和600W，28kHz和600W，40kHz和600W的条件下进行单独超声、顺序超声或三频同时超声处理。
3.按照权利要求2所述的一种利用多频超声波从菜籽饼提取蛋白的方法，其特征在于:超声浸提过程泵以32L/min单个设备内自循环浸提液，且设置有多个设备间外循环进行串联的接口。
【文档编号】A23J1/14GK103518943SQ201310493348
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年10月20日 优先权日:2013年10月20日
【发明者】张文伟, 毛辉 申请人:丹阳市正大油脂有限公司