一种超声辅助反胶束萃取豆粕中蛋白的方法
【专利摘要】一种超声辅助反胶束萃取豆粕中蛋白的方法属于植物蛋白的提取加工技术，该方法包括以下步骤：(1)将脱脂豆粕粉碎过筛后与水混合形成混合液，向混合液中先后加入纤维素酶和蛋白酶进行分步酶解，酶解后离心分离得酶解液和沉淀；(2)在酶解液中加入反胶束体系进行超声辅助反胶束萃取得到萃取液，将萃取液进行反萃取后离心分离得有机相和水相；(3)将水相进行碱溶酸沉得沉淀，将沉淀加水复溶后超滤、真空浓缩、冷冻干燥即得大豆蛋白；本方法所需的工艺设备简单，操作安全，该方法将超声技术和反胶束萃取技术联合使用，应用于豆粕蛋白的提取，提高了蛋白提取率，降低了提取成本，制得的大豆蛋白纯度高、变性程度低、功能性好。
【专利说明】一种超声辅助反胶束萃取豆粕中蛋白的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于植物蛋白的提取加工技术，主要涉及一种超声辅助反胶束萃取豆柏中蛋白的方法。
【背景技术】
[0002]豆柏中一般含有蛋白、多糖、纤维等多种营养成分，尤其含有丰富的蛋白，含量非常高，这也是利用价值最高的成分。豆柏蛋白中含有大量人体所需的多种必须氨基酸，因此也是极为重要的食品蛋白来源。但大多数豆柏都用作饲料，这就造成了大豆蛋白资源的极大浪费。
[0003]反胶束萃取蛋白的研究从20世纪70年代开始，发展到现在已经有30多年的时间。通常认为反胶束萃取蛋白质的机理是水溶性蛋白溶于反胶束体系的水池中。反胶束体系处于动态平衡，内核间不停的发生碰撞，而且经常交换内核所含的物质。利用反胶束对蛋白质进行萃取时，蛋白质在两相间的分配主要取决于水相的条件，如PH值、离子强度、电解质类型；有机相条件也影响蛋白质在两相间的分配，如表面活性剂种类，有机溶剂类型、助表面活性剂；温度和蛋白质自身的性质等也影响到蛋白质在反胶束溶液的转移。目前主要使用液-液萃取来提取蛋白质，由于反胶束内存在微水池，故可溶解氨基酸、分肽和蛋白质等生物活性子，不会使其失活，但反胶束的萃取率不是特别理想。
[0004]超声波是物质介质中的一种弹性机械波，它在介质中传播时产生热效应、机械效应或空化效应。研究认为，超声波能够提高液体化学反应速度和产率的原因主要是超声波在液体介质中的空化作用。空化作用可引起湍动效应、微扰效应、界面效应、聚能效应等次级效应。由于各种效应的协同作用，使得超声波能够强化反胶束萃取大豆蛋白过程的推动力，进而提闻大?蛋白的萃取率。
[0005]本发明方法将超声波技术和反胶束萃取技术联合使用，应用于豆柏蛋白的提取，在超声波的空化效应作用下，强化了反胶束萃取大豆蛋白过程的推动力，提高了蛋白提取率，降低了提取成本，同时也保证了蛋白的纯度和活性，为提取豆柏中大豆蛋白的实际生产提供理论基础，这对豆柏的再利用和减少资源浪费具有重要的意义。
【发明内容】
[0006]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种超声辅助反胶束萃取豆柏中蛋白的方法，达到提高蛋白提取率、纯度和保护蛋白活性的目的。
[0007]本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的:
[0008]一种超声辅助反胶束萃取豆柏中蛋白的方法，该方法包括以下步骤:(I)将脱脂豆柏粉碎过筛后与水混合形成混合液，先向混合液中加入纤维素酶进行酶解，所述的纤维素酶添加量为混合液质量的2%，酶解温度为50°C，酶解时间为1.5h，酶解pH为5.5，再向混合液中加入碱性蛋白酶进行酶解，所述的碱性蛋白酶添加量为混合液质量的3%，酶解温度为60°C，酶解时间为2h，酶解pH为9，酶解后离心分离得酶解液和沉淀；(2)在酶解液中加入AOT/异辛烷反胶束体系进行超声辅助反胶束萃取得到萃取液，所述的表面活性剂AOT浓度为0.02-0.lg/mL，离子强度为0.05-0.25mol/L KCl，超声功率为150-350W，萃取温度为30-70°C，萃取时间为0.5-2.5h，萃取pH为6-10，向萃取液中加入等体积的lmol/L的KCl溶液进行反萃取，所述的反萃取温度为30-50°C,反萃取时间为10-50min,反萃取pH为6-10,反萃取后离心分离得有机相和水相；(3)将水相pH调至碱性进行碱提，然后调节pH至酸性进行酸沉，将得到的沉淀加水复溶后进行超滤处理，超滤后真空浓缩、冷冻干燥即得大豆蛋白。
[0009]所述的超声辅助反胶束萃取优选参数为:表面活性剂AOT浓度0.06g/mL,离子强度0.lmol/L KCl，超声功率250W，萃取温度50°C，萃取时间lh，萃取pH7。
[0010]所述的反萃取优选参数为:反萃取温度40°C，反萃取时间30min，反萃取pH9。
[0011]本方法在对脱脂豆柏分步酶解的基础上，采用超声辅助反胶束萃取豆柏蛋白，在反胶束体系中能够维持蛋白质的活性，再联合超声辅助处理，强化了反胶束萃取大豆蛋白过程的推动力，使蛋白质更易于进入到反胶束体系水池中，使萃取率大大增加。该方法具有所需的工艺设备简单、操作安全的特点，蛋白质提取率高，获得的大豆蛋白纯度高、变性程度低、功能性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0012]附图本发明总工艺路线图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图对本发明具体实施例进行详细描述，
[0014]一种超声辅助反胶束萃取豆柏中蛋白的方法，该方法包括以下步骤:(I)将脱脂豆柏粉碎过筛后与水混合形成混合液，先向混合液中加入纤维素酶进行酶解，所述的纤维素酶添加量为混合液质量的2%，酶解温度为50°C，酶解时间为1.5h，酶解pH为5.5，再向混合液中加入碱性蛋白酶进行酶解，所述的碱性蛋白酶添加量为混合液质量的3%，酶解温度为60°C，酶解时间为2h，酶解pH为9，酶解后离心分离得酶解液和沉淀；(2)在酶解液中加入AOT/异辛烷反胶束体系进行超声辅助反胶束萃取得到萃取液，所述的表面活性剂AOT浓度为0.02-0.lg/mL，离子强度为0.05-0.25mol/L KCl，超声功率为150-350W，萃取温度为30-70°C，萃取时间为0.5-2.5h，萃取pH为6-10，向萃取液中加入等体积的lmol/L的KCl溶液进行反萃取，所述的反萃取温度为30-50°C,反萃取时间为10-50min,反萃取pH为6-10,反萃取后离心分离得有机相和水相；(3)将水相pH调至碱性进行碱提，然后调节pH至酸性进行酸沉，将得到的沉淀加水复溶后进行超滤处理，超滤后真空浓缩、冷冻干燥即得大豆蛋白。
[0015]所述的超声辅助反胶束萃取优选参数为:表面活性剂AOT浓度0.06g/mL,离子强度0.lmol/L KCl，超声功率250W，萃取温度50°C，萃取时间lh，萃取pH7。
[0016]所述的反萃取优选参数为:反萃取温度40°C，反萃取时间30min，反萃取pH9。
[0017]实施例1:
[0018]将脱脂豆柏粉碎过筛后与水混合形成混合液，在酶解温度为50°C、酶解pH为5.5下向混合液中加入2%的纤维素酶进行酶解1.5h,然后在酶解温度为60°C、酶解pH为9下向混合液中加入3%的碱性蛋白酶进行酶解2h，酶解后离心分离得酶解液和沉淀，在离子强度为0.lmol/L KCl下，用浓度为0.06g/mL的表面活性剂AOT与异辛烷混合形成AOT/异辛烷反胶束体系，在酶解液中加入AOT/异辛烷反胶束体系，在超声功率为250W、萃取温度为50°C、萃取pH为7下进行超声辅助反胶束萃取Ih得到萃取液，在反萃取温度为40°C、反萃取pH为9下，向萃取液中加入等体积的lmol/L的KCl溶液进行反萃取30min,反萃取后离心分离得有机相和水相，将水相PH调至碱性进行碱提，然后调节pH至酸性进行酸沉，将得到的沉淀加水复溶后进行超滤处理，超滤后真空浓缩、冷冻干燥即得大豆蛋白。该方法制备的大豆蛋白提取率为91.58%，所得的大豆蛋白纯度高、变性程度低、功能性好，且具有一定生物活性。
[0019]实施例2:
[0020]将脱脂豆柏粉碎过筛后与水混合形成混合液，在酶解温度为50°C、酶解pH为5.5下向混合液中加入2%的纤维素酶进行酶解1.5h,然后在酶解温度为60°C、酶解pH为9下向混合液中加入3%的碱性蛋白酶进行酶解2h，酶解后离心分离得酶解液和沉淀，在离子强度为0.05mol/L KCl下，用浓度为0.08g/mL的表面活性剂AOT与异辛烷混合形成AOT/异辛烷反胶束体系，在酶解液中加入AOT/异辛烷反胶束体系，在超声功率为300W、萃取温度为60°C、萃取pH为8下进行超声辅助反胶束萃取1.5h得到萃取液，在反萃取温度为45°C、反萃取pH为8下，向萃取液中加入等体积的lmol/L的KCl溶液进行反萃取40min,反萃取后离心分离得有机相和水相，将水相pH调至碱性进行碱提，然后调节pH至酸性进行酸沉，将得到的沉淀加水复溶后进行超滤处理，超滤后真空浓缩、冷冻干燥即得大豆蛋白。该方法制备的大豆蛋白提取率为90.69%，所得的大豆蛋白纯度高、变性程度低、功能性好，且具有一定生物活性。
[0021]实施例3:
[0022]将脱脂豆柏粉碎过筛后与水混合形成混合液，在酶解温度为50°C、酶解pH为5.5下向混合液中加入2%的纤维素酶进行酶解1.5h,然后在酶解温度为60°C、酶解pH为9下向混合液中加入3%的碱性蛋白酶进行酶解2h，酶解后离心分离得酶解液和沉淀，在离子强度为0.lmol/L KCl下，用浓度为0.06g/mL的表面活性剂AOT与异辛烷混合形成AOT/异辛烷反胶束体系，在酶解液中加入AOT/异辛烷反胶束体系，在超声功率为300W、萃取温度为55°C、萃取pH为9下进行超声辅助反胶束萃取Ih得到萃取液，在反萃取温度为35°C、反萃取pH为8下，向萃取液中加入等体积的lmol/L的KCl溶液进行反萃取35min,反萃取后离心分离得有机相和水相，将水相PH调至碱性进行碱提，然后调节pH至酸性进行酸沉，将得到的沉淀加水复溶后进行超滤处理，超滤后真空浓缩、冷冻干燥即得大豆蛋白。该方法制备的大豆蛋白提取率为89.88%，所得的大豆蛋白纯度高、变性程度低、功能性好，且具有一定生物活性。
【权利要求】
1.一种超声辅助反胶束萃取豆柏中蛋白的方法，其特征在于该方法包括以下步骤:(1)将脱脂豆柏粉碎过筛后与水混合形成混合液，先向混合液中加入纤维素酶进行酶解，所述的纤维素酶添加量为混合液质量的2%，酶解温度为50°C，酶解时间为1.5h，酶解pH为5.5，再向混合液中加入碱性蛋白酶进行酶解，所述的碱性蛋白酶添加量为混合液质量的3%，酶解温度为60°C，酶解时间为2h，酶解pH为9，酶解后离心分离得酶解液和沉淀；(2)在酶解液中加入AOT/异辛烷反胶束体系进行超声辅助反胶束萃取得到萃取液，所述的表面活性剂AOT浓度为0.02-0.lg/mL,离子强度为0.05-0.25mol/L KCl,超声功率为150-350W，萃取温度为30-70°C，萃取时间为0.5-2.5h，萃取pH为6-10，向萃取液中加入等体积的lmol/L的KCl溶液进行反萃取,所述的反萃取温度为30-50°C,反萃取时间为10-50min,反萃取pH为6-10,反萃取后离心分离得有机相和水相；(3)将水相pH调至碱性进行碱提，然后调节PH至酸性进行酸沉，将得到的沉淀加水复溶后进行超滤处理，超滤后真空浓缩、冷冻干燥即得大豆蛋白。
2.根据权利要求1所述的一种超声辅助反胶束萃取豆柏中蛋白的方法，其特征在于所述的超声辅助反胶束萃取优选参数为:表面活性剂AOT浓度0.06g/mL,离子强度0.lmol/LKCl，超声功率250W，萃取温度50°C，萃取时间Ih，萃取pH7。
3.根据权利要求1所述的一种超声辅助反胶束萃取豆柏中蛋白的方法，其特征在于所述的反萃取优选参数为:反萃取温度40°C，反萃取时间30min，反萃取pH9。
【文档编号】A23J1/14GK103988975SQ201410232504
【公开日】2014年8月20日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】江连洲, 李杨, 隋晓楠, 齐宝坤, 王中江, 冯红霞, 王欢, 马文君, 丁简, 王瑞, 赵城彬 申请人:东北农业大学