专利名称:一种从玉米胚芽粕中提取蛋白质的方法
技术领域：
本发明涉及一种从玉米胚芽柏中提取蛋白质的方法，属于蛋白质工程技术领域：
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背景技术：
玉米胚芽是玉米淀粉加工的副产品，在国内来源比较丰富，含有较高的脂肪及蛋白质。目前一般用于生产玉米胚芽油。为了提高胚芽的产油率，传统均对胚芽进100°c以上的热处理(亦称蒸炒)，目的在于破坏胚芽的细胞壁、使蛋白质凝固变性、降低油脂粘度、并使之凝集而流出。但是只考虑了胚芽中35-40%的油脂的回收，未考虑到胚芽中尚含有20%左右的胚芽蛋白无法回收利用。玉米胚芽蛋白是一种优质蛋白，主要由球蛋白和白蛋白构成，这两种蛋白占总蛋白含量的60%以上。玉米胚芽蛋白的氨基酸组成与鸡蛋蛋白的氨基酸组成非常相似，生物价高，与FA0/WH0推荐的人类蛋白质标准具有较好的一致性。玉米胚芽蛋白有很好的持水性、乳化性和乳化稳定性，可以作为食品添加剂应用于糕点、肉食制品、蛋白饮料以及焙烤食品生产工业中。
玉米胚芽制油后，获得的玉米胚芽柏粗蛋白含量为50% -60%。由于高温变性，使能够碱溶酸提的全价蛋白很难提出，由于酶法水解玉米胚芽蛋白作用条件温和，水解度容易控制，而且由于酶具有特异性，不同的酶水解同一蛋白质可以得到不同氨基酸组成的肽段，所以酶法水解是目前生产玉米胚芽蛋白生物活性肽的常用方法。其生物活性肽具有特殊的生理功能，容易被人体吸收，安全性高，可作为消化系统功能不健全的特定人群(消化道蛋白酶分泌不足患者、老年人、过敏性婴儿等)的膳食蛋白来源。因此研究从玉米胚芽柏中回收胚芽蛋白，以提高资源利用率，并为社会开发更加营养健康的新蛋白资源。
公开号为CN1095059A的中国专利，公开了一种玉米胚柏生产氨基酸的方法，它利用榨过油的玉米胚柏为原料，工艺流程是将胚柏水解后滤出淀粉，再将水解液中和、脱色，用活性炭过滤，从脱色液中提取酪氨酸；将其滤液浓缩、过滤，得到含亮氨酸的复盐，剩余的滤液含18种氨基酸；剩余滤液还可制酱油、饮料。该专利申请是利用碱溶酸提的方法提取经压榨制备玉米油后的玉米胚柏中的氨基酸，不适用于采用高温蒸炒方式制备玉米油后的玉米胚柏为原料提取蛋白。公开号为CN1561769A的中国专利，公开了一种水酶法提取玉米胚芽油及回收蛋白质的方法，属于水酶法提油工艺的技术领域：
。它是以玉米胚芽为原料，经稀柠檬酸溶液浸泡热处理、浙干、加水磨浆、酶解、离心得到游离玉米胚芽油；将浙干后所得之浸泡液和离心后所得之水解液混合经过纳滤、真空浓缩、喷雾干燥回收得到蛋白质。该方法工艺复杂，能耗高，且该技术方案无法处理经蒸炒提取玉米油后的玉米胚柏。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种从玉米胚芽柏中提取蛋白质的方法，以提高玉米胚芽的综合利用效益。
一种从玉米胚芽柏中提取蛋白质的方法，包括如下步骤，均为质量比
I)向玉米胚芽柏按料水比I : 8 12的比例加水后，调节反应温度至35 42°C、pH值7. 5 8. 5，按玉米胚芽柏中蛋白含量的O. 5% 3%加入蛋白酶，水解4 8h，反应过程中保持PH值恒定，得水解液；
2)将步骤I)制得的水解液冷却至室温，于3000 5000r/min条件下离心10 15min，取上清液，在80 90°C下灭酶活10 20min，得一次酶提取液备用；
3)将步骤2)离心后的沉淀按料水比=I 8 12的比例加水，调节反应温度至35 42°C、pH 值 7. 5 8. 5，水解 O. 5 Ih 后，3000 5000r/min 离心 10 15min，取上清液，在80 90°C下灭酶活10 20min，得二次酶提取液；
4)合并步骤2)制得的一次酶提取液和步骤3)制得的二次酶提取液，调pH至4. O 4. 5,在3000 3500r/min下离心25 30min,取沉淀,洗漆、干燥后，即得玉米胚芽柏提取蛋白。所述步骤I)中的蛋白酶为胰蛋白酶，酶活为10000U/mg。
所述步骤I)中的反应温度为40°C，pH 8. O。
所述步骤I)中在反应过程中通过加入lmol/1 NaOH调节pH值恒定。
所述步骤2)和/或步骤3)中在85 °C下灭酶活15min。
所述步骤4)中调pH至4. 2,在3000r/min下离心30min。
所述步骤4)中调pH至4. O 4. 5时用10%盐酸调节。
所述步骤4)中洗涤用pH4. O的去离子水洗I次，然后调pH至7. O。
所述步骤4)中干燥采用冷冻干燥。
本发明有益效果如下
(I)本发明利用经过蒸炒提取玉米油后的玉米胚芽柏为原料生产玉米胚蛋白质，解决了由于原料中玉米胚蛋白由于高温变性，无法用酸碱法提取的难题；
(2)本发明利用胰蛋白酶对玉米胚芽油工业产生的废渣胚芽柏中的胚芽柏蛋白进行水解，使其变成可溶的多肽，然后通过调节PH值、沉淀酶提取液中的蛋白质，干燥制得蛋白粉，工艺简单，能耗低，是对废渣胚芽柏的再利用，大大提高了玉米胚芽综合利用的经济效益；
(3)本发明能够充分提取玉米胚芽柏中的蛋白质，提取率可达60% 70%。
图I为本发明的工艺流程图。
具体实施方式
下面结合
和实施例对本发明做进一步阐述。实施例中均为质量比，实施例中的玉米胚芽柏采用公开号为CN101507452A的中国专利申请提取玉米胚芽油后的玉米胚芽柏，含水量10. 93 %，蛋白质含量为20. 3 % (基于干固物)，胰蛋白酶购自济南亚康力诺生物工程有限公司，酶活10000U/mg。
实施例I
一种从玉米胚芽柏中提取蛋白质的方法，如图I所示，包括如下步骤，均为质量比
I)将玉米胚芽柏1kg，按料水比=I 12的比例加水，放入酶反应器，调节反应温度40°C、pH值8. 0，加入10000U/mg的胰蛋白酶3. 6g，低速搅拌水解4h，在反应过程中通过加入Imol/lNaOH来保持pH值的恒定，得水解液；
2)将步骤I)制得的水解液冷却至室温，于4000r/min条件下离心lOmin，取上清液，在85°C下灭酶活15min，得一次酶提取液备用；
3)将步骤2)离心后的沉淀按料水比=I 10的比例加水，放入酶反应器，调节反应温度至40°C、pH值8. 0，水解30min后，4000r/min离心lOmin，取上清液，在85°C下灭 酶活15min,得二次酶提取液；
4)合并步骤2)制得的一次酶提取液和步骤3)制得的二次酶提取液，用10%的盐酸调pH至4. 2,在3000r/min下离心30min,取沉淀,用pH4. O的去离子水洗I次,调pH至7. 0，冷冻干燥，即得玉米胚芽柏提取蛋白。
取玉米胚芽柏提取蛋白质后的废渣，经利用凯氏定氮法检测，废渣中蛋白质含量为6. 69%，蛋白质的水解率为79. 5%，经计算，蛋白质提取率为66. 8 %。
实施例2
一种从玉米胚芽柏中提取蛋白质的方法，如图I所示，包括如下步骤，均为质量比
I)将玉米胚芽柏1kg，按料水比=I 10的比例加水，放入酶反应器，调节反应温度40°C、pH值8. 0，加入10000U/mg的胰蛋白酶4. 5g，低速搅拌水解5h，在反应过程中通过加入Imol/lNaOH来保持pH值的恒定，得水解液；
2)将步骤I)制得的水解液冷却至室温，于3000r/min条件下离心15min，取上清液，在85°C下灭酶活15min，得一次酶提取液备用；
3)将步骤2)离心后的沉淀按料水比=I 10的比例加水，放入酶反应器，调节反应温度至40°C、pH值8. 0，水解30min后，4000r/min离心lOmin，取上清液，在85°C下灭酶活15min,得二次酶提取液；
4)合并步骤2)制得的一次酶提取液和步骤3)制得的二次酶提取液，用10%盐酸调pH至4. 2,在3000r/min下离心30min,取沉淀,用pH4. O的去离子水洗I次,调pH至7. 0，冷冻干燥，即得玉米胚芽柏提取蛋白。
取玉米胚芽柏提取蛋白质后的废渣，经利用凯氏定氮法检测，废渣中蛋白质含量为6. 24%，蛋白质的水解率为81. 4%，经计算，蛋白质提取率为68. 3 %。
本发明不局限于上述具体实施例，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的具体方案，但不论做怎样的替代和变换，凡是与本申请相同或相似的技术方案，均在本发明的保护范围之内。
权利要求
1、一种从玉米胚芽柏中提取蛋白质的方法，其特征在于，包括如下步骤，均为质量比 1)向玉米胚芽柏按料水比1:8 12的比例加水后，调节反应温度至35 42°C、pH值7.5 8. 5，按玉米胚芽柏中蛋白含量的O. 5% 3%加入蛋白酶，水解4 8h，反应过程中保持PH值恒定，得水解液； 2)将步骤I)制得的水解液冷却至室温,于3000 5000r/min条件下离心10 15min,取上清液，在80 90°C下灭酶活10 20min，得一次酶提取液备用； 3)将步骤2)离心后的沉淀按料水比=I:8 12的比例加水，调节反应温度至35 42で、り!1值7.5 8.5，水解0.5 Ih后，3000 5000 r/min离心10 15min，取上清液，在80 90°C下灭酶活10 20min，得二次酶提取液； 4)合并步骤2)制得的一次酶提取液和步骤3)制得的二次酶提取液，调pH至4.O 4.5,在3000 3500r/min下离心25 30min,取沉淀,洗漆、干燥后，即得玉米胚芽柏提取蛋白； 所述步骤I)中的蛋白酶为胰蛋白酶，酶活为10000U/mg。
2、如权利要求
I所述的方法，其特征在于，所述步骤I)中的反应温度为40°C，pH8.0。
3、如权利要求
I所述的方法，其特征在于，所述步骤I)中在反应过程中通过加入Imol/I NaOH调节pH值恒定。
4、如权利要求
I所述的方法，其特征在于，所述步骤2)和/或步骤3)中在85°C下灭酶活 15min。
5、如权利要求
I所述的方法,其特征在于,所述步骤4)中调pH至4.2,在3000r/min下离心30min。
6、如权利要求
I所述的方法，其特征在于，所述步骤4)中调pH至4.O 4. 5时用10%的盐酸调节。
7、如权利要求
I所述的方法，其特征在于，所述步骤4)中洗涤用pH4.O的去离子水洗I次，然后调PH至7. O。
8、如权利要求
I所述的方法，其特征在于，所述步骤4)中干燥采用冷冻干燥。
专利摘要
本发明涉及一种从玉米胚芽粕中提取蛋白质的方法，属于蛋白质工程技术领域：
。一种从玉米胚芽粕中提取蛋白质的方法，包括1)向玉米胚芽粕加水后，调节反应温度和pH值后加入蛋白酶，水解；2)离心取上清液并灭酶活后，得一次酶提取液备用；3)将步骤2)离心后的沉淀加水，调节反应温度和pH值，水解后，离心取上清液并灭酶活后，得二次酶提取液；4)合并步骤2)制得的一次酶提取液和步骤3)制得的二次酶提取液，调pH，离心取沉淀，洗涤、干燥后，即得。本发明利用经过蒸炒提取玉米油后的玉米胚芽粕为原料生产玉米胚蛋白质，解决了由于原料中玉米胚蛋白由于高温变性，无法用酸碱法提取的难题；提取率可达60％～70％。
文档编号A23J1/12GKCN102018092 B发布类型授权 专利申请号CN 201010599034
公开日2012年12月26日 申请日期2010年12月21日
发明者牛纪超, 赵玉斌, 孔磊, 张 杰, 吴静 申请人:山东省鲁洲食品集团有限公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan