专利名称：一种从谷物精粉中提取蛋白质的方法
技术领域：
本发明属于生物化工技术领域，涉及一种蛋白的分离提取工艺，尤其涉及 一种从谷物精粉中分离提取蛋白质的方法。主要适用于大米、普通大麦、青稞 等蛋白质不易提取的谷物。
背景技术：
蛋白质是人体不可或缺的营养物质。大米、大麦等谷物中含有丰富的蛋白 质。目前，从谷物中提取蛋白的方法主要有碱法、酶法、碱酶两步法、膜分离 等提取方法。但是由于大米蛋白中二硫键较多，蛋白质结构紧密；而青稞精粉 中含有大量的支链淀粉，与青稞蛋白以结合态存在，并且青稞蛋白与肽之间存 在大量二硫键，使蛋白不易分离，采用常规的提取方法不易得到高纯度的蛋白 质。
发明内容
本发明的目的是提供一种采用糖化结合碱提酸沉法从谷物精粉中提取蛋 白质的方法。
本发明从谷物精粉中提取蛋白质的方法，依次包括以下工艺步骤
① 将谷物精粉过100目筛除去杂质后，与水以1:6 1: 10的质量比混合， 调节pH-4 6;加入谷物精粉质量0.5 2%的氯化钙，钙离子对a-淀粉酶热稳 定性有很好的保护作用，搅拌制成精粉浆，本发明所述的谷物精粉是指谷物完 全除去麸皮后的面粉，或麸皮含量很少。
② 将上述精粉浆加热至45。C 7(TC，搅拌使其充分糊化后，加入谷物精 粉质量2%。 4%。的a-淀粉酶，于60 80。C液化0.5 2小时，使谷物精粉中 的淀粉完全分散。a-淀粉酶采用高温a-淀粉酶。
为了使淀粉彻底液化；同时可加入谷物精粉质量0.5%。 2%。的支链淀粉酶 液化支链淀粉。
加入谷物精粉质量2%。 4%0的糖化酶，于4(TC 6(TC糖化半小时，得 到糖化液；糖化液离心分离，收集固体蛋白渣。④将上述固体蛋白渣用质量浓度0.6 0.8。/。的氢氧化钠溶液于3(TC 8(rC 浸提2 10小时，离心；取上清液，用稀盐酸调pH至4.0 4.5，离心得到蛋白 固体。
为了有效的去除蛋白渣中的多糖杂质，可先将固体蛋白渣用30°C 80°C 的热水洗涤1 3次，离心，弃去上清液，再分别用2%。 4%。的a-淀粉酶和1%。
3%。的纤维素酶洗涤1~3次，除去残留的淀粉以及纤维素，然后将固体蛋白渣 用氢氧化钠溶液进行浸提。
为了提高蛋白质的提取率，固体蛋白渣经氢氧化钠溶液浸后，再用粗蛋白 渣质量0.5 1%。的中性蛋白酶于30。C 7(TC浸提2 10小时，然后离心，取 上清液，用稀盐酸调pH至4.0 4.5，离心得到蛋白固体。
(D将蛋白固体30 5(TC下干燥，粉碎，得到高纯度蛋。
本发明制备的蛋白质纯度高用凯氏定氮法-GB/T 5009.5进行分析测定， 以粗蛋白含量(NX6.25干基)计>80%，得率为6 10%。
本发明与现有技术相比具有以下优点
1、 本发明采用糖化和碱提酸沉相结合的工艺方法，先将谷物精粉进行糖 化，再将糖化后的蛋白渣用碱提酸沉法进行分离纯化得到高纯度蛋白。糖化工 艺有效去除谷物精粉中的支链淀粉，并将精粉中青稞蛋白与肽之间的二硫键进 行破坏，解决了谷物精粉中蛋白质与淀粉结合紧密不易分离的难题。糖化后粗 蛋白渣的含量可达40%,其中80%碱溶性蛋白。碱提酸沉工艺，有效的提高 了谷物蛋白的提取率和纯度。
2、 本发明采用a-淀粉酶和支链淀粉酶配合使用，液化淀粉，有效的提高 了淀粉液化的程度。
3、 本发明糖化后的液体为葡萄糖浆或麦芽糖浆，可作为开发其他产品的 原料，使副产物得到充分利用，最大限度的节约了资源。
4、 本发明在碱提酸沉过程中加入中性蛋白酶，有效的提高的蛋白质的提 取率，节约了能源。
5、 本发明工艺简单，操作简单易控制，成本低，不污染环境，易于工业化。
具体实施例方式
实施例l、从青稞精粉中提取蛋白质的工艺
①将青稞籽粒粉碎成细粉，过100目筛，得到青稞精粉；② 将青稞精粉与水按1:6 1:10的质量比混合，搅拌均匀；用3mol/L的氢 氧化钠溶液调节pH值至6.0 6.4，加入精粉质量1% 2%的氯化钙，充分搅
拌，制成青稞精粉浆；
③ 将青稞精粉浆置于加热器中，于4(TC 5(TC加热糊化半小时，充分搅
拌，糊化完全；温度升高至60 70。C，加入精粉质量296。的中温a-淀粉酶液化
l小时，使淀粉完全分散；
④ 降低温度至50 55'C，加入精粉质量2%。的糖化酶糖化30分钟；卧螺
离心分离10分钟，得到淀粉糖浆和固体粗蛋白渣；淀粉糖浆留作它用，固体 粗蛋白渣进入下一道工序；
⑤ 将固体粗蛋白渣用其质量10倍量、质量浓度0.8% 1%的氢氧化钠溶 液于60。C 8(TC浸提3小时，离心后取上清液；将上清液用lmol/L的盐酸调 pH至4.5，以每分钟3500转的转速离心分离；分离的固体于30 5(TC干燥， 得到蛋白质。
用凯氏定氮法-GB/T 5009.5进行分析测定，以粗蛋白含量(NX6.25干基) 计蛋白质含量为64.5%，得率为8.8%。
实施例2、从青稞精粉中提取蛋白质的工艺
① 将青稞籽粒粉碎成细粉，过100目筛，得到青稞精粉；
② 将青稞精粉与水按1:6 1:8的质量比混合，搅拌均匀；用3mol/L的氢 氧化钠溶液调节pH值至6.0 6.4，加入精粉质量2% 3%的氯化钙，充分搅 拌，制成青稞精粉浆；
③ 将青稞精粉浆置于加热器中，加热至70 80°C，糊化半小时(充分搅 拌，使其糊化完全)；升温至8(TC，加入精粉质量2n/。。的高温a-淀粉酶和0.596。 的直链淀粉酶，液化1小时，使淀粉完全分散和液化；降低温度至55。C，加 入精粉质量2%。的糖化酶，糖化30分钟；用卧螺机离心10分钟，得到将淀粉 糖浆与固体粗蛋白渣；
④ 将固体粗蛋白渣用分别用a-淀粉酶和纤维素酶洗涤2~3次，除去淀粉 以及纤维素；然后将其用粗蛋白渣质量IO倍量、质量浓度1%的氢氧化钠溶液 于60。C浸提3小时，离心后取上清液;将上清液用lmol/L的盐酸调pH至4.5， 以每分钟3500转的转速离心分离；分离的固体于40 5(TC干燥，得到蛋白质。
用凯氏定氮法-GB/T 5009.5进行分析测定，以粗蛋白含量(NX6.25干基) 计，蛋白质含量为71.2%，得率为9%。
实施例3、从青稞精粉中提取蛋白质的工艺① 将青稞籽粒粉碎成细粉，过100目筛，得到青稞精粉；
② 将青稞精粉与水按1:6的质量比混合，搅拌均匀；用3mol/L的氢氧化 钠溶液调节pH值至6.0 6.4，加入精粉质量2%的氯化钙，充分搅拌，制成青
稞精粉浆；
③ 将青稞精粉浆置于加热器中，加热至60 70°C，糊化半小时，充分搅 拌，使其糊化完全；升温至80。C，加入精粉质量2%。的高温01-淀粉酶和0.5%。 的直链淀粉酶，液化1小时，使淀粉完全分散；降低温度至55'C，加入精粉 质量2%。的糖化酶，糖化30分钟；用卧螺机离心10分钟，得到将淀粉糖浆与 固体粗蛋白渣；
④ 将固体粗蛋白渣用70。C的热水洗涤一次，离心弃去上清液；用2%。(X-淀粉酶洗涤一次，离心弃去上清液，除去淀粉；再用2%。纤维素酶洗涤2~3， 除去纤维素；然后将其用粗蛋白渣质量10倍量、质量浓度0.6%的氢氧化钠溶 液于6(TC浸提3小时，并加入粗蛋白渣质量1%。中性蛋白酶，离心后取上清液； 将上清液用lmol/L的盐酸调pH至4.5，以每分钟3500转的转速离心分离； 将分离的固体于45t:干燥，得到蛋白质。
用凯氏定氮法-GB/T 5009.5进行分析测定，以粗蛋白含量(NX6.25干基) 计，蛋白质含量为73.2%，得率为9%。
实施例4、从大米粉中提取蛋白质的工艺
① 将碎大米粉碎成粉末，过100目筛，并除去杂质，得到大米精粉；
② 将大米精粉与水以1:8的质量比混合，搅拌均匀；用lmol/L的盐酸和 3md/L的氢氧化钠溶液调节pH值至6.3，加入大米精粉质量0.5%的氯化辛丐， 充分搅拌，制成大米精粉浆；
③ 将大米精粉浆置于加热器中，加热至7(TC，糊化半小时，充分搅拌， 使其糊化完全；升温至80°C，加入精粉质量2。/。。的高温a-淀粉酶，液化1小时， 使淀粉完全分散；降低温度至55"，加入精粉质量2%。的糖化酶，糖化30分 钟；用卧螺机离心10分钟，得到将淀粉糖浆与固体粗蛋白渣；
④ 将固体粗蛋白渣用其质量IO倍量、65'C的热水洗涤3次；再用粗蛋白 渣质量10倍量、质量浓度0.6%的氢氧化钠溶液于6(TC浸提2小时，离心后取 上清液；将上清液用lmd/L的盐酸调pH至4.5，以每分钟3500转的转速离 心分离；将分离的固体于45"C干燥，得到蛋白质。
用凯氏定氮法-GB/T 5009.5进行分析测定，以粗蛋白含量(NX6.25干基) 计蛋白质含量为74.5%，得率为7.8%。实施例5、从大米粉中提取蛋白质的工艺
① 将碎大米粉碎成粉末，过100目筛，并除去杂质，得到大米精粉；
② 将大米精粉与水以1:6的质量比混合，搅拌均匀；用lmol/L的盐酸和 3mol/L的氢氧化钠溶液调节pH值至6.0，加入大米精粉质量1%的氯化钙，充 分搅拌，制成大米精粉浆；
(D将大米精粉浆置于加热器中，加热至60°C，糊化半小时，充分搅拌， 使其糊化完全；升温至80°C，加入精粉质量2%。的高温(x-淀粉酶，液化1小时， 使淀粉完全分散；降低温度至45"C，加入精粉质量2%。的糖化酶，糖化30分 钟；用卧螺机离心10分钟，得到将淀粉糖浆与固体粗蛋白渣；
④将固体粗蛋白渣用其质量10倍量、65"C的热水洗涤3次；弃去上清液， 再用2%。的(x-淀粉酶和2%。的纤维素酶洗涤2 3次，然后用粗蛋白渣质量10 倍量、质量浓度0.6。/。的氢氧化钠溶液于7(TC浸提2小时，离心后取上清液； 将上清液用lmol/L的盐酸调pH至4.5，以每分钟3500转的转速离心分离； 将分离的固体于45'C干燥，得到蛋白质。
用凯氏定氮法-GB/T 5009.5进行分析测定，以粗蛋白含量(NX6.25干基) 计蛋白质含量为72.3%，得率为8.2%。
权利要求
1、一种从谷物精粉中提取蛋白质的方法，依次包括以下工艺步骤①将谷物精粉过100目筛除去杂质后，与水以1:6～1:10的质量比混合，调节pH＝4～6；加入谷物精粉质量0.5％～2％的氯化钙，搅拌制成精粉浆；②将上述精粉浆加热至55℃～70℃，搅拌使其充分糊化后，加入谷物精粉质量2‰～5‰的α-淀粉酶，于60℃～80℃液化0.5～2小时，使谷物精粉中的淀粉完全分散；③加入谷物精粉质量2‰～4‰的糖化酶，于40℃～60℃糖化0.5～1.5小时，得到糖化液；糖化液离心分离，收集固体蛋白渣；④将上述固体蛋白渣用质量浓度0.6％～0.8％的氢氧化钠溶液于30℃～70℃浸提2～10小时，离心；取上清液，用稀盐酸调pH至4.0～4.5，离心得到蛋白固体；⑤将蛋白固体30～50℃下干燥，粉碎，得到高纯度蛋。
2、 如权利要求1所述从谷物精粉中提取蛋白质的方法，其特征在于所 述步骤②中，继续加入谷物精粉质量0.5%。 2%。的支链淀粉酶，使淀粉彻底液 化，所述支链淀粉酶为异淀粉酶。
3、 如权利要求1所述从谷物精粉中提取蛋白质的方法，其特征在于所 述步骤④中，先将固体蛋白渣用3(TC 7(TC的热水洗涤1 3次，离心，弃去 上清液，再分别用2%。 5%( 01-淀粉酶和1%。 3°/加纤维素酶洗漆1 3次，然后 将固体蛋白渣用氢氧化钠溶液进行浸提。
4、 如权利要求1所述从谷物精粉中提取蛋白质的方法，其特征在于所述步骤④中，固体蛋白渣经氢氧化钠溶液浸提后，再用粗蛋白渣质量0.5 1%。 得中性蛋白酶于3(TC 7(TC浸提2 10小时，离心，取上清液，然后用稀盐 酸调pH至4.0 4.5，离心得到蛋白固体。
5、 如权利要求1所述从谷物精粉中提取蛋白质的方法，其特征在于所 述a-淀粉酶为高温a-淀粉酶。
全文摘要
本发明提供了一种从谷物精粉中提取蛋白质的方法，该方法是先将谷物精粉进行糖化，再将糖化后的蛋白渣用碱提酸沉法进行分离纯化得到高纯度蛋白。糖化工艺，解决了某些谷物蛋白与淀粉结合紧密、不易分离，蛋白提取困难的技术难题；碱提酸沉工艺，有效的提高了谷物蛋白的提取率和纯度；糖化后的液体可做其他用途，最大限度的节约了资源。本发明提取的蛋白质用凯氏定氮法-GB/T 5009.5进行分析测定，以粗蛋白含量(NX6.25干基)计≥80％，得率为6～10％。
文档编号C07K1/14GK101434979SQ200810188459
公开日2009年5月20日 申请日期2008年12月15日 优先权日2008年12月15日
发明者雷菊芳, 静 韩 申请人:兰州奇正健康日用品有限公司