一种油茶粕蛋白酸钠的制备方法
【专利摘要】本发明涉及一种油茶粕蛋白酸钠的制备方法，即先提纯油茶粕蛋白，后取油茶粕蛋白与温水混合后进行酸化和碱溶处理，再经高速剪切得到悬浮液，调节悬浮液pH值至7.0-8.0，并根据离子强度与具体蛋白质基表面活性性能展示需要，添加相应的氯化钠、柠檬酸钠或磷酸钠盐分，控制实际钠离子浓度在250-450mg/100g范围，最后经均质、干燥得到油茶粕蛋白酸钠。本发明充分利用油茶粕蛋白自身优良的溶解和乳化性能，并通过酸碱处理和离子化处理改变天然蛋白质的结构和性能，进而使得油茶粕蛋白的亲水/亲油平衡值发生显著改变，使天然油茶粕蛋白转变成表面活性优秀的油茶粕蛋白酸钠产品，扩大了油茶粕蛋白的应用范围和应用效果。
【专利说明】一种油茶粕蛋白酸钠的制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种油茶柏蛋白酸钠的制备方法。
【背景技术】
[0002]油茶是山茶科山茶属的多年生木本油料作物，拉丁名为Camellia oleiferaAbel，英文名为Oil-tea camellia，油茶树又名茶子树、茶油树、白花茶。油茶籽是世界四大木本油料之一，其油脂是纯天然高级木本食用植物油，是我国最古老的木本食用植物油之一。我国是世界上最大的油茶生产基地，主要集中在浙江、江西、湖南、广西等省区，东南亚、日本等国有少量分布。油茶籽油含有丰富的不饱和脂肪酸，其不饱和脂肪酸含量超过90%，与橄榄油类似，有东方橄榄油之称，深受广大消费者的喜爱。目前我国油茶籽的年产量为106万吨，茶油产量约27.7万吨，油茶柏的年产量约50万吨。油茶柏含粗蛋白15%、粗脂肪5%、糖类40%、粗纤维6%、茶皂素10~14%、粗灰分6%、单宁2%、咖啡碱0.95%,水分14%。虽然有文献报道，茶柏蛋白质浸提液酶解后可制备具有抗氧化能力的抗氧化肽(林秀椿，高刚峰，陈美高等.油茶饼柏蛋白提取及抗氧化酶解产物的制备.食品工业科技，2011，31 (I):219-221)，油茶柏蛋白自身的吸油性、乳化稳定性和起泡性优于大豆分离蛋白(熊拯，陈敏娥，张炳亮.油茶籽柏蛋白质提取工艺及功能特性研究.粮油食品科技，2013,21 (1):27-30),但是源于残留有毒茶皂素的缘故，茶柏以及茶柏蛋白在食品和饲料方面的应用一直受到限制。目前，油茶柏的开发利用方面主要集中在茶皂素(包括茶枯粉、茶柏粉)的提取与应用，茶柏蛋白(包括发酵茶柏转化菌体蛋白)在饲料中的有限应用等方面，油茶柏资源综合开发利用还停留在相对落后的阶段。
[0003]虽然天然茶柏蛋白本身就具有一定的乳化、发泡、吸水、吸油等表面活性性能，但是毕竟是有限的，远不能满足现代日用化学产品的要求。此外，由于天然油茶柏本身含有10~14%茶皂素，及大量的糖类、粗脂肪、粗纤维等其它成分，因此，天然油茶柏中茶柏蛋白自身的表面活性非常有限，甚至被油茶柏的其它成分掩盖而无法呈现茶柏蛋白自身的表面活性。通过分离油茶柏的其它成分，特别是茶皂素，提纯茶柏蛋白，并进一步通过改变茶柏蛋白的结构和性能，进而提升茶柏蛋白表面活性，是扩大茶柏蛋白应用范围和应用效果的有效途径。
【发明内容】
[0004]本发明要解决的技术问题是:提供一种油茶柏蛋白酸钠的制备方法，该方法通过分离去除油茶柏其它杂质成分，特别是茶皂素，提纯茶柏蛋白，并进一步通过改变茶柏蛋白的结构和性能，进而提升茶柏蛋白表面活性，制备得到的油茶柏蛋白酸钠具有十分优秀的发泡性能和乳化性能，克服了现有技术存在的不足之处。
[0005]解决上述技术问题的技术方案是:一种油茶柏蛋白酸钠的制备方法，即先分离提纯油茶柏蛋白，再对油茶柏蛋白进行离子化处理，包括以下步骤:
第一方面:油茶柏蛋白的提取与精制:采用传统的“碱溶酸沉”法，一方面可以达到分离去除油茶柏其它成分，特别是茶皂素，排除油茶柏其它成分对茶柏蛋白自身表面活性展示的影响，同时另一方面还可以达到提纯油茶柏蛋白的目的。
[0006]称取油茶柏，按料液比I g:20-50mL加入水用水分散油茶柏，并用碱调pH值至8.5-9.5，充分混匀，30°C -50°C搅拌下浸提0.8-1.2h，离心分离或过滤取上清液，加酸调pH值为4.3-4.5沉淀蛋白质，离心分离或过滤，取蛋白质沉淀，弃上清液，得到的蛋白质沉淀用水洗涤2-3次，洗涤后的蛋白质干燥制得油茶柏蛋白；每次洗涤的具体操作为:按蛋白质沉淀与水比例为:1 g:20-50mL加水后充分混合均匀，用碱调pH值至8.5_9.5，再加酸调pH值为4.3-4.5沉淀蛋白质，离心分离或过滤，取蛋白质沉淀，弃上清液；
第二步:油茶柏蛋白酸钠的制备
(1)酸化和碱溶:取油茶柏蛋白按Ig油茶柏蛋白加入10-20ml温水计加入20°C-40°C温水混合，然后采用先碱溶后酸化或是先酸化后碱溶处理后得到混合物；
所述的先碱溶后酸化的处理过程为:油茶柏蛋白与温水混合后，先用碱调节PH值至8.0-9.0，浸提30-80min，离心分离去残渣，取上清液，再用酸调节上清液pH值至4.3-4.5得到混合物；
所述的先酸化后碱溶的处理过程为:油茶柏蛋白与温水混合后，先用酸调节PH值至3.0-3.5，控制温度90-10(TC处理60min_120min后，离心分离或过滤去残渣，取上清液，再用碱调节上清液PH值至4.3-4.5得到混合物；
(2)保温沉淀:油 茶柏蛋白混合物在70-100°C条件下保温沉淀30-120min；
(3 )离心分离或过滤:保温结束后，将油茶柏蛋白混合物冷却至室温后离心分离或过滤去上清液，收集富含蛋白质的沉淀；
(4)混匀、剪切、调节pH值:将步骤(3)得到的物质加水充分混合均匀后经过高速剪切，得到均匀悬浮液，再用碱调节悬浮液的PH值至7.0-8.0 ；
(5)调节钠离子浓度:添加氯化钠、柠檬酸钠或磷酸钠，所述的钠盐添加量控制在最终干燥的油茶柏蛋白酸钠产品中钠离子浓度在250-450mg/100g ；
(6)均质、干燥:添加钠盐后的悬浮液，均质后经过干燥得到含水率<6.0%油茶柏蛋白酸钠。
[0007]用于调节pH值的碱是氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液；用于调节pH值的酸是盐酸、柠檬酸或磷酸。
[0008]所述的干燥方式是指喷雾干燥或冷冻干燥，所述的喷雾干燥的进风口温度180-190°C，出风口温度80°C -1OO0C ;所述的冷冻干燥的温度为_30°C —50°C。
[0009]所述的离心分离是在3000-4000r/min条件下进行，剪切是在5000_7000r/min条件下进行。
[0010]所述的均质是指在在1000-2500pis下均质10_40s。
[0011]所述的油茶柏为80-100目的油茶柏。
[0012]本发明充分利用油茶柏蛋白自身优良的溶解和乳化性能，并通过酸碱处理和离子化处理改变天然蛋白质的结构和性能，进而使得油茶柏蛋白的亲水/亲油平衡值发生显著改变，使天然油茶柏蛋白转变成表面活性优秀的油茶柏蛋白酸钠(具体工艺流程如图1)，扩大了油茶柏蛋白的应用范围和应用效果。本发明酸处理碱中和或碱处理酸中和的过程，酸处理或碱处理都能使蛋白质结构展开，增加疏水基团和亲水基团暴露程度，同时亲水基团的-coo_基团通过中和过程形成盐，改变油茶柏蛋白电荷分布，进而影响大豆蛋白的的亲水/亲油平衡值，从而改变其表面活性性能。
[0013]本发明制得的油茶柏蛋白酸钠具有类似酪蛋白酸钠的性质，可广泛应用于食品、日用化学品、化妆品领域。
[0014]下面，结合附图和实施例对本发明之油茶柏蛋白酸钠的制备方法的技术特征作进一步的说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1:油茶柏蛋白提取与精制的工艺流程图。
[0016]图2:油茶柏蛋白酸钠制备的工艺流程图。
【具体实施方式】
[0017]实施例1:
精制油茶柏蛋白制备:即称取IOg油茶柏(80-100目)，按料液比1:20-50 (g / mL)用水分散油茶柏，并用NaOH溶液调pH值至9，充分混匀，30°C _50°C磁力搅拌浸提lh。离心(3000r / min、20min)或过滤取上清液。再加盐酸调pH值为4.3-4.5沉淀蛋白质，离心(3000r / min、20min)或过滤,取蛋白质沉淀,弃上清液。得到的蛋白质沉淀按以下步骤洗涤2-3次:按I g蛋白质沉淀:20-50 mL水加水后充分混合均匀，用NaOH溶液调pH值至9助溶，再加盐酸调pH值为4.3-4.5沉淀蛋白质,离心(3000r / min、20min)或过滤,取蛋白质沉淀，弃上清液。`上述洗涤蛋白质沉淀重复2-3次，经冷冻干燥或喷雾干燥制得油茶柏蛋白质。提取茶皂素后的油茶柏残渣，也可按照上述操作步骤制备油茶柏蛋白。
[0018]油茶柏蛋白酸钠的制备:取油茶柏蛋白加入20°C -40°C温水混合，温水的加入量按Ig油茶柏蛋白加入10-20ml温水计，用氢氧化钠溶液调节pH=8.0，浸提30_60min，4000r/min离心分离去残洛,取上清液。用盐酸，即用0.1-1.0mol/L的盐酸调节上清液pH值至4.3-4.5得到混合物，混合物温度控制在70-80°C保温60_120min，冷却至室温后离心分离去上清液，收集富含蛋白质的沉淀部分。取富含蛋白质的沉淀物加水，加水量为沉淀重量2.5-3.5倍，然后放入漩涡混合器混合均匀，再放入高速剪切乳化机在5000-6000r/min条件下进行高速剪切，形成悬浮液。然后加0.1-1.0mol/L氢氧化钠溶液中和调节pH值为
7.0-8.0,并用氯化钠溶液调节钠离子浓度[根据离子强度与具体蛋白质基表面活性性能展示的需要，控制实际钠离子浓度在390mg/100g (以最终干燥的油茶柏蛋白酸钠产品计)]。放入均质机中在1000-2500psi下均质10-20秒钟。均质后，将蛋白质液喷雾干燥后即可得到含水率< 6.0%油茶柏蛋白酸钠。
[0019]实施例2:
精制油茶柏蛋白制备:同实施例1。
[0020]油茶柏蛋白酸钠的制备:取油茶柏蛋白加入20°C -40°C温水混合，温水的加入量按Ig油茶柏蛋白加入10-20ml温水计，用Na2CO3溶液调节pH=8.0，浸提40_80min，3500r/min离心分离去残洛，取上清液。用盐酸，即用0.1-1.0mol/L的盐酸调节上清液pH值至4.3-4.5得到混合物，混合物温度控制在80-100°C下保温沉淀30min-120min，冷却至室温后离心分离去上清液，收集富含蛋白质的沉淀部分。取富含蛋白质的沉淀物加水，加水量为沉淀重量2.5-3.5倍，然后放入漩涡混合器混合均匀，再放入高速剪切乳化机在6000-7000r/min条件下进行高速剪切，形成悬浮液。加0.1-1.0mol/L Na2CO3溶液中和调节PH值为7.0-8.0,并用氯化钠溶液调节钠离子浓度[根据离子强度与具体蛋白质基表面活性性能展示的需要，控制实际钠离子浓度在420mg/100g (以最终干燥的油茶柏蛋白酸钠产品计)]。放入均质机中在1000-2500psi下均质10-20秒钟。均质后，将蛋白质液喷雾干燥后即可得到含水率< 6.0%油茶柏蛋白酸钠。
[0021]作为本发明实施例1-实施例2的一种变换，所述的油茶柏蛋白加入温水混合后，用于调节PH值的碱除了采用氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液外，还可以采用碳酸氢钠溶液等碱性溶液。用于调节PH值的酸除了采用盐酸外，还可以采用柠檬酸或磷酸。调节钠离子浓度除了氯化钠外，还可以用柠檬酸钠或磷酸钠调节。
[0022]实施例3:
精制油茶柏蛋白制备:同实施例1。
[0023]油茶柏蛋白酸钠的制备:取油茶柏蛋白加入20°C -40°C温水混合，温水的加入量按Ig油茶柏蛋白加入10_20ml温水计，然后进行酸溶，即加入0.1-1.0mol/L盐酸溶液调节pH值至3.0-3.5,控制温度90_100°C处理60min-120min后，3500r/min离心分离去残洛,取上清液。用0.1-1.0mol/L的氢氧化钠溶液调节上清液pH值至4.3-4.5得到混合物，混合物温度控制在80-100°C下保温沉淀30min-120min，冷却至室温后离心分离去上清液，收集富含蛋白质的沉淀部分。取富含蛋白质的沉淀物加水，加水量为沉淀重量2.5-3.5倍，然后放入漩涡混合器混合均匀，再放入高速剪切乳化机在6000-7000r/min条件下进行高速剪切，形成悬浮液。加0.1-1.0mol/L氢氧化钠溶液调节pH值为7.0-8.0,并用氯化钠溶液调节钠离子浓度[根据离子强度与具体蛋白质基表面活性性能展示的需要，控制实际钠离子浓度在450mg/100g (以最终干燥的油茶柏蛋白酸钠产品计)]。在1000-2500psi下均质至少20-35秒钟。均质后，将蛋白质液喷雾干燥后即可得到含水率< 6.0%油茶柏蛋白酸钠。
[0024]作为本发明实施例3的一种变换，所述的油茶柏蛋白加入温水混合后，用于调节PH值的酸除了采用盐酸外，还可以采用柠檬酸或磷酸。用于调节pH值的碱除了采用氢氧化钠溶液外，还可以采用碳酸钠溶液、碳酸氢钠溶液等碱性溶液。调节钠离子浓度除了氯化钠外，还可以用柠檬酸钠或磷酸钠调节。
[0025]本发明各实施例所述的喷雾干燥一般要求进风口温度180-190°C，出风口温度80°c -1OO0C;作为本发明各实施例的一种变换，干燥方式除了采用喷雾干燥外，还可以采用冷冻干燥，冷冻干燥的温度为-30°c~-50°c。
[0026]效果鉴定:
1.油茶柏蛋白酸钠产品钠离子浓度测定:
(I)钠离子浓度测定:根据国家标准GB-12397-1990，通过原子吸收光谱分光光度计法进行。
[0027](2)蛋白质含量:根据国家标准GB-50095-2010，采用凯氏定氮法，测定不同样品中的蛋白质含量。
[0028]2.油茶柏蛋白酸钠产品质量及性能检测:
(O乳化性测定方法:按照大豆油 :水=0.4:0.6比例取样，并添加待测样品，充分混匀后，再在高速乳化剂机下搅打I分钟。在静置一小时后测定乳化层高度，即乳化层高度越高，表明乳化性愈好。其计算公式为:
【权利要求】
1.一种油茶柏蛋白酸钠的制备方法，其特征在于:包括以下步骤: 第一步:油茶柏蛋白的提取与精制 称取油茶柏，按料液比I g:20-50mL加入水用水分散油茶柏，并用碱调pH值至8.5-9.5，充分混匀，30°C -50°C搅拌下浸提0.8-1.2h，离心分离或过滤取上清液，加酸调pH值为4.3-4.5沉淀蛋白质，离心分离或过滤，取蛋白质沉淀，弃上清液，得到的蛋白质沉淀用水洗涤2-3次，洗涤后的蛋白质干燥制得油茶柏蛋白；每次洗涤的具体操作为:按蛋白质沉淀与水比例为:1 g:20-50mL加水后充分混合均匀，用碱调pH值至8.5_9.5，再加酸调pH值为4.3-4.5沉淀蛋白质，离心分离或过滤，取蛋白质沉淀，弃上清液； 第二步:油茶柏蛋白酸钠的制备 (1)酸化和碱溶:取油茶柏蛋白按Ig油茶柏蛋白加入10-20ml温水计加入20°C-40°C温水混合，然后采用先碱溶后酸化或是先酸化后碱溶处理后得到混合物； 所述的先碱溶后酸化的处理过程为:油茶柏蛋白与温水混合后，先用碱调节PH值至8.0-9.0，浸提30-80min，离心分离去残渣，取上清液，再用酸调节上清液pH值至4.3-4.5得到混合物； 所述的先酸化后碱溶的处理过程为:油茶柏蛋白与温水混合后，先用酸调节PH值至3.0-3.5，控制温度90-10(TC处理60min_120min后，离心分离或过滤去残渣，取上清液，再用碱调节上清液PH值至4.3-4.5得到混合物； (2)保温沉淀:油茶柏蛋白`混合物在70-100°C条件下保温沉淀30-120min； (3 )离心分离或过滤:保温结束后，将油茶柏蛋白混合物冷却至室温后离心分离或过滤去上清液，收集富含蛋白质的沉淀； (4)混匀、剪切、调节pH值:将步骤(3)得到的物质加水充分混合均匀后经过高速剪切，得到均匀悬浮液，再用碱调节悬浮液的PH值至7.0-8.0 ； (5)调节钠离子浓度:添加氯化钠、柠檬酸钠或磷酸钠，所述的钠盐添加量控制在最终干燥的油茶柏蛋白酸钠产品中钠离子浓度在250-450mg/100g ； (6)均质、干燥:添加钠盐后的悬浮液，均质后经过干燥得到含水率<6.0%油茶柏蛋白酸钠。
2.根据权利要求1所述的一种油茶柏蛋白酸钠的制备方法，其特征在于:用于调节PH值的碱是氢氧化钠溶液、碳酸钠溶液或碳酸氢钠溶液；用于调节PH值的酸是盐酸、柠檬酸或磷酸。
3.根据权利要求1或2所述的一种油茶柏蛋白酸钠的制备方法，其特征在于:所述的干燥方式是指喷雾干燥或冷冻干燥，所述的喷雾干燥的进风口温度180-190°C,出风口温度800C -1OO0C ;所述的冷冻干燥的温度为_30°C -50°C。
4.根据权利要求1或2所述的一种油茶柏蛋白酸钠的制备方法，其特征在于:所述的离心分离是在3000-4000r/min条件下进行,剪切是在5000-7000r/min条件下进行。
5.根据权利要求1或2所述的一种油茶柏蛋白酸钠的制备方法，其特征在于:所述的均质是指在在1000-2500pis下均质10_40s。
6.根据权利要求1或2所述的一种油茶柏蛋白酸钠的制备方法，其特征在于:所述的油茶柏为80-100目的油茶柏。
【文档编号】C07K1/30GK103819535SQ201310669580
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月10日 优先权日:2013年12月10日
【发明者】李军生, 邓海莲 申请人:柳州杨生科技有限责任公司