一种联产澳洲坚果多糖和蛋白的分离方法
【专利摘要】本发明属于植物提取领域，具体涉及一种联产澳洲坚果多糖和蛋白的分离方法。该方法主要包括采用超临界或亚临界溶剂低温提取澳洲坚果油脂，然后将油粕用碱性水浸泡，所获的均质液经过滤或离心去杂，调节其pH至蛋白质等电点，再通过离心获得的沉淀为粗蛋白，再经沉淀溶剂反复洗涤后，低温喷雾干燥得到澳洲坚果蛋白质；而上清液经浓缩、喷雾干燥等工序生产澳洲坚果多糖。本生产工艺连续紧凑、易于实施，技术原料利用率、产品得率和纯度均高。
【专利说明】一种联产澳洲坚果多糖和蛋白的分离方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于植物提取领域，具体涉及一种联产澳洲坚果多糖和蛋白的分离方法。
【背景技术】
[0002] 澳洲坚果（Macadamia ternifolia F. Muell)为山龙眼科（Proteaceae)澳洲坚果 属（Macadamia)双子叶常绿乔木,原产于澳大利亚昆士兰与新南威尔士的亚热带雨林。其 果仁含油量高、功能独特，有"干果皇后"之誉。果仁除主要用作干果食用外，因其油脂含量 高（约占果仁重量的80% )，并具有抗氧化、预防和减少心血管疾病发生等营养与保健作 用，在某些化妆品、保健食品等行业中有着不可替代的作用，所以，每年仍有一定量的澳洲 坚果用于油脂加工。
[0003] 澳洲坚果油加工过程中，会产生大量的油柏。由于过去大多采用热榨工艺生产澳 洲坚果油脂，所产生的油柏容易变色，其所含的多糖、蛋白质等生物活性物质也已受热变 性，结果该油柏利用价值不高，仅作为肥料或饲料而加以利用。
[0004] 最近公开的CN 103652313 A和CN 103719531 A都涉及到了利用低温提油后的澳 洲坚果油柏提取蛋白的生产方法，但对于其所含有的大量多糖均未加以利用；而且这两项 专利中所涉及的某些与分散、破碎等单元操作的机械难以获得。另外，多糖和蛋白都是具有 生物活性的产品，在食品营养强化、改善食品机械性质、保健食品生产中都有重要的价值和 广泛的应用。
[0005] 因此有必要研究更适宜于工业化生产、且原料利用率更高的澳洲坚果油柏的利用 技术。
【发明内容】
[0006] 为了克服现有技术的缺点和不足，本发明的首要目的在于提供一种联产澳洲坚果 多糖和蛋白的分离方法。
[0007] 本发明的另一目的在于提供上述分离方法的应用。
[0008] 本发明的目的通过下述技术方案实现：
[0009] -种联产澳洲坚果多糖和蛋白的分离方法，包含如下步骤：
[0010] (1)制取油柏：采用超临界二氧化碳或亚临界溶剂低温提取果仁中的油脂，然后 取出油柏，使CO 2充分挥发或通过真空处理使有机溶剂挥发，获得无油脂的澳洲坚果油柏， 将这种低温提取油脂后的油柏用作生产澳洲坚果多糖和蛋白的原料；
[0011] ⑵碱溶液浸泡：将步骤⑴得到的无油脂的澳洲坚果油柏破碎、过10?100目 筛，加入9?12倍量（W/W)的碱溶液搅拌均匀使体系pH值为9. 0?15,静置浸泡12? 24h，然后进一步破碎均质，得到均质液；
[0012] (3)提取：将步骤（2)得到的均质液过滤或离心获得澄清提取液；
[0013] (4)调节pH值：将步骤⑶得到的澄清提取液用酸溶液调节pH值为4. 3?4. 9， 搅拌均匀提取液，静置6?12h，该过程的目的是使提取液中的蛋白质在其等电点附近变性 并沉fe ;
[0014] (5)分离蛋白：将步骤⑷得到的静置液离心，得到的沉淀为粗蛋白，上清液为多 糖提取液；
[0015] (6)纯化并获得蛋白质：将步骤（5)得到的沉淀用40?45°C的、3?5倍量（W/V) pH为4. 3?4. 9的酸溶液充分分散沉淀，然后离心，收集沉淀；重复以上步骤1?2次，离心 得到去除残余提取液的沉淀蛋白质；沉淀蛋白质添加纯净水至蛋白质浓度为20%?30%， 然后进行均一化处理，喷雾干燥，获得澳洲坚果蛋白质；
[0016] (7)分离多糖：将步骤（5)得到的上清液，减压浓缩，获得质量分数为20?35%的 多糖浓缩液；
[0017] (8)纯化并获得多糖：将步骤（7)得到的多糖浓缩液加入3?4倍体积的食用酒 精，使多糖沉淀，并于3000?4000r/min离心10?12min，收集沉淀；重复以上步骤1?2 次，离心得到去除残余提取液的沉淀多糖，干燥粉碎，获得澳洲坚果多糖；或将沉淀多糖添 加纯净水至多糖质量分数为30%?35%，然后进行均一化处理，喷雾干燥，得到澳洲坚果 多糖；
[0018] 在步骤（1)中所述的亚临界溶剂为丙烷、丁烷、二甲醚、四氟乙烷、石油醚和酒精 中的一种或或至少两种的混合；
[0019] 在步骤（1)中所述的低温是指温度不大于45°C ;
[0020] 在步骤（2)中所述的碱溶液为采用食用级的氢氧化钠、小苏打或氨水配制而成的 碱液；
[0021] 在步骤（2)中所述的破碎均质是指采用均质器或胶体磨进行破碎均质；
[0022] 在步骤（3)中所述的过滤是指采用布袋过滤、板框式压滤机等过滤；
[0023] 在步骤（3)中所述的离心转速为3000?6000r/min ;
[0024] 在步骤（3)中所述的离心时间为15?30min ;
[0025] 在步骤⑷中所述的酸溶液为采用食用级的盐酸、醋酸、乳酸等一元酸配制成1? 2N的酸溶液；
[0026] 步骤（5)中所述的离心转速为3000?6000r/min，所述的离心时间为15? 30min ；
[0027] 在步骤（6)中所述的酸溶液为采用食用级的盐酸、醋酸、乳酸等一元酸配制成的 酸溶液；
[0028] 在步骤（6)中所述的离心转速为3000?4000r/min，所述的离心时间为10? 12min ；
[0029] 在步骤（6)和步骤⑶中所述的均一化处理是指采用30?35MPa均质器均一化 处理或者采用胶体磨均一化处理；
[0030]在步骤（6)和步骤⑶中所述的喷雾干燥为在进风温度为145?170°C，出风温度 75?90°C的喷雾干燥机中进行；
[0031] 在步骤（7)中所述的减压浓缩的温度优选为60°C ;
[0032] 在步骤⑶中所述的干燥粉碎是在55?65°C温度下干燥12?36h，期间翻拌3? 5次，获得含水量低于5%的多糖，经粉碎即为成品。
[0033] 本发明相对于现有技术具有如下的优点及效果：
[0034] (1)可以利用同一批澳洲坚果油柏，生产出多糖和蛋白质两种产品（图I);
[0035] (2)针对澳洲坚果多糖和蛋白加工的特性，采用沸点溶剂萃取油脂，避免了果仁中 多糖和蛋白质的变性，使这两种产品能够保持更好的生物活性和功能性质；
[0036] (3)本生产技术所采用的生产机械容易配套；
[0037] (4)除杂工艺简单、易于实施。
【专利附图】
【附图说明】
[0038] 图1是本发明联产澳洲坚果多糖和蛋白的分离方法的工艺路线图。
【具体实施方式】
[0039] 下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限 于此。
[0040] 实施例1
[0041] (1)制取油柏：将去壳澳洲坚果果仁粉碎过10目筛，称取IOKg置于15L萃取釜的 料筒中，使其在45°C、35MPa、C0 2流量为151711.敁果仁粉的条件下萃取澳洲坚果油，提取完 后，取出油柏，使CO2充分挥发，得到无油脂的澳洲坚果油柏4Kg ;
[0042] (2)碱溶液浸泡：将步骤⑴得到的无油脂的澳洲坚果油柏破碎、过10目筛，加入 36Kg水搅拌均匀，再用lmol/L NaOH溶液调节pH值至9. 2,在室温下下静置12h，期间搅拌 3次，然后用胶体磨均质处理一次，得到均质液；
[0043] (3)提取：将步骤（2)得到的均质液在布袋过滤机上过滤获得澄清提取液；
[0044] (4)调节pH值：将步骤（3)得到的澄清提取液加入lmol/L盐酸调节其pH值4. 5， 搅拌均匀提取液，静置6h;
[0045] (5)分离蛋白：将步骤（4)得到的静置液在4000r/min下离心30分钟，所获沉淀 为粗蛋白，上清液为多糖提取液；
[0046] (6)纯化并获得蛋白质：将步骤（5)得到的沉淀用40°C的、3倍量（W/V)pH4. 3的 乙酸溶液充分分散离心沉淀，然后4000r/min离心lOmin，收集沉淀；重复以上步骤1次；将 纯水加入离心沉淀物中，至蛋白质质量分数为25%后，采用30MPa均质机进行均一化处理， 然后在进风温度145°C，出风温度90°C的条件下喷雾干燥，获得澳洲坚果蛋白质，检测澳洲 坚果蛋白提取率和纯度；
[0047] (7)分离多糖：将步骤（5)得到的上清液，60°C下减压浓缩，获得质量分数为20% 的多糖浓缩液；
[0048] (8)纯化并获得多糖：将步骤（7)得到的多糖浓缩液加入3倍体积的食用酒精，使 多糖沉淀，并于3500r/min离心llmin，收集沉淀；重复以上步骤2次，离心得到去除残余提 取液的沉淀多糖；沉淀物添加纯净水至多糖质量分数为35 %，采用30MPa均质机进行均一 化处理，再于进风温度170°C，出风温度90°C的条件下喷雾干燥，获得澳洲坚果多糖，检测 澳洲坚果多糖的提取率和纯度。
[0049] 实施例2
[0050](1)制取油柏：将去壳澳洲坚果果仁粉碎过100目筛，称取20Kg置于30L萃取釜 的料筒中，使其在正丁醇为亚临界溶剂，在0. 5MPa、40°C、萃取时间5min的亚临界条件进行 萃取澳洲坚果油，重复萃取3次，萃取完油脂后，取出油柏，使正丁烷充分挥发，得到无油脂 的澳洲坚油柏6Kg ;
[0051] ⑵碱溶液浸泡：将步骤⑴得到的无油脂的澳洲坚果油柏破碎、过50目筛，加入 70KglN的NaOH溶液，搅拌均匀（pH为15)，在室温下静置18h，期间搅拌4次，然后用胶体磨 均质处理一次，得到均质液；
[0052] (3)提取：将步骤（2)得到的均质液在板框过滤机上过滤获得澄清提取液；
[0053] (4)调节pH值：将步骤⑶得到的澄清提取液加入lmol/L盐酸调节其pH值4. 9， 搅拌均匀提取液，静置12h;
[0054] (5)分离蛋白：将步骤（4)得到的静置液在6000r/min下离心15分钟，所获沉淀 为粗蛋白，上清液为多糖提取液；
[0055] (6)纯化并获得蛋白质：将步骤（5)得到的沉淀用43°C的、4倍量（W/V)pH4. 9乙酸 溶液充分分散离心沉淀物，采用3000r/min离心12min，收集沉淀；重复以上步骤2次；将纯 水加入离心沉淀物中，至蛋白质的质量分数为30%后，采用32MPa均质机进行均一化处理， 然后在进风温度170°C，出风温度83°C的条件下喷雾干燥，获得澳洲坚果蛋白质，检测澳洲 坚果蛋白提取率和纯度。
[0056] (7)分离多糖：将步骤（5)得到的上清液，60°C下减压浓缩，获得质量分数为35% 的多糖浓缩液；
[0057] (8)纯化并获得多糖：将步骤（7)得到的多糖浓缩液加入4倍体积的食用酒精，使 多糖沉淀，并于4000r/min离心IOmin,收集沉淀；重复以上步骤1次，离心得到去除残余 提取液的沉淀多糖；沉淀物添加纯净水至多糖质量分数为30%，采用胶体磨进行均一化处 理，再于进风温度145°C，出风温度75°C的条件下喷雾干燥，获得澳洲坚果多糖，检测澳洲 坚果多糖的提取率和纯度。
[0058] 实施例3
[0059] (1)制取油柏：将去壳澳洲坚果果仁粉碎过40目筛，称取5Kg置于IOL萃取釜的 料筒中，使其在正丙烷为亚临界溶剂，在〇. 5MPa、40°C、萃取时间5min的亚临界条件进行萃 取澳洲坚果油，重复萃取3次，萃取完油脂后，取出油柏，使正丁烷充分挥发，得到无油脂的 澳洲坚油柏IKg ;
[0060] (2)碱溶液浸泡：将步骤⑴得到的无油脂的澳洲坚果油柏破碎、过100目筛，力口 入IOKg水，搅拌均匀，再用lmol/L NaOH溶液调节pH值至10,在室温下下静置24h，期间搅 拌5次，然后用胶体磨均质处理一次，得到均质液；
[0061] (3)提取：将步骤⑵得到的均质液在6000rpm下离心15分钟；
[0062] (4)调节pH值：取上清液，加入lmol/L盐酸调节其pH值4. 3,搅匀后静置IOh;
[0063] (5)分离蛋白：将步骤（4)得到的静置液在6000r/min下离心15分钟，所获沉淀 为粗蛋白，上清液为多糖提取液；
[0064] (6)纯化并获得蛋白质：将步骤（5)得到的沉淀用45°C的、5倍量（W/V)pH4. 7的 乙酸溶液充分分散离心沉淀，然后3500r/min离心lOmin，收集沉淀；重复以上步骤1次；将 纯水加入离心沉淀物中，至蛋白质的质量分数为25%后，采用35MPa均质机处理，即可在进 风温度158°C，出风温度75°C的条件下喷雾干燥，获得澳洲坚果蛋白质，检测澳洲坚果蛋白 提取率和纯度；
[0065] (7)分离多糖：将步骤（5)得到的上清液，在60°C下减压浓缩，获得质量分数为 28 %的多糖浓缩液；
[0066] (8)纯化并获得多糖：将步骤（7)得到的多糖浓缩液加入3. 5倍体积的食用酒精， 使多糖沉淀，并于3000r/min离心12min，收集沉淀；重复以上步骤2次，离心得到去除残余 提取液的沉淀多糖；将沉淀物在60°C温度下干燥24h，期间翻拌4次，使其含水量低于5%， 经粉碎即为获得多糖产品。检测澳洲坚果多糖的提取率和纯度。
[0067] 澳洲坚果油柏多糖提取率（％ )=(提取的澳洲坚果多糖产品的多糖总量/油柏 中蛋多糖总含量）X100%。多糖的纯度采用苯酚硫酸法测定。
[0068] 澳洲坚果油柏蛋白提取率（％ )=(提取的澳洲坚果蛋白质总含量/原料中蛋白 质总含量）X 100%。蛋白质纯度采用凯氏定氮法测定。
[0069] 表1为各实施例蛋白和多糖提取率以及纯度。由表1可知，低温提取澳洲坚果油 脂后，其蛋白和多糖受高温损失少，可以提取其所含有的多糖和蛋白质，所获产品得率高、 纯度高。
[0070] 表1各实施例蛋白和多糖提取率以及纯度
[0071]
【权利要求】
1. 一种联产澳洲坚果多糖和蛋白的分离方法，其特征在于包含如下步骤： (1) 制取油柏：采用超临界二氧化碳或亚临界溶剂低温提取果仁中的油脂，然后取出 油柏，使co2充分挥发或通过真空处理使有机溶剂挥发，获得无油脂的澳洲坚果油柏； (2) 碱溶液浸泡：将步骤⑴得到的无油脂的澳洲坚果油柏破碎、过10?100目筛，力口 入9?12倍量（W/W)的碱溶液搅拌均匀使体系pH值为9. 0?15,静置浸泡12?24h，然 后进一步破碎均质，得到均质液； (3) 提取：将步骤（2)得到的均质液过滤或离心获得澄清提取液； (4) 调节pH值：将步骤（3)得到的澄清提取液用酸溶液调节pH值为4. 3?4. 9,搅拌 均匀提取液，静置6?12h; (5) 分离蛋白：将步骤（4)得到的静置液离心，得到的沉淀为粗蛋白，上清液为多糖提 取液； (6) 纯化并获得蛋白质：将步骤（5)得到的沉淀用40?45°C的、3?5倍量（W/V)pH为 4. 3?4. 9的酸溶液充分分散沉淀，然后离心，收集沉淀；重复以上步骤1?2次，离心得到 去除残余提取液的沉淀蛋白质；沉淀蛋白质添加纯净水至蛋白质浓度为20%?30%，然后 进行均一化处理，喷雾干燥，获得澳洲坚果蛋白质； (7) 分离多糖：将步骤（5)得到的上清液，减压浓缩，获得质量分数为20?35%的多糖 浓缩液； (8) 纯化并获得多糖：将步骤（7)得到的多糖浓缩液加入3?4倍体积的食用酒精，使 多糖沉淀，并于3000?4000r/min离心10?12min，收集沉淀；重复以上步骤1?2次，离 心得到去除残余提取液的沉淀多糖，干燥粉碎，获得澳洲坚果多糖；或将沉淀多糖添加纯净 水至多糖质量分数为30%?35%，然后进行均一化处理，喷雾干燥，得到澳洲坚果多糖。
2. 根据权利要求1所述的联产澳洲坚果多糖和蛋白的分离方法，其特征在于： 在步骤（1)中所述的亚临界溶剂为丙烷、丁烷、二甲醚、四氟乙烷、石油醚和酒精中的 一种或或至少两种的混合。
3. 根据权利要求1所述的联产澳洲坚果多糖和蛋白的分离方法，其特征在于： 在步骤（1)中所述的低温是指温度不大于45°C。
4. 根据权利要求1所述的联产澳洲坚果多糖和蛋白的分离方法，其特征在于： 在步骤（2)中所述的碱溶液为采用食用级的氢氧化钠、小苏打或氨水配制而成的碱 液。
5. 根据权利要求1所述的联产澳洲坚果多糖和蛋白的分离方法，其特征在于： 在步骤（2)中所述的破碎均质是指采用均质器或胶体磨进行破碎均质。
6. 根据权利要求1所述的联产澳洲坚果多糖和蛋白的分离方法，其特征在于： 在步骤（3)中所述的过滤是指采用布袋过滤或板框式压滤机过滤； 在步骤（3)中所述的离心转速为3000?6000r/min ; 在步骤（3)中所述的离心时间为15?30min。
7. 根据权利要求1所述的联产澳洲坚果多糖和蛋白的分离方法，其特征在于： 在步骤（4)中所述的酸溶液为采用食用级的盐酸、醋酸或乳酸配制成1?2N的酸溶 液； 在步骤（5)中所述的离心转速为3000?6000r/min，所述的离心时间为15?30min ; 在步骤￠)中所述的酸溶液为采用食用级的盐酸、醋酸或乳酸配制成的酸溶液； 在步骤（6)中所述的离心转入为3000?4000r/min，所述的离心时间为10?12min。
8. 根据权利要求1所述的联产澳洲坚果多糖和蛋白的分离方法，其特征在于： 在步骤（6)和步骤（8)中所述的均一化处理是指采用30?35MPa均质器均一化处理 或采用胶体磨分散处理。
9. 根据权利要求1所述的联产澳洲坚果多糖和蛋白的分离方法，其特征在于： 在步骤（6)和步骤（8)中所述的喷雾干燥为进风温度为145?170°C，出风温度75? 90°C的喷雾干燥机中进行。
10. 根据权利要求1所述的联产澳洲坚果多糖和蛋白的分离方法，其特征在于： 在步骤（8)中所述的干燥粉碎是在55?65°C温度下干燥12?36h，期间翻拌3?5 次，获得含水量低于5%的多糖，经粉碎即为成品。
【文档编号】C07K1/30GK104336296SQ201410522940
【公开日】2015年2月11日 申请日期:2014年9月30日 优先权日:2014年9月30日
【发明者】黄雪松 申请人:暨南大学