一种反胶束水酶法制备大豆油脂及蛋白的方法
【专利摘要】一种反胶束水酶法制备大豆油脂及蛋白的方法属于植物油脂及蛋白的提取加工技术，该方法包括以下步骤：(1)将新鲜的大豆清理粉碎后进行挤压膨化处理，然后与水混合形成混合液；(2)在混合液中加入反胶束体系，然后加入蛋白酶进行反胶束水酶法萃取，萃取后离心得萃取液和固相残渣；(3)将萃取液进行超声辅助反萃取，反萃取后离心得有机相和水相；(4)向有机相中加入乙醇溶液，然后离心、旋转蒸发得大豆油，将水相醇沉、醇洗后干燥即得大豆蛋白；本方法在酶解的同时进行反胶束萃取蛋白，使油和蛋白分开，不会形成乳状液，省去后续破乳过程，简化提取工艺，提高提取效率，并且制得的大豆油品质好，同时还能获得高纯度、低变性的大豆蛋白。
【专利说明】一种反胶束水酶法制备大豆油脂及蛋白的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于植物油脂及蛋白的提取加工技术，主要涉及一种反胶束水酶法制备大豆油脂及蛋白的方法。
【背景技术】
[0002]水酶法提油(EAEP)技术作为一种新兴的“绿色、环保”提油技术，它在提取油脂的同时能高效的回收油料中其他价值组分，被油脂科学界称为“一种油料资源的全利用技术”，水酶法提油技术与传统工艺相比，在能耗、环境和安全卫生等方面具有显著优势。但是，采用水酶法提取大豆油过程中，由于蛋白和油脂的乳化作用，使得游离油得率较低，并且造成蛋白资源的浪费。
[0003]近年来，反胶束体系萃取技术在分离蛋白的应用方面效果显著。表面活性剂溶于非水溶剂中(主要是非极性和弱极性的溶剂)，当其浓度超过某临界胶束时(CMC)，便会形成一种稳定的大小为毫微米级的聚集体，这种聚集体就是反胶束。反胶束中表面活性剂极性头向内，非极性尾向外，在内部形成一个极性中心，可以容纳(或增溶)少量水，称为“水池”。由于反胶束内存在微水池，故可溶解氨基酸、肽和蛋白质等生物活性分子，为其提供易于生存的，较为温和的亲水微环境。即周围水层和极性基团的保护，维持了生物大分子的天然构象，不会使其失活。目前主要使用液-液萃取来提取蛋白质，固溶法研究的较少，对一些含蛋白质的油料作物来说，这种方法比较适用，可以同时分离出蛋白质和油脂。
[0004]本发明方法在反胶束体系中进行水酶法提取，酶解的同时进行反胶束萃取蛋白，使油和蛋白分开，不会形成乳 状液，省去了后续的破乳过程，简化了提取工艺，在制得大豆油的同时，获得了变性程度低的大豆蛋白，为同时提取大豆油脂及功能性蛋白的实际生产及产业化应用创造有利条件。
【发明内容】
[0005]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术的不足，提供一种反胶束水酶法制备大豆油脂及蛋白的方法，达到简化工艺、提高产品品质的目的。
[0006]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:
[0007]一种反胶束水酶法制备大豆油脂及蛋白的方法，该方法包括以下步骤:(1)将新鲜的大豆清理粉碎后进行挤压膨化处理，然后与水混合形成混合液；(2)在混合液中加入CTAB/正辛醇/正庚烷反胶束体系，然后再加入碱性蛋白酶进行反胶束水酶法萃取，所述的表面活性剂CTAB浓度为0.01-0.05mol/L，有机溶剂正辛醇与正庚烷体积比为1: 2_6，离子强度为0.1-0.5mol/L KC1，蛋白酶添加量为混合液质量的1_3%，萃取温度为45_65°C，萃取时间为1.5-3.5h,萃取pH为7-10,反胶束水酶法萃取后离心分离得到萃取液和固相残渣；(3)将萃取液与lmol/L的KCl溶液等体积混合进行超声辅助反萃取，所述的超声功率为300-500W,反萃取时间为2-10min,反萃取pH为5-9,超声辅助反萃取后离心分离得上层有机相和下层水相；(4)向有机相中加入乙醇溶液充分混合，然后离心分离得上层油相和下层乙醇相，将上层油相旋转蒸发回收有机溶剂并得到大豆油，将下层乙醇相旋转蒸发回收乙醇，表面活性剂CTAB析出，可同时回收CTAB ;将水相醇沉得沉淀，将沉淀醇洗后干燥即得大豆蛋白。
[0008]所述的反胶束水酶法萃取优选参数为:表面活性剂CTAB浓度0.02mol/L,有机溶剂正辛醇与正庚烷体积比1: 4，离子强度0.2mol/LKCl，蛋白酶添加量为混合液质量的2%，萃取温度50°C，萃取时间3h，萃取pH8.5。
[0009]所述的超声辅助反萃取优选参数为:超声功率450W，反萃取时间6min，反萃取pH6.5。
[0010]本方法在对大豆挤压膨化的基础上，在反胶束体系下进行水酶法提取，维持了酶分子的天然构象，不会使其失活，酶解的同时进行反胶束萃取油料，蛋白质进入反胶束的极性“水池”中，而油脂进入有机溶剂中，从而使油和蛋白分开，不会形成乳状液，省去后续破乳工艺，简化了提取工艺，提取大豆油的同时还能获得高纯度、低变性的大豆蛋白。该方法具有所需的工艺设备简单、操作安全的特点，获得的大豆油品质好，大豆蛋白的功能性好。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]附图本发明总工艺路线图。
【具体实施方式】
[0012]下面结合附图对本发明具体实施例进行详细描述，
[0013]一种反胶束水酶法制备大豆油脂及蛋白的方法，该方法包括以下步骤:(1)将新鲜的大豆清理粉碎后进行挤压膨化处理，然后与水混合形成混合液；(2)在混合液中加入CTAB/正辛醇/正庚烷反胶束体系，然后再加入碱性蛋白酶进行反胶束水酶法萃取，所述的表面活性剂CTAB浓度为0.01-0.05mol/L，有机溶剂正辛醇与正庚烷体积比为1: 2_6，离子强度为0.1-0.5mol/L KC1，蛋白酶添加量为混合液质量的1_3%，萃取温度为45_65°C，萃取时间为1.5-3.5h,萃取pH为7-10,反胶束水酶法萃取后离心分离得到萃取液和固相残渣；(3)将萃取液与lmol/L的KCl溶液等体积混合进行超声辅助反萃取，所述的超声功率为300-500W,反萃取时间为2-10min,反萃取pH为5-9,超声辅助反萃取后离心分离得上层有机相和下层水相；(4)向有机相中加入乙醇溶液充分混合，然后离心分离得上层油相和下层乙醇相，将上层油相旋转蒸发回收有机溶剂并得到大豆油，将下层乙醇相旋转蒸发回收乙醇，表面活性剂CTAB析出，可同时回收CTAB ;将水相醇沉得沉淀，将沉淀醇洗后干燥即得大豆蛋白。
[0014]所述的反胶束水酶法萃取优选参数为:表面活性剂CTAB浓度0.02mol/L,有机溶剂正辛醇与正庚烷体积比1: 4，离子强度0.2mol/LKCl，蛋白酶添加量为混合液质量的2%，萃取温度50°C，萃取时间3h，萃取pH8.5。
[0015]所述的超声辅助反萃取优选参数为:超声功率450W，反萃取时间6min，反萃取pH6.5。
[0016]实施例1:
[0017]将新鲜的大豆清理粉碎后进行挤压膨化处理，然后与水混合形成混合液，在离子强度为0.2mol/L KCl条件下，用浓度为0.02mol/L的表面活性剂CTAB与体积比为1: 4的正辛醇/正庚烷混合形成CTAB/正辛醇/正庚烷反胶束体系，将反胶束体系加入到混合液中，然后在萃取温度为50°C、萃取pH为8.5下加入2%的碱性蛋白酶进行反胶束酶解萃取3h，反胶束酶解萃取后离心分离得到萃取液和固相残渣，将萃取液与lmol/L的KCl溶液等体积混合，在超声功率为450W、反萃取pH为6.5下进行超声辅助反萃取6min，超声辅助反萃取后离心分离得上层有机相和下层水相，向有机相中加入乙醇溶液充分混合，然后离心分离得上层油相和下层乙醇相，将上层油相旋转蒸发回收有机溶剂并得到大豆油，将下层乙醇相旋转蒸发回收乙醇，表面活性剂CTAB析出，可同时回收CTAB ;将水相醇沉得沉淀，将沉淀醇洗后干燥即得大豆蛋白。该方法的油脂提取率为92.76%，蛋白提取率为88.23%,所得的大豆油品质好，大豆蛋白纯度高、变性程度低、功能性好。
[0018]实施例2:
[0019]将新鲜的大豆清理粉碎后进行挤压膨化处理，然后与水混合形成混合液，在离子强度为0.lmol/L KCl条件下，用浓度为0.03mol/L的表面活性剂CTAB与体积比为1: 5的正辛醇/正庚烷混合形成CTAB/正辛醇/正庚烷反胶束体系，将反胶束体系加入到混合液中，然后在萃取温度为55°C、萃取pH为9下加入3%的碱性蛋白酶进行反胶束酶解萃取
2.5h，反胶束酶解萃取后离心分离得到萃取液和固相残渣，将萃取液与lmol/L的KCl溶液等体积混合，在超声功率为500W、反萃取pH为6下进行超声辅助反萃取4min，超声辅助反萃取后离心分离得上层有机相和下层水相，向有机相中加入乙醇溶液充分混合，然后离心分离得上层油相和下层乙醇相，将上层油相旋转蒸发回收有机溶剂并得到大豆油，将下层乙醇相旋转蒸发回收乙醇，表面活性剂CTAB析出，可同时回收CTAB ;将水相醇沉得沉淀，将沉淀醇洗后干燥即得大豆蛋白。该方法的油脂提取率为90.56%，蛋白提取率为89.94%,所得的大豆油品质好，大豆蛋白纯度高、变性程度低、功能性好。 [0020]实施例3:
[0021]将新鲜的大豆清理粉碎后进行挤压膨化处理，然后与水混合形成混合液，在离子强度为0.2mol/L KCl条件下，用浓度为0.01mol/L的表面活性剂CTAB与体积比为1: 4的正辛醇/正庚烷混合形成CTAB/正辛醇/正庚烷反胶束体系，将反胶束体系加入到混合液中，然后在萃取温度为50°C、萃取pH为8下加入2%的碱性蛋白酶进行反胶束酶解萃取3.5h，反胶束酶解萃取后离心分离得到萃取液和固相残渣，将萃取液与lmol/L的KCl溶液等体积混合，在超声功率为400W、反萃取pH为6.5下进行超声辅助反萃取8min，超声辅助反萃取后离心分离得上层有机相和下层水相，向有机相中加入乙醇溶液充分混合，然后离心分离得上层油相和下层乙醇相，将上层油相旋转蒸发回收有机溶剂并得到大豆油，将下层乙醇相旋转蒸发回收乙醇，表面活性剂CTAB析出，可同时回收CTAB ;将水相醇沉得沉淀，将沉淀醇洗后干燥即得大豆蛋白。该方法的油脂提取率为91.85%，蛋白提取率为88.67%，所得的大豆油品质好，大豆蛋白纯度高、变性程度低、功能性好。
【权利要求】
1.一种反胶束水酶法制备大豆油脂及蛋白的方法，其特征在于该方法包括以下步骤:(I)将新鲜的大豆清理粉碎后进行挤压膨化处理，然后与水混合形成混合液；(2)在混合液中加入CTAB/正辛醇/正庚烷反胶束体系，然后再加入碱性蛋白酶进行反胶束水酶法萃取，所述的表面活性剂CTAB浓度为0.01-0.05mol/L，有机溶剂正辛醇与正庚烷体积比为I: 2-6，离子强度为0.1-0.5mol/LKCl，蛋白酶添加量为混合液质量的1-3%，萃取温度为45-65°C，萃取时间为1.5-3.5h，萃取pH为7_10，反胶束水酶法萃取后离心分离得到萃取液和固相残渣；(3)将萃取液与lmol/L的KCl溶液等体积混合进行超声辅助反萃取，所述的超声功率为300-500W，反萃取时间为2-10min，反萃取pH为5_9，超声辅助反萃取后离心分离得上层有机相和下层水相；(4)向有机相中加入乙醇溶液充分混合，然后离心分离得上层油相和下层乙醇相，将上层油相旋转蒸发回收有机溶剂并得到大豆油，将下层乙醇相旋转蒸发回收乙醇，表面活性剂CTAB析出，可同时回收CTAB ;将水相醇沉得沉淀，将沉淀醇洗后干燥即得大豆蛋白。
2.根据权利要求1所述的一种反胶束水酶法制备大豆油脂及蛋白的方法，其特征在于所述的反胶束水酶法萃取优选参数为:表面活性剂CTAB浓度0.02mol/L，有机溶剂正辛醇与正庚烷体积比1: 4，离子强度0.2mol/LKCl，蛋白酶添加量为混合液质量的2%，萃取温度50°C，萃取时间3h，萃取ρΗ8.5。
3.根据权利要求1所述的一种反胶束水酶法制备大豆油脂及蛋白的方法，其特征在于所述的超声辅助反萃取 优选参数为:超声功率450W，反萃取时间6min，反萃取pH6.5。
【文档编号】C07K1/14GK104004809SQ201410232501
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年5月23日 优先权日:2014年5月23日
【发明者】李杨, 江连洲, 隋晓楠, 齐宝坤, 王中江, 冯红霞, 王欢, 丁俭, 马文君, 王瑞, 赵城彬 申请人:东北农业大学