一种从玉米浆液中提取蛋白和菲汀的综合工艺的制作方法_2

文档序号:8313424阅读:来源:国知局
未酶解原液中蛋白组分 总密度值的百分数计,为2%~50%时终止所述酶解反应,从而将影响菲汀回收纯度的主要 蛋白分子降解,不仅改变了分子的大小,同时也会改变蛋白分子原有的空间构象,使玉米浆 酶解液中的蛋白分子的表面电荷及疏水区域发生改变,从而与现有膜材质之间的作用力减 少,进而减少了膜污染,提高了膜通量,本发明提供的从玉米浆液中提取蛋白和菲汀的综合 工艺,可W在膜分离连续运行两小时或W上的时间内平均通量达到50LMH W上,大大提高 了膜分离效率。
[0028] (3)本发明提供的从玉米浆液中提取蛋白和菲汀的综合工艺,步骤(1)中酶解后所 述玉米浆液中大分子蛋白的水解程度,W根据还原条件下十二烷基硫酸轴聚丙帰醜胺蛋白 质凝胶电泳在2kDa W上蛋白组分在酶解前后的总密度值差值占未酶解原液中蛋白组分总 密度值的百分数计,为2%~50%时终止所述酶解反应。由于玉米浆中的蛋白质,W约30kDa 蛋白分子为主,在碱回收菲汀产品时会随之沉淀,影响菲汀纯度,而在本申请的酶可将该蛋 白部分降解,改变了其抑-溶解性,既减少了其与膜的相互作用避免膜的堵塞,又避免少量 未被膜截留的分子在碱回收菲汀时析出,从而提高了菲汀的纯度,并且酶解后玉米浆酶解 液中的蛋白分子携带植酸的量下降,利于后续工艺中植酸与蛋白的分离,进而减少了分离 后,蛋白分子中携带的植酸,一定程度上提取了菲汀的产率,本申请中菲汀纯度达80% W 上,收率可达90% W上,明显优于传统菲汀提取工艺;蛋白产品含蛋白40% W上,在分离了菲 汀产品的同时还获得了含有蛋白的产品,该产品中的成分均来源于玉米浆本身,无外源物 质引入,可用于动物饲料或其他用途。
[0029] (4)本发明提供的从玉米浆液中提取蛋白和菲汀的综合工艺,提取菲汀后的玉米 浆仍可继续浓缩作为饲料或培养基,并且由于菲汀的提取,减少了玉米浆作为饲料时植酸 对动物营养的影响,W及大分子蛋白的部分降解更有利用动物的消化吸收。
[0030] (5)本发明提供的从玉米浆液中提取蛋白和菲汀的综合工艺,本工艺在已完成玉 米巧粒与浸泡水分离后向浸泡水中添加蛋白酶,不对玉米巧粒中蛋白造成影响。
[0031] (6)本发明提供的从玉米浆液中提取蛋白和菲汀的综合工艺,本工艺除生产过程 中膜清洗所用少量水外不产生新的废水。
【附图说明】
[0032] 为了使本发明的内容更容易被清楚的理解,下面根据本发明的具体实施例并结合 附图,对本发明作进一步详细的说明,其中
[0033] 图1为本发明工艺流程的示意图;
[0034] 图2为玉米浆中对大分子蛋白的水解程度分析所使用的还原条件下SDS聚丙帰醜 胺蛋白质凝胶电泳分析图。
【具体实施方式】
[00巧]本发明提供的工艺适用于所有的玉米浆或玉米浸泡水,优选适用于干物含量为 5-30wt%,抑值3. 5-4. 5的玉米浆或玉米浸泡水。
[0036] 本发明工艺中,测定产品菲汀含量测定方法使用《中华人民共和国化工行业标准 HG2683- 95》测定植酸含量,再根据下式换算为菲汀含量:
[0037] 菲汀含量=C1X1.39
[003引式中,C1 一产品中植酸质量百分浓度,% ;
[0039] 1. 39-菲汀与植酸的质量换算系数。
[0040] 本发明工艺中,测定蛋白产品中蛋白含量测定方法使用《食品安全国家标准 GB5009. 5-2010-食品中蛋白质的测定》,蛋白换算系数为6. 25。
[0041] 本发明工艺中,膜分离平均通量(J)的计算方法如下: ,V X 3600
[0042] J=壬。 txS
[004引其中,t为收集透过液的时间弹位;砂),V为在t砂内接收透过液的升数,S为膜 的有效过滤面积(m2),J的单位为LMH,即单位膜面积每小时过滤透过液的升数。
[0044] 实施例1
[0045] 取干物含量为lOwt%,抑3. 9 (23C ±2°C下测定值)的玉米浆为原料,向打入储罐 中的玉米浆中加入酸性蛋白酶(Sigma,酸性蛋白酶P0107Sigma),并按W下酶解条件酶解: 温度5(TC,pH3. 9,加酶量为200u/g干物,当反应液中大分子蛋白的水解程度为20%时终 止酶解反应(此时酶解时间为8小时),酶解后的玉米浆通过过滤器除去浆中的较大的固体 颗粒杂质后;再使用膜管孔径为lOOnm的陶瓷膜对玉米浆酶解液进行过滤,其中,该过程料 液温度为55C,P册.9 (23C +2C下测定值),运行压力5Bar,时间化,膜分离平均通量为 70LMH,玉米浆酶解液被分为截留液和透过液两部分。膜过滤的透过液经过先加入10%的氨 氧化巧溶液,其中,巧与干物质的质量比为1 ;30。再由10%的氨氧化轴溶液调节抑至6. 8 (23C +2C下测定值)后,通过板框过滤得到粗菲汀,在经过精制、烘干、粉碎步骤得到纯度 为83%的菲汀成品,收率为91%。板框滤过液经过调酸后浓缩用于纤维饲料喷浆。膜分离的 截留液经过渗滤、干燥等步骤制得干基蛋白含量41%的蛋白产品。
[0046] 本实施例中,水解程度的测定由W下方法实现(图2所示);左图是样品1、2号(泳 道1、2)的SDS聚丙帰醜胺凝胶电泳图,泳道3为标准分子量蛋白;右图是样品1、2号中大 于2kDa蛋白区带对应的密度值分析图。对制备好的添加10% (v/v)目-琉基己醇的酶解前 样品1号和酶解后样品2号进行分离胶浓度为15% (w/v)的聚丙帰醜胺凝胶电泳,并使用 考马斯亮蓝染色(图2左图)。使用ImageJ软件对凝胶中大于2kDa的条带进行条带密度分 析(图2右图),样品1号的总密度值即为Di,样品2号的总密度值即为化,则,
[0047] 大分子蛋白的水解程度=1-〇2/〇1=20%。
[004引 实施例2
[0049] 取干物含量为5%,抑值4. 5的玉米浆为原料,向打入储罐中的玉米浆中加入酸 性内切蛋白酶(无锡杰能科生物工程有限公司,酸性蛋白酶GC106),并按W下酶解条件酶 解;温度35。pH4. 5,加酶量为加/g干物,酶解时间为1她,此时,大分子蛋白的水解程度 为5%。酶解后的玉米浆通过过滤器除去浆中的较大的固体颗粒杂质后;再使用截留分子量 190kDa的聚偏氣己帰平板膜对玉米浆酶解液进行过滤,其中,该过程操作温度为25C,pH 为4. 5,运行压力2Bar,时间2.化。膜分离平均通量为55LMH。玉米浆被分为截留液和透过 液两部分。膜过滤的透过液经过先加入10%的氨氧化巧溶液。其中,巧与干物质的质量比 为1 ;40。再由10%的氨氧化轴溶液调节抑至7. 1后,通过板框过滤得到粗菲汀,在经过精 制、烘干、粉碎步骤得到纯度为81%的菲汀成品,收率为92%。板框滤过液经过调酸后浓缩用 于纤维饲料喷浆。膜分离的截留液经过渗滤、干燥等步骤制得干基蛋白含量45%的蛋白产 品。
[0050] 实施例3
[0051] 取干物含量为30%,pH值3. 5的玉米浆为原料,向打入储罐中的玉米浆中加入酸性 蛋白酶(苏柯汉生物工程有限公司,酸性蛋白酶SUKAPro AC),并按W下酶解条件酶解;温度 45C,抑3. 5,加酶量为500u/g干物,酶解时间为lOh,此时,大分子蛋白的水解程度为48%。 酶解后的玉米浆通过过滤器除去浆中的较大的固体颗粒杂质后;再使用膜管孔径为50nm 的管式金属膜对玉米浆酶解液进行过
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