一种富含大麻二酚的火麻浓缩蛋白粉及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种蛋白粉，特别是涉及一种富含大麻二酚的火麻浓缩蛋白粉及其制备方法；属于火麻的开发技术及应用技术领域，具体是从高温变性火麻柏中制备一种具有良好功能特性的富含大麻二酚(CBD)火麻浓缩蛋白粉。
【背景技术】
[0002]火麻，又称汉麻、蓖麻，是我国传统的药材和保健食品原料之一。国家卫生部2002年文件将火麻仁列入“既是药品又是食品的物品名单”，这就使火麻食品的开发与利用有了法规保障。研究表明，火麻籽大约含油40-50%，含蛋白25-30%，因此火麻柏是植物蛋白的良好来源。
[0003]变性火麻柏，是高温法生产火麻油过程中产生的一种副产物。由于火麻油加工企业技术水平的不同，通常火麻柏中蛋白质的含量在59-65%之间。近年来，随着人们对火麻认识的加深，以及对其加工产品所具有的较强的生理功能研究的深入，各国普遍重新放开对火麻及其产品开发的限制。由于人们越来越关注食用油的生理功能特性，而作为有“长寿油”之称的火麻油越来越受到消费者的亲睐。随之而来的就是，火麻的种植面积的不断扩大和火麻产量的逐年提升。作为火麻提油后的副产物，火麻柏除了含有大量的蛋白质外，还含有丰富的具有较强生理活性的大麻酚类物质，尤其是大麻二酚(CBD)。事实上，火麻柏仅有一部分作为廉价的动物饲料加以利用，而大部分尚无有效的利用途径，造成了植物蛋白资源的极大浪费。变性火麻柏更是由于其中蛋白发生传统了变性，仅用简单的碱溶酸沉工艺无法有效地制备出其中的蛋白。如何对火麻柏，尤其是变性的火麻柏进行高附加值的利用，是当前迫切需要解决的一个技术问题。
[0004]大麻二酚(CBD)是工业大麻花叶中萃取得到的，是一种可用于化妆品、保健品的无毒的高附加值的酚类物质。CBD与四氢大麻酚(THC)不同，是非成瘾性成分，具有阻断THC对人体神经系统的影响，并且具有治疗癫痫、缓解疲劳、降血脂、抗血栓等一系列生理活性功能。因此蛋白中富含CBD，将使该种蛋白的应用范围大大拓展，不仅局限于蛋白基配料，还将使其应用范围延伸至生物制药等高端产品中，将具有良好的市场前景。
[0005]利用火麻柏制备火麻蛋白具有广阔的市场前景。目前市场上已经出现了巴马火麻蛋白粉、火麻糊、火麻汤、火麻面包等火麻食品。火麻蛋白的提取方法有多种，如水提法、碱溶酸沉法、酶法、膜法等。中国发明专利申请201410174134.5公开了一种采用热水制备火麻蛋白粉的方法，该方法获得的蛋白粉的提取率为10-12%。中文文献“碱溶酸沉法制备火麻仁蛋白工艺研究”(《中国酿造》)公开了一种碱溶酸沉法提取火麻仁蛋白的方法，该方法以溶剂脱脂处理后的火麻柏为原料，利用碱溶酸沉法制备火麻仁分离蛋白并确定了最佳工艺条件；在该工艺条件下得到的火麻仁分离蛋白质纯度为91.14%，提取率达31.54%。中文文献“火麻仁蛋白水酶法制备工艺研究”(《中国酿造》)公开了一种利用酶制备火麻蛋白的方法，该方法通过正交试验得出在最佳工艺条件下火麻仁蛋白的提取率为74.12%。
[0006]目前国内这些技术制备的火麻蛋白均具有一定的局限性，水提法中蛋白得率较低；碱溶酸沉法中蛋白的色泽及功能性较差，且对环境不友好；酶法中需要使用各种蛋白酶，成本较高。PCT申请(W02014019074A1)公开了一种钙盐溶液辅助膜法提取火麻蛋白的方法，该方法与碱溶酸沉法相比，色泽、溶解性都有所改善。该申请在22.5kg火麻柏中加入150L CaCl2溶液(0.15M)，于25.8°C搅拌30min，离心除去沉淀，于上清液中加入去离子水，然后用HCl调节pH值至2.68，然后于30°C下通过1W万Da的聚砜膜，浓缩至蛋白浓度9.65%，蛋白得率为50.4%，然后喷干即可。
[0007]但是上述现有技术都是针对非变性柏所进行的一些研究，变性柏的研究，目前国内外均属空白；且未对蛋白中具有生理活性的大麻二酚(CBD)进行探讨。因此，以变性火麻柏为原料，制备色泽良好、功能性改善、环境友好且富含大麻二酚(CBD)火麻浓缩蛋白的工艺存在极大的发展空间。
【发明内容】
[0008]本发明的目的在于克服现有技术存在的问题，提供一种蛋白纯度较高、色泽良好、大麻二酚CBD含量高的火麻浓缩蛋白粉及其制备方法。
[0009]本发明以变性火麻柏为原料；对其进行碱液的蛋白粗提取处理；利用胶体磨，将经过碱液粗提取处理的火麻柏进行研磨；利用喷射蒸煮装置，将经过研磨处理的柏液体进行热处理；利用离心机，将上述热处理之后的柏也进行离心；采用膜超滤技术，对离心所得的上清液进行超滤；将经超滤处理后的火麻蛋白浓缩液进行干燥处理，即可获得品质良好的火麻浓缩蛋白粉。本发明利用变性蛋白柏提供一种品质优良的富含CBD火麻浓缩蛋白粉产品；方法工艺简单，全部采用已有的工业化设备，易于大规模进行实施。
[0010]本发明目的通过如下技术方案实现:
[0011]—种富含大麻二酚的火麻浓缩蛋白粉的制备方法，包括如下式步骤:
[0012]I)将火麻油高温压榨过程中产生的变性火麻柏进行碱液的初提取处理；
[0013]2)利用胶体磨将经过碱液粗提取处理的火麻柏进行研磨；
[0014]3)利用喷射蒸煮装置，将经过研磨处理的柏液体进行热处理；控制热处理温度为130-150°C，时间为 90-150s ；
[0015]4)利用离心机，将热处理之后的柏进行离心；
[0016]5)采用膜超滤技术，对离心所得的上清液进行超滤处理；
[0017]6)将经超滤处理后的火麻蛋白浓缩液进行干燥处理，得富含大麻二酚的火麻浓缩蛋白粉。
[0018]为进一步实现本发明目的，优选地，所述的碱液的初提取处理是将变性火麻柏填入物料罐，加入水，搅拌均匀后调节PH为9-10 ;室温下搅拌40-50min ;所述的水的用量为火麻柏重量的10-15倍。
[0019]优选地，所述的调节pH为9-10通过加入氢氧化钾或氢氧化钠调节。
[0020]优选地，所述的变性火麻柏的蛋白含量为59-64%，水分质量含量不大于7%。
[0021]优选地，所述研磨的转速为4000-5000r/min，时间为10_20min。
[0022]优选地，所述的热处理温度为130-140°C，时间为90_120s。
[0023]优选地，所述的离心的温度为25-30 °C，转速为3000-4000r/min，离心时间为20_30mino
[0024]优选地，所述的超滤处理是在温度为50°C以下，膜进口压力为0.3-0.4MPa，膜出口压力为0.2-0.4MPa，透过液流速控制在1.5-2.5L/min，进行循环透析；超滤处理后透过液的体积为超滤处理前上清液体积的0.5-0.6倍。
[0025]优选地，所述干燥处理为喷雾干燥处理；喷雾干燥处理控制喷雾干燥塔的进风温度为140-170 °C，出风温度为70-80 °C，进料速度为80_100mL/min，离心机转速为2000-240r/mino
[0026]—种富含大麻二酚的火麻浓缩蛋白粉，由上述制备方法制得；火麻浓缩蛋白粉的提取率为42.43-46.57 %，大麻二酚的含量为158.10-165.09 μ g/g。
[0027]本发明的另一个目的是通过如下技术方案来实现的:
[0028]本发明中，物料罐可以是不锈钢罐，也可以是其他材料所制的容器。本发明所用的水可以是蒸馏水或工业用水；搅拌方式可以通过人工，也可通过搅拌装置。胶体磨可以是立式的，也可以是分体式的。离心用的离心机可以是卧式离心机，也可以是蝶式离心机。超滤处理用的超滤膜组件为不锈钢膜或陶瓷膜，并以不锈钢膜为佳，膜孔径为80-100nm。干燥处理用的喷雾干燥设备可以是离心式喷雾干燥塔，也可以是其他形式的喷雾干燥塔，其中以离心式喷雾干燥塔为佳。
[0029]对于富含多酚的蛋白而言，pH值的选取也非常重要，涉及到蛋白中色泽、多酚含量变化，蛋白结构变化导致与多酚结合方式的变化。对于火麻蛋白，pH值高于10时，蛋白中多酚发生强烈氧化，从而CBD含量随之急剧下降，且蛋白产品色泽变暗；其次蛋白中的胱氨酸也发生分解，生成有毒物质，蛋白的结构也发生变化，影响与多酚的结合。
[0030]与现有技术相比，本发明的创新之处在于:
[0031]1、本发明以变性火麻柏为原料制备了$父尚得率的火麻浓缩蛋白，提尚了农副广品的利用价值。本发明蛋白与大麻二酚在喷射蒸煮的高温高压高剪切作用下，会发生相互作用，形成蛋白-多酚共同体，在后续的蛋白制备中可以减少多酚