一種從山藥中提取山藥粘蛋白的工藝的製作方法
2023-05-16 20:19:56
專利名稱：一種從山藥中提取山藥粘蛋白的工藝的製作方法
技術領域：
本發明具體涉及ー種從山藥粉中提取山藥粘蛋白的エ藝，屬於從天然原料中提取功能性生物大分子物質以生產功能性保健食品的領域。
背景技術：
現代研究表明山藥最大的保健功能之一是能夠提供給人體所需的山藥粘蛋白成分。山藥粘蛋白是ー種糖蛋白，對人體有特殊的保健作用，能預 防心血管系統的脂肪沉積，保持血管的弾性，防止動脈粥樣硬化過早發生，起到一定延緩衰老的作用，井能減少皮下脂肪沉積，避免出現肥胖。粘蛋白與無機鹽結合，可形成骨質，讓軟骨具有弾性。目前，在已報導的文獻資料中對於粘蛋白的提取多採用水提醇沉提取エ藝。山藥全粉中含有大量的澱粉，將粘蛋白緊密包裹，不利於山藥粘蛋白在溶液中的釋放溶出，因此在實際生產中，需要反覆採用有機溶劑提取，消耗了大量的こ醇，増加了生產成本，在規模化生產中，安全風險較大，需要増加設備對有機溶劑進行回收處理。而且有機溶劑處理後形成的山藥渣殘存有大量有機溶劑，不利於山藥渣的再利用，導致資源浪費。還有ー些文獻資料中記載了一種採用蛋白酶從中直接提取山藥蛋白複合物的エ藝，因蛋白質被大量的澱粉質包裹，蛋白質不容易被釋放到溶液中，容易以殘渣的形式被廢棄，產品回收率低，山藥粘蛋白的含量不高，裡面包含了較多的其他成分例如多糖、脂肪酸、皂苷等；同時蛋白酶處理對山藥蛋白水解的無選擇性，水解產物以小分子的肽類形式存在，可能導致山藥粘蛋白的生物活性喪失，從而降低了產品的使用價值。
發明內容
本發明提供了ー種從山藥粉中提取山藥粘蛋白的エ藝，解決了上述背景技術中的不足，該エ藝不僅解決了有機廢液汙染的問題，同時很大的提高了生產效率、降低了生產成本。實現本發明上述目的所採用的技術方案為一種從山藥中提取山藥粘蛋白的エ藝，其步驟為(I)選料選取充分研磨後的山藥粉作為原料；(2)浸提糊化在山藥粉中添加浸提溶液，山藥粉與浸提溶液的質量比為I: 20 I :40，加熱至50°C 70°C後保溫並充分攪拌使澱粉徹底糊化後得到糊狀混合物；(3)酶解繼續保溫，在混合物中添加澱粉酶，所添加的澱粉酶的量不低於30 U/g,充分攪拌使混合物中的澱粉被充分分解；(4)靜置將酶解後的混合物常溫下靜置，使其自然沉降分層，將上層的上清液取出；(5)調整PH :採用鹼性溶液將上清液的PH值調整至8、；(6)絮凝在調整PH值後的上清液中添加絮凝劑並充分攪拌；(7)沉澱將添加絮凝劑後的上清液常溫下靜置2 3小時後，將底部的沉澱物分離並收集；(8)乾燥將收集的沉澱物進行乾燥後即製得山藥粘蛋白產品。步驟(I)中選取的山藥粉為100目。步驟(2)中浸提所用溶液為濃度為O. 5% I. 5%的NaCl溶液。步驟(3)中所添加澱粉酶為高溫α -澱粉酶，高溫α _澱粉酶發揮其活性的最適溫度50°C 75°C，最適pH 5. 5 7. 5。步驟(5)中鹼性溶液為I 2 mo I/L的NaOH溶液。步驟(6)中絮凝劑為殼聚糖，上清液中添加殼聚糖後殼聚糖在溶液中的濃度為 O.8 I g/L。步驟(8)中乾燥的具體方法為，將收集的沉澱放置於溫度為-70 _60°C、絕對壓カ為4 5 Pa的條件下處理24 36小時。步驟(8)中乾燥方法為噴霧乾燥エ藝，エ藝條件控制為進料濃度6 10%、噴霧壓カO. 22 O. 26 Mpa、進料速度15 18 g/min、進風溫度為170 180°C，出ロ熱風溫度75°C 80°C。步驟(8)中製得的山藥粘蛋白產品的得率為4 5%，產品中山藥粘蛋白的含量為60 67%。傳統的水提醇沉的分離方法利用山藥粘蛋白的水溶性而將其釋放到溶液中，再利用蛋白質在有機溶劑中的不溶性將蛋白析出；山藥中澱粉的含量較高，山藥粘蛋白與澱粉緊密夾在一起，由於澱粉的包裹作用，粘蛋白不能完全釋放到水溶液中，從而造成提取得率降低；而本發明所提供的エ藝中採用鹽溶液對山藥粉進行浸提，能夠有效的將山藥粉中的有效成分析出；然後採用澱粉酶進行處理，將澱粉轉化成可溶的糖分，從而將夾雜在澱粉中的山藥粘蛋白充分溶出；再採用絮凝劑將山藥粘蛋白從上清液中提取出來，所製得產品中山藥粘蛋白含量可達60 67%。倘若直接採用蛋白酶提取山藥中的粘蛋白，因蛋白質被大量的澱粉質包裹，蛋白質不容易被釋放到溶液中，容易以殘渣的形式被廢棄，產品回收率低，山藥粘蛋白的含量不高，裡面包含了較多的其他成分例如多糖、脂肪酸、皂苷等；同時蛋白酶處理對山藥蛋白水解的無選擇性，水解產物以小分子的肽類形式存在，可能導致山藥粘蛋白的生物活性喪失，從而降低了產品的使用價值。本發明提供的從山藥粉中提取山藥粘蛋白的エ藝有以下優點1、製得的山藥粘蛋白產品的得率為4 5%，產品中山藥粘蛋白的含量為60 67%，與現有エ藝相比，產品的純度及產率均大大提高。2、本發明的所有步驟中均不需要使用有機溶液，從而避免了有機溶液對人體的危害，並且降低了生產成本。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明做詳細具體的說明。實施例I稱取100 g過100目篩網的優質山藥粉，將山藥粉放入於2 L濃度為1%的NaCl溶液中，邊加熱邊攪拌，升溫至50°C並維持攪拌2 h，使山藥澱粉糊化完全，製得糊狀混合物。再向糊狀混合物中加入高溫α-澱粉酶，所添加澱粉酶的量為30 U/g，保持50°C繼續攪拌I h。將酶解後的混合物常溫下靜置，自然沉澱分層後分離取上清液，然後用I mol/LNaOH溶液調整上清液的pH值到8. 5，再向其加入160 mL的10 g/L殼聚糖溶液(殼聚糖脫こ醯度95%)進行絮凝，上清液中添加殼聚糖後殼聚糖在溶液中的濃度為O. 81 g/L，攪拌10min後靜置2 h。棄上清取沉澱得到粘蛋白。將沉澱進行冷凍乾燥，控制溫度為-60°C，抽真空4 5 Pa冷凍乾燥24 h，得到的即為山藥粘蛋白產品。成品為淺黃色粉末，最終得率為4. 2%，凱氏定氮法測定產品中山藥粘蛋白含量為62. 4%。實施例2稱取100 g過100目篩網的優質山藥粉，將山藥粉放入於3 L濃度為1%的NaCl溶液中,邊加熱邊攪拌,升溫至60°C並維持攪拌2 h，使山藥澱粉糊化完全，製得糊狀混合物。再向糊狀混合物中加入高溫α-澱粉酶，所添加澱粉酶的量為35 U/g，保持60°C繼續攪拌I h。將酶解後的混合物常溫下靜置，自然沉澱分層後分離取上清液，然後用I mol/LNaOH溶液調整上清液的pH值到9，再向其加入270 mL的10 g/L殼聚糖溶液(殼聚糖脫こ醯度 95%)進行絮凝，上清液中添加殼聚糖後殼聚糖在溶液中的濃度為O. 91 g/L，攪拌10 min後靜置2 h。棄上清取沉澱得到粘蛋白。將沉澱進行冷凍乾燥，控制溫度為_65°C，抽真空4 5 Pa冷凍乾燥30h，得到的即為山藥粘蛋白產品。成品為淺黃色粉末，最終得率為4.3%，凱氏定氮法測定產品中山藥粘蛋白含量為63. 2%。實施例3稱取100 g過100目篩網的優質山藥粉，將山藥粉放入於4 L濃度為O. 6%的NaCl溶液中，邊加熱邊攪拌，升溫至70°C並維持攪拌2 h，使山藥澱粉糊化完全，製得糊狀混合物。再向糊狀混合物中加入高溫α-澱粉酶，所添加澱粉酶的量為40 U/g，保持70°C繼續攪拌I h。將酶解後的混合物常溫下靜置，自然沉澱分層後分離取上清液，然後用1.5 mol/LNaOH溶液調整上清液的pH值到9，再向其加入400 mL的10 g/L殼聚糖溶液(殼聚糖脫こ醯度95%)進行絮凝，上清液中添加殼聚糖後殼聚糖在溶液中的濃度為lg/L，攪拌10 min後靜置2. 5 h。棄上清取沉澱得到粘蛋白。將沉澱進行冷凍乾燥，控制溫度為-70°C，抽真空4 5 Pa冷凍乾燥35h，得到的即為山藥粘蛋白產品。成品為淺黃色粉末，最終得率為
4.5%，凱氏定氮法測定產品中山藥粘蛋白含量為65. 4%。實施例4稱取100 g過100目篩網的優質山藥粉，將山藥粉放入於2 L濃度為I. 4%的NaCl溶液中，邊加熱邊攪拌，升溫至50°C並維持攪拌2 h，使山藥澱粉糊化完全，製得糊狀混合物。再向糊狀混合物中加入高溫α-澱粉酶，所添加澱粉酶的量為30 U/g，保持50°C繼續攪拌I h。將酶解後的混合物常溫下靜置，自然沉澱分層後分離取上清液，然後用I mol/LNaOH溶液調整上清液的pH值到8. 2，再向其加入160 mL的10 g/L殼聚糖溶液(殼聚糖脫こ醯度95%)進行絮凝，上清液中添加殼聚糖後殼聚糖在溶液中的濃度為O. 82 g/L，攪拌10min後靜置2. I h。棄上清取沉澱得到粘蛋白。將沉澱進行噴霧乾燥，エ藝條件控制為進料濃度為6%、噴霧壓力O. 22 Mpa (此條件下離心噴頭轉速24000 r/min左右)、進料速度15g/min、進風溫度為170°C，出ロ熱風溫度75°C。得到的淺黃色粉末即為山藥粘蛋白產品。產品的最終得率為4. 1%，凱氏定氮法測定產品中山藥粘蛋白含量為61. 7%。實施例5稱取100 g過100目篩網的優質山藥粉，將山藥粉放入於3 L濃度為1.1%的NaCl溶液中,邊加熱邊攪拌,升溫至60°C並維持攪拌2 h,使山藥澱粉糊化完全，製得糊狀混合物。再向糊狀混合物中加入高溫澱粉酶，所添加澱粉酶的量為35 U/g，保持60°C繼續攪拌I h。將酶解後的混合物常溫下靜置，自然沉澱分層後分離取上清液，然後用I. 8 mol/LNaOH溶液調整上清液的pH值到9，再向其加入270 mL的10 g/L殼聚糖溶液(殼聚糖脫こ醯度95%)進行絮凝，上清液中添加殼聚糖後殼聚糖在溶液中的濃度為O. 91 g/L，攪拌10min後靜置2.8 h。棄上清取沉澱得到粘蛋白。將沉澱進行噴霧乾燥，エ藝條件控制為進料濃度為8%、噴霧壓力O. 24 Mpa (此條件下離心噴頭轉速24000 r/min左右)、進料速度17g/min、進風溫度為175°C，出口熱風溫度75°C。得到的淺黃色粉末即為山藥粘蛋白產品。產品的最終得率為4. 6%，凱氏定氮法測定產品中山藥粘蛋白含量為63. 4%。
實施例6稱取100 g過100目篩網的優質山藥粉，將山藥粉放入於4 L濃度為1%的NaCl溶液中，邊加熱邊攪拌，升溫至70°C並維持攪拌2 h，使山藥澱粉糊化完全，製得糊狀混合物。再向糊狀混合物中加入高溫α-澱粉酶，所添加澱粉酶的量為40 U/g，保持70°C繼續攪拌Ih。將酶解後的混合物常溫下靜置，自然沉澱分層後分離取上清液，然後用Imol/LNaOH溶液調整上清液的pH值到9，再向其加入400 mL的10 g/L殼聚糖溶液(殼聚糖脫こ醯度95%)進行絮凝，上清液中添加殼聚糖後殼聚糖在溶液中的濃度為O. 99g/L，攪拌10 min後靜置2. 5h。棄上清取沉澱得到粘蛋白。將沉澱進行噴霧乾燥，エ藝條件控制為進料濃度為10%、噴霧壓カ0.26 Mpa (此條件下離心噴頭轉速24000 r/min左右)、進料速度18 g/min、進風溫度為180°C，出口熱風溫度80°C。得到的淺黃色粉末即為山藥粘蛋白產品。產品的最終得率為4. 4%，凱氏定氮法測定產品中山藥粘蛋白含量為63. 1%。
權利要求
1.一種從山藥中提取山藥粘蛋白的エ藝，其步驟為 (1)選料選取充分研磨後的山藥粉作為原料； (2)浸提糊化在山藥粉中添加浸提溶液，山藥粉與浸提溶液的質量比為I:20 I :40，加熱至50°C 70°C後保溫並充分攪拌使澱粉徹底糊化後得到糊狀混合物； (3)酶解繼續保溫，在混合物中添加澱粉酶，所添加的澱粉酶的量不低於30U/g，充分攪拌使混合物中的澱粉被充分分解； (4)靜置將酶解後的混合物常溫下靜置，使其自然沉降分層，將上層的上清液取出； (5)調整PH:採用鹼性溶液將上清液的PH值調整至8、； (6)絮凝在調整PH值後的上清液中添加絮凝劑並充分攪拌； (7)沉澱將添加絮凝劑後的上清液常溫下靜置2 3小時後，將底部的沉澱物分離並收集； (8 )乾燥將收集的沉澱物進行乾燥後即製得山藥粘蛋白產品。
2.根據權利要求I所述的從山藥中提取山藥粘蛋白的エ藝，其特徵在於步驟(I)中選取的山藥粉為100目。
3.根據權利要求I所述的從山藥中提取山藥粘蛋白的エ藝，其特徵在於步驟(2)中浸提所用溶液為濃度為O. 5% I. 5%的NaCl溶液。
4.根據權利要求I所述的從山藥中提取山藥粘蛋白的エ藝，其特徵在於步驟(3)中所添加澱粉酶為高溫α-澱粉酶。
5.根據權利要求I所述的從山藥中提取山藥粘蛋白的エ藝，其特徵在於步驟(5)中鹼性溶液為I 2 mo I/L的NaOH溶液。
6.根據權利要求I所述的從山藥中提取山藥粘蛋白的エ藝，其特徵在於步驟(6)中絮凝劑為殼聚糖，上清液中添加殼聚糖後殼聚糖在溶液中的濃度為O. 8 I g/L。
7.根據權利要求I所述的從山藥中提取山藥粘蛋白的エ藝，其特徵在於步驟(8)中乾燥的具體方法為，將收集的沉澱放置於溫度為-70 _60°C、絕對壓カ為4 5 Pa的條件下處理24 36小時。
8.根據權利要求I所述的從山藥中提取山藥粘蛋白的エ藝，其特徵在於步驟(8)中乾燥方法為噴霧乾燥エ藝，エ藝條件控制為進料濃度6 10%、噴霧壓力O. 22 O. 26 Mpa,進料速度15 18 g/min、進風溫度為170 180°C，出ロ熱風溫度75°C 80°C。
9.根據權利要求I所述的從山藥中提取山藥粘蛋白的エ藝，其特徵在於步驟(8)中製得的山藥粘蛋白產品的得率為4 5%，產品中山藥粘蛋白的含量為60 67%。
全文摘要
本發明提供了一種從山藥粉中提取山藥粘蛋白的工藝，屬於從天然原料中提取功能性生物大分子物質以生產功能性保健食品的領域。該提取工藝的主要步驟為(1)選料、(2)浸提糊化、(3)酶解、(4)靜置、(5)調整PH、(6)絮凝、(7)沉澱、(8)乾燥。本工藝製得的山藥粘蛋白產品的得率為4～5%，產品中山藥粘蛋白的含量為60～67%。本發明提供的工藝以絮凝及自然沉降取代了現有工藝中的有機溶劑提取，大大節省了生產成本，減少了對環境的汙染，具有極強的實際生產意義。
文檔編號A23J1/00GK102696852SQ20121017379
公開日2012年10月3日 申請日期2012年5月30日 優先權日2012年5月30日
發明者劉虹, 熊海容, 覃瑞, 郭小華 申請人:中南民族大學