一種提取玉米醇溶蛋白的方法
2023-10-11 20:50:49 3
專利名稱：一種提取玉米醇溶蛋白的方法
技術領域：
本發明涉及一種玉米醇溶蛋白的提取方法。
技術背景
玉米蛋白粉又稱玉米黃粉，是用玉米生產澱粉的副產物。這類玉米蛋白粉的蛋白質含量在60%左右，但由於缺少賴氨酸、色氨酸等人體必需胺基酸，其生物學價值低，目前多作為低價值飼料蛋白出售，很多工廠甚至未作任何利用，任其隨廢液排放，既造成了資源的浪費，又嚴重的汙染了環境。
本發明涉及的玉米醇溶蛋白是玉米蛋白粉中的主要蛋白質。其不溶於水和無水醇類，可溶於60 95%的醇類水溶液中，還可以溶於強鹼及丙酮、醋酸等有機溶劑中。玉米醇溶蛋白溶液具有成膜性，當溶劑揮發後，蛋白質凝聚會形成光滑、透明且具有阻溼性、阻氧性、腸溶性等特點的玉米醇溶蛋白膜。由於玉米醇溶蛋白不溶於水，缺乏賴氨酸和色氨酸， 且存在色澤和氣味問題，因而較少作為食品原料應用，但其獨特的溶解性和成膜性，使其在醫藥衛生及食品化工等領域具有廣闊的市場前景。目前，玉米醇溶蛋白主要是作為藥用輔料，用作片劑包衣及緩釋壁材，也可應用於糖果包衣、水果及肉類產品保鮮塗層、油脂包埋壁材、生物可降解塑料、粘合劑等方面。
目前玉米醇溶蛋白的生產工藝多採取有機溶劑法，通常用乙醇或異丙醇進行提取玉米醇溶蛋白。乙醇提取法用的較多，一般是直接用70 90%的乙醇進行提取。提取後， 提取液採用鹽析沉澱法、加水沉澱法或者冷凍沉澱法使蛋白沉澱下來。但是前兩種方法處理後需回收的乙醇溶液體積是處理前的數倍乃至十倍，造成成本大幅上升，且會產生大量的生產廢水，對環境造成影響。而且所得產品色澤較深、雜質含量較高。而冷凍沉澱法在工業生產中的能耗也比較高，使得成本較高。
另外原料玉米蛋白粉是溼磨工藝生產玉米澱粉的主要副產品，通常由50 75% 的蛋白質、15 30%的澱粉、5 10%脂類物質和纖維素組成。玉米蛋白粉含葉黃素、α -胡蘿蔔素和胡蘿蔔素，脂類含量高，具有強烈的異雜氣味，因此提取所得的玉米醇溶蛋白色澤偏黃，存在特殊氣味，使得玉米醇溶蛋白在藥品和食品中的應用受到限制。
因此，開發一條溶劑消耗少、低成本，產品色澤淺、純度高的玉米醇溶蛋白工業化生產路線，是該產品在市場上得以成功推廣的關鍵。發明內容
本發明的目的是提供一種得率高，純度高，生產成本低的提取玉米醇溶蛋白的方法。
本發明的目的通過採取以下技術方案予以實現一種提取玉米醇溶蛋白的方法，其特徵是，以玉米蛋白粉為原料，加入α -澱粉酶、糖化酶和乙醇進行除澱粉、脫脂、脫色處理後，過濾，將濾渣加入乙醇水溶液提取，離心分離得玉米醇溶蛋白提取液，最後經濃縮乾燥得玉米醇溶蛋白成品。具體包括以下步驟(1)前處理以玉米蛋白粉為原料，加水，調整pH5. 0 6. 5，加入α -澱粉酶，65 90°C 反應1. 5 6小時，然後升溫到120 140°C滅酶，待溫度降到室溫後調整pH3. 0 5. 0，加入糖化酶，45 60°C反應1 4小時，再升溫到90 110°C滅酶，過濾，棄去處理液；加入乙醇進行脫脂，脫色，過濾，棄去濾液。
(2)提取將濾渣加入乙醇水溶液，加熱提取；(3)離心離心分離，所得溶液為玉米醇溶蛋白提取液；(4)濃縮減壓濃縮提取液得玉米醇溶蛋白溼產品；(5)乾燥真空或鼓風乾燥，得玉米醇溶蛋白成品。
所述步驟(1)中乙醇的重量濃度為95 100%，脫脂、脫色條件為濾渣和乙醇的料液比1千克5 20升，提取溫度50 80°C，提取時間1 5小時。
所述步驟O)中乙醇的重量濃度為70 90%，濾渣和乙醇的料液比1千克5 20升，提取溫度50 80°C，提取時間1 5小時。
所述步驟(4)中的濃縮條件為溫度50 90°C。
與現有技術相比，本發明具有以下特點(1)本發明採用複合酶以及乙醇對原料進行前處理，可顯著減少產品中的雜質，提高產品的純度。
(2)本發明採用單一有機溶劑，無需添加其他有機溶劑進行脫色、脫脂，提取後對提取液直接進行濃縮，不需額外沉澱蛋白，簡化了提取步驟，降低能耗，節省了生產成本。
(3)本發明直接將濃縮、乾燥與溶劑回收相結合，使用的乙醇經過回收後可以重複使用，基本沒有廢水排放，不會造成環境汙染。
具體實施方式
以下通過具體實施例對本發明進行闡述，但本發明的保護範圍並不局限於此。所屬技術領域的普通技術人員依據以上本發明公開的內容，均可實現本發明的目的。
實施例1稱取玉米蛋白粉200g，加入1200毫升水混合。調整pH5. 5士0. 1，加入0. 3%的α -澱粉酶，75°C反應4小時。升溫到130°C滅酶，待溫度降到室溫後調整pH4. 0士0. 1，加入0. 4% 的糖化酶，50°C反應2小時。升溫到100°C滅酶，過濾。濾渣加入1200毫升95%乙醇溶液， 50°C提取2小時，過濾。濾渣加入1600毫升70%乙醇溶液，50°C提取2小時，離心得玉米醇溶蛋白提取液，80°C減壓濃縮，乾燥得玉米醇溶蛋白成品，得率為25. 6%，蛋白含量88. 3%。
實施例2稱取玉米蛋白粉150g，加入600毫升水混合。調整pH6.0 士 0. 1，加入0.洲的α-澱粉酶，90°C反應2小時。升溫到130°C滅酶，待溫度降到室溫後調整pH4. 5士0. 1，加入0. 6% 的糖化酶，45°C反應2小時。升溫到100°C滅酶，過濾。濾渣加入1500毫升95%乙醇溶液， 60°C提取1小時，過濾。濾渣加入1500毫升85%乙醇溶液，60°C提取1小時，離心得玉米醇溶蛋白提取液，70°C減壓濃縮，乾燥得玉米醇溶蛋白成品，得率為23.5%，蛋白含量89. 6%。
實施例3稱取玉米蛋白粉150g，加入1200毫升水混合。調整pH6. 2士0. 1，加入0.洲的α -澱粉酶，75°C反應2. 5小時。升溫到130°C滅酶，待溫度降到室溫後調整pH4. 8士0. 1，加入0. 7%4的糖化酶，45°C反應2. 5小時。升溫到100°C滅酶，過濾。濾渣加入2250毫升無水乙醇溶液， 70°C提取1. 5小時，過濾。濾渣加入2250毫升90%乙醇溶液，70°C提取2小時，離心得玉米醇溶蛋白提取液，60°C減壓濃縮，乾燥得玉米醇溶蛋白成品，得率為24. 7%，蛋白含量90. 7%
ο實施例4
稱取玉米蛋白粉100g，加入600毫升水混合。調整pH5. 3 士 0. 1，加入0.4%的α-澱粉酶，85°C反應3小時。升溫到130°C滅酶，待溫度降到室溫後調整pH3. 5士0. 1，加入0. 4% 的糖化酶，60°C反應3小時。升溫到100°C滅酶，過濾。濾渣加入2000毫升無水乙醇溶液， 80°C提取1小時，過濾。濾渣加入2000毫升90%乙醇溶液，80°C提取2小時，離心得玉米醇溶蛋白提取液，60°C減壓濃縮，乾燥得玉米醇溶蛋白成品，得率為22.8%，蛋白含量91. 5%。以上實施例1-4中，玉米醇溶蛋白鑑定方法是A.溶解20 mg樣品至2 ml90%乙醇中，加10%醋酸鉛溶液2 ml，即產生白色沉澱；B.溶解0. 1 g樣品至10 ml 0. 1 N氫氧化鈉溶液中，加數滴硫酸銅試液，置水浴中加熱，即變為紫色；C.加1 ml硝酸至含25 mg樣品的試管中，溶液變成亮黃色，再加入10 ml 6 N氨水，溶液即變為橙黃色。玉米醇溶蛋白含量測定方法採用凱氏定氮法(GB/T 5009.5-2010)。
權利要求
1.一種提取玉米醇溶蛋白的方法，其特徵是，以玉米蛋白粉為原料，加入α-澱粉酶、 糖化酶和乙醇進行除澱粉、脫脂、脫色處理後，過濾，將濾渣加入乙醇水溶液提取，離心分離得玉米醇溶蛋白提取液，最後經濃縮乾燥得玉米醇溶蛋白成品。
2.根據權利要求1所述的提取玉米醇溶蛋白的方法，其特徵是，包括以下步驟(1)前處理以玉米蛋白粉為原料，加水，調整pH5.0 6. 5，加入α -澱粉酶，65 90°C 反應1. 5 6小時，然後升溫到120 140°C滅酶，待溫度降到室溫後調整pH3. 0 5. 0，加入糖化酶，45 60°C反應1 4小時，再升溫到90 110°C滅酶，過濾，棄去處理液；加入乙醇進行脫脂，脫色，過濾，棄去濾液；(2)提取將濾渣加入乙醇水溶液，加熱提取；(3)離心離心分離，所得溶液為玉米醇溶蛋白提取液；(4)濃縮減壓濃縮提取液得玉米醇溶蛋白溼產品；(5)乾燥真空或鼓風乾燥，得玉米醇溶蛋白成品。
3.根據權利要求2所述的提取玉米醇溶蛋白的方法，其特徵是，所述步驟(1)中乙醇的重量濃度為95 100%。
4.根據權利要求2所述的提取玉米醇溶蛋白的方法，其特徵是，所述步驟(1)中脫脂、 脫色條件為濾渣和乙醇的料液比1千克5 20升，提取溫度50 80°C，提取時間1 5 小時。
5.根據權利要求2所述的提取玉米醇溶蛋白的方法，其特徵是，所述步驟( 中乙醇的重量濃度為70 90%，濾渣和乙醇的料液比1千克5 20升，提取溫度50 80°C，提取時間1 5小時。
6.根據權利要求2所述的提取玉米醇溶蛋白的方法，其特徵是，所述步驟(4)中的濃縮條件為溫度50 90°C。
全文摘要
本發明公開了一種提取玉米醇溶蛋白的方法，該方法以玉米蛋白粉為原料，加入α-澱粉酶、糖化酶和乙醇進行除澱粉、脫脂、脫色處理後，過濾，將濾渣加入乙醇水溶液提取，離心分離得玉米醇溶蛋白提取液，最後經濃縮乾燥得玉米醇溶蛋白成品。本發明對原料進行去雜質前處理，對提取液進行直接濃縮乾燥，具有得率高、純度高、生產成本低的特點，顯著提高了玉米蛋白粉的附加值,有利於玉米蛋白粉的綜合開發利用。
文檔編號C07K14/425GK102532294SQ20111044637
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月28日 優先權日2011年12月28日
發明者徐勇, 梁麗敏 申請人:廣東省食品工業研究所