專利名稱：一種麻瘋樹籽粕脫毒及濃縮蛋白制備的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及毒素脫除和濃縮蛋白制備領(lǐng)域，具體涉及一種麻瘋樹籽粕中有毒成分 脫除并同時(shí)濃縮提升蛋白質(zhì)含量的工藝方法。
背景技術(shù)：
隨著全球環(huán)境污染和石油資源枯竭兩大問題的日益嚴(yán)重，發(fā)展生物可再生能 源一生物柴油勢(shì)在必行。由于廢棄食用油脂回收困難、成分復(fù)雜難以保障生物柴油的品 質(zhì)；而以菜籽油和棉籽油為原料制備生物柴油，又受到原料成本的制約；因此，基于我國(guó)國(guó) 情，大力發(fā)展木本油料作物是當(dāng)前最好的選擇。麻瘋樹(Jatropha curcas L.)也叫小桐子、膏桐，是我國(guó)南方山區(qū)的一種木本油 料樹種，其種子含油量豐富(種子重量的52%)。更重要的是，油的理化特性與柴油接近， 是一種非常具開發(fā)潛力的可再生的生物資源。目前，利用麻瘋樹制備生物柴油已成為研究 的熱點(diǎn)。隨著生物柴油行業(yè)的不斷壯大，麻瘋樹籽制備生物柴油的需求也將日益增長(zhǎng)。從 而，提油后的副產(chǎn)物麻瘋樹籽粕產(chǎn)量也會(huì)隨之不斷的增加。麻瘋樹粕(完全脫脂)粗蛋白含量達(dá)48% 60%，其中氨基酸總量多且組成比較 平衡。除了賴氨酸，其脫殼的種仁粉，濃縮蛋白和個(gè)別小部分蛋白的必需氨基酸含量要超過 聯(lián)合國(guó)糧食與農(nóng)業(yè)組織和世界衛(wèi)生組織所公布的學(xué)前兒童所需氨基酸總量，是一種極具開 發(fā)潛力的植物蛋白資源。但飼喂試驗(yàn)表明，麻瘋樹籽粕對(duì)人、大鼠、小鼠、山羊、小牛和雞等均有毒。其中毒 性物質(zhì)為佛波醇酯、毒蛋白、胰蛋白酶抑制劑、鞣酸類、淀粉酶抑制劑、皂苷類、肌醇六磷酸、 皂苷和植酸等物質(zhì)，這成為限制麻瘋樹籽粕作為食物或飼料資源開發(fā)利用的主要原因。有研究表明，在魚類實(shí)驗(yàn)中脫毒的麻瘋樹籽粕比豆粕更加適合魚類生長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。 在體外消化實(shí)驗(yàn)中，不同品種的脫毒麻瘋樹籽粕，其蛋白質(zhì)降解率都在80%左右，同等情況 下要高于大豆、蠶豆和鷹嘴豆的降解率。并且在人工瘤胃培養(yǎng)24h的過程中，用脫毒的麻瘋 樹籽粕粉代替大豆粉，既不影響氣體和短鏈脂肪酸的產(chǎn)生，也不影響真實(shí)降解率。與大豆蛋 白相比，低降解率導(dǎo)致在瘤胃內(nèi)降解下降，從而可以導(dǎo)致胃蛋白酶和胰蛋白酶消分泌增多， 提高營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在小腸的消化率。由此可見，脫毒后的麻瘋樹籽粕在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)蛋白領(lǐng)域中有 著巨大的空間。然而，在麻瘋樹籽粕脫毒工藝的研究方面，國(guó)外僅有化學(xué)脫毒法，該法能耗大，環(huán) 境成本高且脫毒后的蛋白效價(jià)比低。所以，本專利首先采用擠壓膨化機(jī)作為反應(yīng)器，再利用 生物酶解破壞植物細(xì)胞壁，最后用適當(dāng)濃度的乙醇脫洗，解決了麻瘋樹籽粕的毒素殘留的 問題并同時(shí)制備了麻瘋樹籽粕濃縮蛋白，一舉兩得。最后，對(duì)脫毒后麻瘋樹籽粕濃縮蛋白進(jìn) 行了營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種麻瘋樹籽粕毒性物質(zhì)脫除及濃縮蛋白制備的方法，為麻瘋樹籽粕資源的進(jìn)一步深加工利用提供脫毒的蛋白原料。本發(fā)明提供一種麻瘋樹籽粕脫毒及濃縮蛋白制備的方法，包括如下步驟(1)將曬干得到的麻瘋樹籽進(jìn)行剝殼，取得核仁，將核仁放在40°C下風(fēng)干、粉碎， 其粉碎粒徑為20 100目，并放在_20°C保存以備用。(2)將步驟(1)得到的材料采用適當(dāng)?shù)臄D壓膨化預(yù)處理后，用石油醚(沸程40 600C )進(jìn)行脫脂并粉碎，得到脫脂麻瘋樹籽粕。(3)采用適當(dāng)比例的纖維酶和果膠酶對(duì)步驟( 得到的脫脂麻瘋樹籽粕進(jìn)行酶 解，然后離心取得沉淀，干燥。(4)按照適當(dāng)?shù)墓桃罕认虿襟EC3)所述沉淀中加入適當(dāng)濃度的乙醇進(jìn)行處理，然 后離心取得沉淀并進(jìn)行干燥，干燥后產(chǎn)品為脫毒脫脂麻瘋樹籽粕濃縮蛋白。步驟O)中麻瘋樹籽粕擠壓膨化技術(shù)參數(shù)為物料含水率為11% 35% ；膨化溫 度為75°C 120°C;螺桿轉(zhuǎn)速為140r/min 200r/min ；?？字睆綖镮Omm ；?？组L(zhǎng)度10mm。步驟(3)中所述纖維酶和果膠酶的酶解的條件為纖維酶和果膠酶總加入量為脫 脂麻瘋樹籽粕質(zhì)量的0.05% 3% ；纖維酶和果膠酶質(zhì)量比為1 1 1 4;酶解溫度 45°C 65°C，酶解的pH為4. 5 6. 5，酶解時(shí)間0. ^! 濁。步驟⑷中所述乙醇處理的條件為乙醇濃度(ν/ν)為50% 80% ；料液比(w/ ν)為1 5 1 20 ；處理時(shí)間為Ih 3h ；處理溫度為;35°C 60°C。本發(fā)明設(shè)備要求不高，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過程條件溫和，不涉及用強(qiáng)酸和強(qiáng)堿對(duì) 其進(jìn)行處理，對(duì)環(huán)境友好。且原料價(jià)格低廉，生產(chǎn)成本低，適于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。同時(shí)， 本發(fā)明也符合《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中農(nóng)業(yè)領(lǐng)域農(nóng)產(chǎn)品精深加工領(lǐng)域的 需求，且社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益十分顯著，其意義重大。


附圖為總工藝流程圖
具體實(shí)施例方式麻瘋樹籽粕脫毒及濃縮蛋白制備的方法(1)將曬干得到的麻瘋樹籽進(jìn)行剝殼，取得核仁，將核仁放在40°C下風(fēng)干后用中 藥機(jī)粉碎，最好為60目，將得到的核仁粉采用適當(dāng)?shù)臄D壓膨化技術(shù)進(jìn)行預(yù)處理后，再用石 油醚(沸程40 60°C )進(jìn)行脫脂并粉碎，獲得脫脂麻瘋樹籽粕。擠壓膨化進(jìn)行預(yù)處理及 脫脂過程為首先，將前期得到的粉碎麻瘋樹籽粕調(diào)節(jié)水分到18%，進(jìn)行擠壓膨化(雙螺桿 膨化機(jī)，濟(jì)南賽信膨化機(jī)械有限公司的DS 32型)。技術(shù)參數(shù)為膨化溫度為90°C、螺桿轉(zhuǎn)速 為150r/min、?？字睆綖镮Omm和?？组L(zhǎng)度10mm。最后，測(cè)定原料中的有毒成分含量(佛波 脂、胰蛋白酶抑制劑、植物凝聚素、皂苷、總酚和植酸)及基本成分含量，并進(jìn)行對(duì)比分析， 如表1和表2。表1初始原料中有效測(cè)定成分含量
權(quán)利要求
1.一種麻瘋樹籽粕脫毒及濃縮蛋白制備的方法，包括如下步驟(1)首先，將曬干得到的麻瘋樹籽進(jìn)行剝殼，取得核仁并風(fēng)干粉碎，再把得到的核仁粉 采用適當(dāng)?shù)臄D壓膨化技術(shù)參數(shù)進(jìn)行預(yù)處理后，進(jìn)行脫脂并再粉碎，獲得脫脂麻瘋樹籽粕。(2)其次，采用適當(dāng)比例的纖維酶和果膠酶對(duì)步驟(1)得到的脫脂麻瘋樹籽粕進(jìn)行酶 解，然后離心取得沉淀。(3)最后，按照適當(dāng)?shù)墓桃罕认虿襟E( 所述沉淀中加入適當(dāng)濃度的乙醇進(jìn)行處理，然 后離心取得沉淀并進(jìn)行干燥，得到脫毒的麻瘋樹籽粕濃縮蛋白。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于原料先進(jìn)行擠壓膨化預(yù)處理后再脫脂，其次是 進(jìn)行酶解，最后是用乙醇脫洗。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于步驟(1)中麻瘋樹籽粕擠壓膨化技術(shù)參數(shù)為 物料含水率為11% 35% ；膨化溫度為75°C 120°C ；螺桿轉(zhuǎn)速為140r/min 200r/min ； ?？字睆綖镮Omm ；?？组L(zhǎng)度10mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于步驟O)中所述纖維酶和果膠酶的酶解的條件 為纖維酶和果膠酶總加入量為脫脂麻瘋樹籽粕質(zhì)量的0. 05% 3% ；纖維酶和果膠酶質(zhì) 量比為1 1 1 4 ；纖維酶和果膠酶的酶解溫度45°C 65°C，酶解的pH為4. 5 6. 5， 酶解時(shí)間0. 5h 2h。
5.根據(jù)權(quán)利要求1方法，其特征在于步驟步驟(3)中所述乙醇處理的條件為乙醇濃 度(ν/ν)為50% 80% ；料液比(w/v)為1 5 1 20 ；處理時(shí)間為Ih 3h ；處理溫 度為;35°C 60°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1方法，制備的濃縮蛋白粉，蛋白質(zhì)含量不得低于70%，氨基酸比例平 衡，蛋白體外消化率高達(dá)92. 37 %，其中胃蛋白酶不溶性氮低于4. 57 %。
7.根據(jù)權(quán)利要求1方法，制備的濃縮蛋白粉中不的含有佛波脂，胰蛋白酶抑制劑含量 小于或等于2. 47mg/g，植物凝聚素小于或等于1. 35mg/ml，單寧小于或等于0. 93g/100g，總 酚小于或等于0. 09g/100g,植酸小于或等于6. 85%。
全文摘要
本發(fā)明提供一種麻瘋樹籽粕脫毒及濃縮蛋白制備的方法，屬于麻瘋樹籽粕精深加工領(lǐng)域。本發(fā)明首先采用擠壓膨化機(jī)作為反應(yīng)器，再利用生物酶解破壞植物細(xì)胞壁，最后用適當(dāng)濃度的乙醇脫洗，解決了麻瘋樹籽粕的毒素殘留的問題并同時(shí)制備了麻瘋樹籽粕濃縮蛋白，一舉兩得。最后，對(duì)脫毒后麻瘋樹籽粕濃縮蛋白進(jìn)行了營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)。本發(fā)明設(shè)備要求不高，生產(chǎn)工藝簡(jiǎn)單，生產(chǎn)過程條件溫和，不涉及用強(qiáng)酸和強(qiáng)堿對(duì)其進(jìn)行處理，對(duì)環(huán)境友好。且原料價(jià)格低廉，生產(chǎn)成本低，適于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn)。同時(shí)，本發(fā)明也符合《國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要》中農(nóng)業(yè)領(lǐng)域農(nóng)產(chǎn)品精深加工領(lǐng)域的需求，且社會(huì)、經(jīng)濟(jì)效益十分顯著，其意義重大。
文檔編號(hào)A23J1/14GK102090501SQ20101052074
公開日2011年6月15日 申請(qǐng)日期2010年10月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月27日
發(fā)明者張暉, 王立, 肖建輝, 郭曉娜, 錢海峰, 齊希光 申請(qǐng)人:江南大學(xué)