一種從大田廢棄鮮煙葉中提取可溶性蛋白質(zhì)的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及煙葉可溶性蛋白質(zhì)的提取方法，具體涉及一種利用閃式提取技術(shù)從大田廢棄鮮煙葉中提取可溶性蛋白質(zhì)的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]煙草為茄科煙草屬植物，是一種利用價值很高的天然植物。作為傳統(tǒng)中藥，煙草始載于《景岳全書》，也被《全國中草藥匯編》等現(xiàn)代中草藥專著收錄，具有消腫、解毒、殺蟲等功效。在過去的400多年里，煙草作為一種重要的經(jīng)濟作物被廣泛種植。我國的煙草種植面積和產(chǎn)量均居世界首位，煙草種植與產(chǎn)品加工在國民經(jīng)濟發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用。在我國農(nóng)產(chǎn)品收入中，煙草僅次于稻、麥、棉、大豆、玉米，居第6位。作為煙草生產(chǎn)大國，除用于卷煙生產(chǎn)的煙葉外，每年有大量的低等和等外級煙葉、煙桿、煙梗、煙莖、煙花和煙籽等資源未能得到有效利用，或丟棄于田間地頭，或被曬干焚燒，給環(huán)境帶來污染的同時也造成了自然資源的極大浪費。目前我國面臨著嚴(yán)峻的環(huán)境形勢，環(huán)境污染已成為全民高度關(guān)注的問題，資源的高效利用和循環(huán)利用必將是今后各產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向，也必將是煙草行業(yè)發(fā)展的方向。
[0003]蛋白質(zhì)是人類活動的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。隨著世界人口的不斷增長和日益減少的耕地面積，蛋白質(zhì)供給出現(xiàn)了嚴(yán)重不足。為了解決這一問題，世界各國尤其是不發(fā)達(dá)國家和地區(qū)，積極采取措施，試圖從可以得到的可食用物質(zhì)中獲得有營養(yǎng)和廉價的蛋白質(zhì)。在世界范圍的蛋白質(zhì)資源供給中，大部分為植物蛋白質(zhì)，占蛋白質(zhì)總量的70%，而動物蛋白質(zhì)僅占30%。另外，具有經(jīng)濟性、營養(yǎng)性、功能性等優(yōu)點的植物蛋白質(zhì)在建立健康的飲食結(jié)構(gòu)方面所起的作用也越來越受到人們的重視。葉蛋白是將新鮮植物綠葉切碎壓榨后從汁液中分離出的蛋白質(zhì)制品。大規(guī)模開發(fā)利用葉蛋白資源是提高蛋白質(zhì)生產(chǎn)總量的有效途徑，可緩解我國飼料蛋白質(zhì)的嚴(yán)重不足，促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展，改善人民的膳食結(jié)構(gòu)。
[0004]在煙葉眾多成分中，以蛋白質(zhì)含量最為豐富，如白肋煙中蛋白質(zhì)含量高達(dá)20.48%。煙葉蛋白的動物實驗表明，其營養(yǎng)價值高于大豆蛋白和酪蛋白。早在1979年，美國科學(xué)家就提倡將煙葉蛋白應(yīng)用于食品工業(yè)。我國大田廢棄鮮煙葉數(shù)量巨大，因此，研宄將大田廢棄鮮煙葉應(yīng)用于蛋白質(zhì)的提取，對于環(huán)境保護(hù)、緩解糧食危機和增加煙農(nóng)收入都具有非常重要的意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005][要解決的技術(shù)問題]
[0006]本發(fā)明的目的是解決現(xiàn)有技術(shù)的問題，提供一種新的從大田廢棄鮮煙葉中提取可溶性蛋白質(zhì)的方法。
[0007][技術(shù)方案]
[0008]為了達(dá)到上述的技術(shù)效果，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案:
[0009]本發(fā)明利用閃式提取技術(shù)從大田廢棄鮮煙葉中提取可溶性蛋白質(zhì)。
[0010]一種從大田廢棄鮮煙葉中提取可溶性蛋白質(zhì)的方法，它包括以下步驟:
[0011]A，廢棄鮮煙葉的前處理
[0012]取大田廢棄鮮煙葉，去除其葉脈和葉梗，清洗、切碎后備用；
[0013]B，脫色脫脂
[0014]將步驟A前處理的廢棄鮮煙葉置于容器中，加入正己烷浸泡Ih后，置于閃式提取器上，設(shè)定提取電壓、轉(zhuǎn)速、提取次數(shù)和每次提取時間；提取完畢后過濾，濾渣低溫干燥備用；濾液回收利用；所述廢棄鮮煙葉與正己烷的質(zhì)量比為1:10 ;
[0015]C，可溶性蛋白質(zhì)的提取
[0016]將步驟B得到的濾渣，加入濃度為0.0lmol/L的NaCl溶液，然后用濃度為0.1mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至7.0?8.0，浸泡一段時間后，置于閃式提取器上，設(shè)定提取電壓、轉(zhuǎn)速、提取次數(shù)和每次提取時間，提取后過濾，濾渣回收利用；濾液離心去除沉淀后，分取上清液備用；
[0017]D，可溶性蛋白質(zhì)的沉淀及干燥
[0018]將中性鹽加入到步驟C中的上清液中至鹽溶液呈飽和狀態(tài)，靜置一定時間使蛋白質(zhì)充分沉淀后，離心，沉淀采用透析法脫鹽后，置于真空干燥箱中低溫干燥，即得到所述的可溶性蛋白質(zhì)。
[0019]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟B中，所述提取電壓為120V，轉(zhuǎn)速為6000rpm/min，提取次數(shù)為5次，每次提取時間為45s。
[0020]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟C中，所述濾渣與0.01mol/L的NaCl溶液的質(zhì)量比為I:10?20。
[0021]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟C中，所述浸泡時間為5?20h。
[0022]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟C中，所述提取電壓為100?150V、轉(zhuǎn)速為5000?10000rpm/min、提取次數(shù)為3?8次、每次提取時間為30?60s。
[0023]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟C中，所述濾渣回收利用是指用于制備動物飼料或肥料。
[0024]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟D中，所述中性鹽選自無水硫酸銨、無水氯化鈉、無水硫酸鎂、無水硫酸鈉或無水磷酸鈉；所述飽和狀態(tài)是指飽和度為25?60%。
[0025]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟D中，所述的靜止時間為10?20h。
[0026]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟B和步驟D中，所述低溫干燥是指在溫度不高于50°C的條件下進(jìn)行的干燥。
[0027]下面將詳細(xì)地說明本發(fā)明。
[0028]一種從大田廢棄鮮煙葉中提取可溶性蛋白質(zhì)的方法，它包括以下步驟:
[0029]A，廢棄鮮煙葉的前處理
[0030]取大田廢棄鮮煙葉，去除其葉脈和葉梗，清洗、切碎后備用；
[0031]因為葉脈和葉梗中蛋白質(zhì)含量很低，所以本發(fā)明先去除葉脈和葉梗。又因為本發(fā)明后面操作使用閃式提取時本身具有破碎的功能，所以不需要事先研磨，只需要切碎就可以了。
[0032]B，脫色脫脂
[0033]將步驟A前處理的廢棄鮮煙葉置于容器中，加入正己烷浸泡Ih后，置于閃式提取器上，設(shè)定提取電壓、轉(zhuǎn)速、提取次數(shù)和每次提取時間；提取完畢后過濾，濾渣低溫干燥備用；濾液回收利用；所述廢棄鮮煙葉與正己烷的質(zhì)量比為1:10 ;本步驟得到的濾液主要是正己烷，可用于煙葉中脂溶性成分的提取。
[0034]C，可溶性蛋白質(zhì)的提取
[0035]將步驟B得到的濾渣置于容器中，加入濃度為0.01mol/L的NaCl溶液，然后用濃度為0.lmol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至7.0?8.0，浸泡一段時間后，置于閃式提取器上，設(shè)定提取電壓、轉(zhuǎn)速、提取次數(shù)和每次提取時間，提取后過濾，濾液離心去除沉淀后，分取上清液備用；濾渣回收利用；
[0036]由于煙葉中的蛋白質(zhì)分為可溶性蛋白質(zhì)和不溶性蛋白質(zhì)，本發(fā)明選擇性的提取可溶性蛋白質(zhì)，因此需要去除不溶性蛋白質(zhì)。本發(fā)明利用0.01mol/L的NaCl溶液是使可溶性蛋白質(zhì)在該鹽溶液中沉淀，并且因為各種蛋白質(zhì)在不同鹽溶液中的溶解度不同，本發(fā)明選擇了濃度為0.01mol/L的NaCl溶液。
[0037]同時，利用0.lmol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH至7.0?8.0是為了調(diào)節(jié)pH值為可溶性蛋白質(zhì)的等電點，以使其溶解度最小，最易形成沉淀物。
[0038]閃式提取技術(shù)是近幾年最新研發(fā)的一種提取技術(shù)。此技術(shù)依據(jù)組織破碎提取的原理，利用適當(dāng)溶劑在閃式提取器里將物料快速破碎至適當(dāng)粒度，同時伴有高速攪拌、超強振動、負(fù)壓滲濾等功能來達(dá)到提取目的，最大限度保留植物有效成分不會受熱破壞，具有提取速度快、提取條件溫和、提取效率高、操作簡單和易于實現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點。
[0039]D，可溶性蛋白質(zhì)的沉淀及干燥
[0040]將中性鹽加入到步驟C中的上清液中至鹽溶液呈飽和狀態(tài)，然后靜止一段時間使蛋白質(zhì)充分沉淀后，離心，沉淀采用透析法脫鹽后，置于真空干燥箱中低溫干燥，即得到所述的可溶性蛋白質(zhì)。
[0041]在步驟D中，加入中性鹽是因為中性鹽與水分子的親和力大于蛋白質(zhì)，致使蛋白質(zhì)分子周圍的水化層減弱乃至消失。同時，中性鹽加入蛋白質(zhì)溶液后，由于離子強度發(fā)生改變，蛋白質(zhì)表面的電荷大量被中和，更加導(dǎo)致蛋白質(zhì)溶解度降低，之后蛋白質(zhì)分子之間聚集而沉淀。
[0042]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟B中，所述提取電壓為120V，轉(zhuǎn)速為6000rpm/min，提取次數(shù)為5次，每次提取時間為45s。在上述條件下脫色脫脂的效果最好。
[0043]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟C中，所述步驟A前處理的廢棄鮮煙葉與0.01mol/L的NaCl溶液的質(zhì)量比為1:10?20。
[0044]在上述質(zhì)量比下，得到的可溶性蛋白質(zhì)量最多。
[0045]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟C中，所述浸泡時間為5?20h。
[0046]在步驟C中，選擇浸泡5?20h，是為了更多地沉淀可溶性蛋白質(zhì)，并且浸泡時間再延長也不能得到更多的可溶性蛋白質(zhì)。
[0047]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟C中，所述提取電壓為100?150V、轉(zhuǎn)速為5000?10000rpm/min、提取次數(shù)為3?8次、每次提取時間為30?60s。
[0048]本發(fā)明實驗中發(fā)現(xiàn)，提取電壓和提取轉(zhuǎn)速過小時提取率偏低，而提取電壓和提取轉(zhuǎn)速過大則接近或超出儀器規(guī)定的工作范圍，從而影響儀器的使用壽命。提取次數(shù)過少和每次提取時間過短時提取率不高，而提取次數(shù)過多對進(jìn)一步提高提取率的作用不大，每次提取時間過長則有可能導(dǎo)致高速電機燒壞。因此在本發(fā)明給出的提取電壓、轉(zhuǎn)速、提取次數(shù)和每次提取時間的參數(shù)下，不僅能獲得較多的可溶性蛋白，增加提取效率；而且能最大程度不影響儀器的使用壽命。
[0049]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟C中，所述濾渣回收利用是指用于制備動物飼料或肥料。
[0050]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟D中，所述中性鹽選自無水硫酸銨、無水氯化鈉、無水硫酸鎂、無水硫酸鈉或無水磷酸鈉；所述飽和狀態(tài)是指飽和度為25?60%。
[0051]選擇該飽和度的鹽溶液沉淀蛋白質(zhì)的原因是不同飽和度的鹽溶液沉淀的蛋白質(zhì)不同，選擇該飽和度的鹽溶液是為了使本發(fā)明要提取的可溶性蛋白質(zhì)從其他蛋白質(zhì)中分離出來。因此，該飽和度下沉淀的可溶性蛋白質(zhì)更多，純度更高。
[0052]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟D中，所述的靜止時間為10?20h。
[0053]該步驟靜止的原因是為了使可溶性蛋白質(zhì)充分沉淀下來。
[0054]本發(fā)明更進(jìn)一步的技術(shù)方案，在步驟B和步驟D中，所述低溫干燥是指在溫度不超過50°C的條件下進(jìn)行的干燥。
[0055]低溫干燥的原因是