大豆蛋白11s形成納米纖維聚合物的制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種大豆蛋白IlS形成納米纖維聚合物的制備方法。
【背景技術(shù)】
[0002]一些球蛋白如β-乳球蛋白、牛血清蛋白、乳白蛋白、大豆分離蛋白等在低PiUS離子強(qiáng)度條件下高溫長時間加熱可以形成大分子纖維狀聚合物。但是，不是所有的蛋白質(zhì)都可以形成納米纖維結(jié)構(gòu)，對于大豆蛋白而言，文獻(xiàn)主要報(bào)道了大豆分離蛋白和大豆7S蛋白，兩者均可以形成纖維聚合物，但對于大豆蛋白另一主要成分11S(約占大豆蛋白總量的31% ),則無法形成結(jié)構(gòu)形態(tài)良好的纖維聚合物。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]基于以上不足之處，本發(fā)明的目的是提供一種大豆蛋白IlS形成納米纖維聚合物的制備方法。
[0004]本發(fā)明的目的采用如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn):一種大豆蛋白IlS納米纖維的制備方法，方法如下:
[0005]步驟一:大豆蛋白中分離出的IlS配制成濃度為0.5?5wt%的溶液，調(diào)節(jié)pH值至8.0，然后添加β -巰基乙醇至15?150mM，加熱后一段時間冷卻至室溫，離心，收集上清液用HCl調(diào)節(jié)pH值至5.0，再次離心，收集沉淀；
[0006]步驟二:將沉淀物配制為蛋白質(zhì)濃度3% (w/v)的溶液；
[0007]步驟三:用HCl調(diào)節(jié)溶液的pH值至1.5?2.2 ;
[0008]步驟四:離心，取上清液，稀釋至蛋白質(zhì)濃度為1% (w/v)，再次調(diào)節(jié)溶液的pH為1.5 ?2.2 ;
[0009]步驟五:水浴加熱，將熱處理后的酸性亞基溶液立即冷卻，得到納米纖維聚合物，然后冷藏保存。
[0010]本發(fā)明還具有如下技術(shù)特征:
[0011]1、如上所述的步驟一，在90°C加熱30分鐘后冷卻至室溫，1000g,離心20分鐘，收集上清液用HCl調(diào)節(jié)pH值至5.0，6500g離心20分鐘，收集沉淀。
[0012]2、如上所述的步驟四，在15，OOOg離心20分鐘。
[0013]3、如上所述的步驟五:95°C水浴加熱20小時，將熱處理后的酸性亞基溶液立即冷卻，得到納米纖維聚合物，然后4°C保存。
[0014]本發(fā)明以來源豐富的大豆IlS蛋白為原料，通過本發(fā)明的方法，使其能夠形成非常規(guī)的納米纖維聚合物。不同于大豆分離蛋白和7S的纖維形成條件，其熱聚合采用的溫度更高，熱處理時間更長。如果將特殊處理后的IlS蛋白在文獻(xiàn)報(bào)道的大豆分離蛋白或7S形成纖維的條件下進(jìn)行熱聚合，則無法形成納米纖維聚合物。本發(fā)明采用的原料IlS是大豆蛋白質(zhì)的一種重要組分，相對于動物蛋白如乳球蛋白、牛血清蛋白、α-乳白蛋白，來源更廣泛，氨基酸含量豐富，營養(yǎng)價值高，成本低廉。本發(fā)明采用簡單的熱聚合方法，只需要對IlS進(jìn)行亞基的解離處理，便可使其形成納米纖維聚合物。制備過程簡單，容易操作，不需要復(fù)雜的設(shè)備，節(jié)約成本，易于推廣，有利于拓寬大豆蛋白的應(yīng)用領(lǐng)域。
【具體實(shí)施方式】
[0015]下面舉例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明。
[0016]大豆蛋白IlS主要由酸性亞基和堿性亞基組成，兩種亞基通過二硫鍵結(jié)合構(gòu)成11S，我們通過β-巰基乙醇斷開二硫鍵，去除絕大部分堿性亞基，成功發(fā)現(xiàn)在PH = 2.0、95°C加熱20h的條件下，處理后的大豆蛋白IlS可以形成纖維聚合物。因此，對于不能形成納米纖維聚合結(jié)構(gòu)的大豆蛋白IlS而言，經(jīng)過斷開二硫鍵處理后，使其具有了自組裝形成纖維聚合物結(jié)構(gòu)的能力。
[0017]實(shí)施例1
[0018]以大豆蛋白分離出的IlS為原料，將10mL 1% (w/v)的IlS溶液用HCl調(diào)節(jié)pH至8.0，加入30mM的β-巰基乙醇，在90°C加熱30min，冷卻至室溫。然后在10 OOOg離心力下離心20min，收集上清液，再次HCl調(diào)節(jié)pH值至5.0，6500g離心20min，收集沉淀物。利用去離子水將沉淀下來的蛋白質(zhì)配制成濃度為3% (w/v)的溶液，用HCl調(diào)節(jié)溶液的pH至
1.5，15 OOOg離心20min，取上清液并用去離子水稀釋至蛋白質(zhì)濃度I % (w/v)，再次調(diào)節(jié)pH值至1.5，然后置于95°C水浴中加熱20h，立即放入冰水中冷卻至室溫，得到納米纖維，純度達(dá)到85%以上，得到的纖維聚合物比原始IlS的泡沫穩(wěn)定性提高了 23.55%。
[0019]實(shí)施例2
[0020]以大豆蛋白分離出的IlS為原料，將10mL 2% (w/v)的IlS溶液用6M和2M的HCl調(diào)節(jié)pH至8.0，加入60mM的β -巰基乙醇，在90°C加熱30min，冷卻至室溫。然后在10OOOg離心力下離心20min，收集上清液，再次HCl調(diào)節(jié)pH值至5.0，6500g離心20min，收集沉淀物。利用去離子水將沉淀下來的蛋白質(zhì)配制成濃度為3% (w/v)的溶液，用HCl調(diào)節(jié)溶液的pH至1.6，15 OOOg離心20min，取上清液并用去離子水稀釋至蛋白質(zhì)濃度1% (w/v)，再次調(diào)節(jié)pH值至1.6，然后置于95°C水浴中加熱20h，立即放入冰水中冷卻至室溫，得到納米纖維，純度達(dá)到90%以上，得到的纖維聚合物比原始IlS的泡沫穩(wěn)定性提高了 26.35%。
[0021]實(shí)施例3
[0022]以大豆蛋白分離出的IlS為原料，將10mL 3% (w/v)的IlS溶液用6M和2M的HCl調(diào)節(jié)pH至8.0，加入90mM的β -巰基乙醇，在90°C加熱30min，冷卻至室溫。然后在10OOOg離心力下離心20min，收集上清液，再次HCl調(diào)節(jié)pH值至5.0，6500g離心20min，收集沉淀物。利用去離子水將沉淀下來的蛋白質(zhì)配制成濃度為3% (w/v)的溶液，用HCl調(diào)節(jié)溶液的pH至1.8，15 OOOg離心20min，取上清液并用去離子水稀釋至蛋白質(zhì)濃度1% (w/v)，再次調(diào)節(jié)pH值至1.8，然后置于95°C水浴中加熱20h，立即放入冰水中冷卻至室溫，得到納米纖維，純度達(dá)到90%以上，得到的纖維聚合物比原始IlS的泡沫穩(wěn)定性提高了 27.81%。
[0023]實(shí)施例4
[0024]以大豆蛋白分離出的IlS為原料，將100mL3% (w/v)的IlS溶液用6M和2M的HCl調(diào)節(jié)pH至8.0，加入90mM的β -巰基乙醇，在90°C加熱30min，冷卻至室溫。然后在10OOOg離心力下離心20min，收集上清液，再次HCl調(diào)節(jié)pH值至5.0，6500g離心20min，收集沉淀物。利用去離子水將沉淀下來的蛋白質(zhì)配制成濃度為3% (w/v)的溶液，用HCl調(diào)節(jié)溶液的pH至2.0，15 OOOg離心20min，取上清液并用去離子水稀釋至蛋白質(zhì)濃度1% (w/v)，再次調(diào)節(jié)pH值至2.0，然后置于95°C水浴中加熱20h，立即放入冰水中冷卻至室溫，得到納米纖維，純度達(dá)到90%以上，得到的纖維聚合物比原始IlS的泡沫穩(wěn)定性提高了 35.55%。
[0025]實(shí)施例5
[0026]以大豆蛋白分離出的IlS為原料，將10mL 3% (w/v)的IlS溶液用6M和2M的HCl調(diào)節(jié)pH至8.0，加入90mM的β -巰基乙醇，在90°C加熱30min，冷卻至室溫。然后在10OOOg離心力下離心20min，收集上清液，再次HCl調(diào)節(jié)pH值至5.0，6500g離心20min，收集沉淀物。利用去離子水將沉淀下來的蛋白質(zhì)配制成濃度為3% (w/v)的溶液，用HCl調(diào)節(jié)溶液的pH至2.2，15 OOOg離心20min，取上清液并用去離子水稀釋至蛋白質(zhì)濃度1% (w/v)，再次調(diào)節(jié)pH值至2.2，然后置于95°C水浴中加熱20h，立即放入冰水中冷卻至室溫，得到納米纖維，純度達(dá)到85%以上，得到的纖維聚合物比原始IlS的泡沫穩(wěn)定性提高了 19.21%。
[0027]實(shí)施例6
[0028]以大豆蛋白分離出的IIS為原料，將10mL 0.5% (w/v)的IlS溶液用6M和2M的HCl調(diào)節(jié)pH至8.0，加入15mM的β -巰基乙醇，在90°C加熱30min，冷卻至室溫。然后在10OOOg離心力下離心20min，收集上清液，再次HCl調(diào)節(jié)pH值至5.0，6500g離心20min，收集沉淀物。利用去離子水將沉淀下來的蛋白質(zhì)配制成濃度為3% (w/v)的溶液，用HCl調(diào)節(jié)溶液的pH至2.0，15 OOOg離心20min，取上清液并用去離子水稀釋至蛋白質(zhì)濃度1% (w/v)，再次調(diào)節(jié)pH值至2.0，然后置于95°C水浴中加熱20h，立即放入冰水中冷卻至室溫，得到納米纖維，純度達(dá)到80%以上，得到的纖維聚合物比原始IlS的泡沫穩(wěn)定性提高了 19.82%。
[0029]實(shí)施例7
[0030]以大豆蛋白分離出的IlS為原料，將10mL 5% (w/v)的IlS溶液用6M和2M的HCl調(diào)節(jié)pH至8.0，加入150mM的β -巰基乙醇，在90°C加熱30min，冷卻至室溫。然后在10OOOg離心力下離心20min，收集上清液，再次HCl調(diào)節(jié)pH值至5.0，6500g離心20min，收集沉淀物。利用去離子水將沉淀下來的蛋白質(zhì)配制成濃度為3% (w/v)的溶液，用HCl調(diào)節(jié)溶液的pH至1.5，15 OOOg離心20min，取上清液并用去離子水稀釋至蛋白質(zhì)濃度1% (w/v)，再次調(diào)節(jié)pH值至1.5，然后置于95°C水浴中加熱20h，立即放入冰水中冷卻至室溫，得到納米纖維，純度達(dá)到85%以上，得到的纖維聚合物比原始IlS的泡沫穩(wěn)定性提高了 30.26%。
[0031]經(jīng)以上實(shí)施得到的纖維聚合物較原始大豆IlS的泡沫穩(wěn)定性提高了 19.21?35.55%。本方法的方法生產(chǎn)成本低，工藝簡單，易于推廣，具有較高的經(jīng)濟(jì)效益。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種大豆蛋白IlS形成納米纖維聚合物的制備方法，其特征在于，制備方法如下: 步驟一:大豆蛋白中分離出的Iis配制成濃度為0.5?5界1:%的溶液，調(diào)節(jié)pH值至8.0，然后添加巰基乙醇至15?150mmol/L，加熱后一段時間冷卻至室溫，離心，收集上清液用HCl調(diào)節(jié)pH值至5.0，再次離心，收集沉淀； 步驟二:將沉淀物配制為蛋白質(zhì)濃度3% (w/v)的溶液； 步驟三:用HCl調(diào)節(jié)溶液的pH值至1.5?2.2 ; 步驟四:離心，取上清液，稀釋至蛋白質(zhì)濃度為1% (w/v)，再次調(diào)節(jié)溶液的pH為1.5?2.2 ； 步驟五:水浴加熱，將熱處理后的酸性亞基溶液立即冷卻，得到納米纖維聚合物，然后冷藏保存。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大豆蛋白IlS形成納米纖維聚合物的制備方法，其特征在于，步驟一，在90°C加熱30分鐘后冷卻至室溫，1000g,離心20分鐘，收集上清液用HCl調(diào)節(jié)pH值至5.0，6500g離心20分鐘，收集沉淀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大豆蛋白IlS形成納米纖維聚合物的制備方法，其特征在于，步驟四，在15，OOOg離心20分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種大豆蛋白IlS形成納米纖維聚合物的制備方法，其特征在于，步驟五:95°C水浴加熱20小時，將熱處理后的酸性亞基溶液立即冷卻，得到納米纖維聚合物，然后4°C保存。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種大豆蛋白11S形成納米纖維聚合物的制備方法，步驟如下：將大豆蛋白中分離出的11S配制成濃度0.5～5％(w/v)的溶液，調(diào)節(jié)pH＝8.0，加入15～150mM的β-巰基乙醇，在90℃加熱30min，冷卻；離心20min，收集上清液，用HCl調(diào)節(jié)pH值至5.0，離心20min，收集沉淀物。利用去離子水將沉淀下來的蛋白質(zhì)配制成濃度為3％(w/v)的溶液，調(diào)節(jié)溶液pH＝1.5～2.2，離心20min，取上清液并用去離子水稀釋至蛋白質(zhì)濃度1％(w/v)，再次調(diào)節(jié)pH值至1.5～2.2，置于95℃水浴中加熱20h，冷卻保存，得到納米纖維。該方法生產(chǎn)成本低，工藝簡單。
【IPC分類】B82Y30-00, C08H1-00, B82Y40-00, D01F4-00
【公開號】CN104762682
【申請?zhí)枴緾N201510179096
【發(fā)明人】徐紅華, 董世榮, 張立鋼, 邵美麗
【申請人】東北農(nóng)業(yè)大學(xué)
【公開日】2015年7月8日
【申請日】2015年4月10日