本發(fā)明屬于天然產(chǎn)物提取技術領域,具體涉及一種從米糠中提取活性蛋白的方法。
背景技術:
米糠是稻谷加工中最重要的一類副產(chǎn)品。米糠不僅含有豐富的脂質(16~22%)、粗蛋白(12~16%),還含有多種天然活性物質,如植酸、谷維素、γ- 氨基丁酸、脂多糖、生育酚等。目前我國米糠年產(chǎn)量已達到1800萬噸,但利用率只有10%,大部分作為低價值飼料使用,造成了極大浪費。
米糠蛋白是一種營養(yǎng)價值很高的植物蛋白質,其中可溶性蛋白約占70%,必需氨基酸組成接近人體需要模式,且賴氨酸和蛋氨酸含量高于大米及其它谷物含量,可彌補谷物蛋白某些氨酸酸不足的缺陷。
現(xiàn)有技術如,中國發(fā)明授權專利,授權公告號CN 103351422 B,該發(fā)明公開了一種從糙米或/和米糠中提取天然生物活性蛋白的方法,包括:將糙米或/和米糠經(jīng)脫脂處理得到脫脂米粉;將脫脂米粉與氯化鈉水溶液混合,然后經(jīng)振蕩提取、第一分離收集上清液,即為總鹽溶性蛋白溶液;向總鹽溶性蛋白溶液加入乙醇,混合均勻,經(jīng)靜置、第二分離后除去沉淀部分,得到生物活性蛋白溶液;將生物活性蛋白溶液經(jīng)后處理除乙醇、除鹽分以及干燥后得到天然生物活性蛋白。該發(fā)明方法采用氯化鈉和乙醇兩種食品級原料,能夠從糙米或/和米糠中提取天然生物活性蛋白,低成本,無污染。該發(fā)明方法制備的天然生物活性蛋白,可以用作制備保健食品、作為食品添加劑和應用到化妝品中,具有廣闊的應用前景,但該提取方法略為簡單,提取到的提取物中活性蛋白可能不太高,含有雜質。
現(xiàn)有技術如,中國發(fā)明授權專利,授權公告號CN 103833786 B,該發(fā)明提供一種米糠營養(yǎng)和活性物質的高效提取方法。該方法包括(1)全脂米糠篩分除雜;(2)酸浸泡提取植酸;(3)高速剪切輔助復配溶劑浸提米糠毛油;(4)酶法提取米糠蛋白。該發(fā)明方法可從全脂米糠中先后高效的提取出植酸、脂肪和蛋白質,實現(xiàn)了全脂米糠的高值化全利用,提高其附加值,避免資源浪費,但該發(fā)明提取米糠活性蛋白的純度不高,在提取率上還具有提升空間。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明針對上述技術問題提供一種從米糠中提取活性蛋白的方法,對米糠進行脫脂、酶解、分離純化,提高得到提取物的活性蛋白含量,得到的活性蛋白純度高,提高了米糠的利用價值,避免資源浪費。
本發(fā)明針對上述技術問題所采取的方案為:一種從米糠中提取活性蛋白的方法,方法包括以下步驟:
1)預處理:在米糠中加入異丙醇,攪拌,加入正己烷浸提,調漿,倒入膠體磨,離心,取米糠粕真空脫溶,得脫脂米糠粕;
2)酶解和提?。涸诿卓菲芍屑诱麴s水,微波提取,調pH,加入米糠粨1~2%重量份的復合酶,攪拌,滅酶,離心取上清液;
3)分離純化:超濾,凝膠層析,冷凍干燥,得活性蛋白;本發(fā)明對米糠進行脫脂、微波提取,酶解、分離純化,提高得到提取物的活性蛋白含量,得到的活性蛋白純度高。
步驟2)中蒸餾水中含有0.1~0.1%的苯氧基乙醇和0.01~0.1%的對氨基苯甲酸鹽。
作為優(yōu)選,步驟1中的米糠與異丙醇的體積比為1:2.5~6.3,米糠與正己烷的體積比為1:2.7~6.2,通過高速剪切輔助復配溶劑浸提的方法,對米糠中的脂肪進行分離。
作為優(yōu)選,步驟1中調漿后倒入膠體磨8~22min,于3200~4800r/min離心8~25min,得米糠粕和混合油,取米糠粕,真空脫溶的真空度為0.05~0.2MPa,溫度為40~60℃, 脫除米糠中的脂肪和雜質。
作為優(yōu)選,步驟2中加入米糠重量30~45倍的蒸餾水,微波提取的微波功率為350~450w,在45~55℃下微波提取2~3次,每次30~50min,使細胞內部的溫度將迅速上升,從而使細胞內部的壓力超過細胞壁膨脹所能承受的能力,結果細胞破裂,其內的有效成分自由流出。
作為優(yōu)選,步驟2中調pH至5.8~6.3,復合酶由纖維素酶2~5份、糖化酶2~5份、木瓜蛋白酶2~5份、乙醛脫氫酶0.2~0.7份、單寧酶0.6~1份、單甘脂 0.1~0.3份,攪拌酶解時間為50~80min,利用復合酶可降解多種蛋白質,提高蛋白質的提取率和純度,復合酶的酶解效率高而且酶解時間快,效果好。
作為優(yōu)選,步驟3超濾的濾膜截留分子量為8000~14000Da,超濾壓力為4×104Pa,去除多肽、多糖和鹽以獲得高純度的活性蛋白。
作為優(yōu)選,步驟3中凝膠層析的凝膠懸液由凝膠、磷酸氫二鈉和減鹽緩沖液組成,凝膠與減鹽緩沖液的質量比為1:0.3:1~3,堿鹽緩沖液為體積比例為1:0.8~3.6混合的0.02~0.4mol/L NaOH溶液和含有0.05~0.8mol/L NaCl的PBS磷酸鹽緩沖溶液,用NaCl 進行柱效檢測與丙酮進行柱效檢測效果一樣,凝膠層析后的洗脫液中的活性蛋白純度高。
作為優(yōu)選,步驟3中凝膠層析后在洗脫液中加入碘顏色反應和茚三酮反應,收集有顯色反應的洗脫液,獲得高含量的活性蛋白的溶液。
與現(xiàn)有技術相比,本發(fā)明的有益效果:通過高速剪切輔助復配溶劑浸提的方法,對米糠中的脂肪進行分離、加入苯氧基乙醇和對氨基苯甲酸鹽,再通過微波提取使細胞內部的溫度將迅速上升,從而使細胞內部的壓力超過細胞壁膨脹所能承受的能力,結果細胞破裂其內的有效成分自由流出,苯氧基乙醇和對氨基苯甲酸鹽具有促進細胞壁破裂的作用,從而酶解可降解多種蛋白質,提高蛋白質的提取率和純度、分離純化,提高得到提取物的活性蛋白含量,得到的活性蛋白純度高。
具體實施例
以下結合實施例作進一步詳細描述:
實施例1
一種從米糠中提取活性蛋白的方法,方法包括以下步驟:
1)預處理:在米糠中加入異丙醇,攪拌,加入正己烷浸提,調漿,倒入膠體磨,離心,取米糠粕真空脫溶,得脫脂米糠粕;
2)酶解和提?。涸诿卓菲芍屑诱麴s水,微波提取,調pH,加入米糠粨1~2%重量份的復合酶,攪拌,滅酶,離心取上清液;
3)分離純化:超濾,凝膠層析,冷凍干燥,得活性蛋白;本發(fā)明對米糠進行脫脂、微波提取,酶解、分離純化,提高得到提取物的活性蛋白含量,得到的活性蛋白純度高。
步驟2)中蒸餾水中含有0.1~0.1%的苯氧基乙醇和0.01~0.1%的對氨基苯甲酸鹽。
步驟1中的米糠與異丙醇的體積比為1:2.5~6.3,米糠與正己烷的體積比為1:2.7~6.2,通過高速剪切輔助復配溶劑浸提的方法,對米糠中的脂肪進行分離。
步驟1中調漿后倒入膠體磨8~22min,于3200~4800r/min離心8~25min,得米糠粕和混合油,取米糠粕,真空脫溶的真空度為0.05~0.2MPa,溫度為40~60℃, 脫除米糠中的脂肪和雜質。
步驟2中加入米糠重量30~45倍的蒸餾水,微波提取的微波功率為350~450w,在45~55℃下微波提取2~3次,每次30~50min,使細胞內部的溫度將迅速上升,從而使細胞內部的壓力超過細胞壁膨脹所能承受的能力,結果細胞破裂,其內的有效成分自由流出。
步驟2中調pH至5.8~6.3,復合酶由纖維素酶2~5份、糖化酶2~5份、木瓜蛋白酶2~5份、乙醛脫氫酶0.2~0.7份、單寧酶0.6~1份、單甘脂 0.1~0.3份,攪拌酶解時間為50~80min,利用復合酶可降解多種蛋白質,提高蛋白質的提取率和純度,復合酶的酶解效率高而且酶解時間快,效果好。
步驟3超濾的濾膜截留分子量為8000~14000Da,超濾壓力為4×104Pa,去除多肽、多糖和鹽以獲得高純度的活性蛋白。
步驟3中凝膠層析的凝膠懸液由凝膠、磷酸氫二鈉和減鹽緩沖液組成,凝膠與減鹽緩沖液的質量比為1:0.3:1~3,堿鹽緩沖液為體積比例為1:0.8~3.6混合的0.02~0.4mol/L NaOH溶液和含有0.05~0.8mol/L NaCl的PBS磷酸鹽緩沖溶液,用NaCl 進行柱效檢測與丙酮進行柱效檢測效果一樣,凝膠層析后的洗脫液中的活性蛋白純度高。
步驟3中凝膠層析后在洗脫液中加入碘顏色反應和茚三酮反應,收集有顯色反應的洗脫液,獲得高含量的活性蛋白的溶液。
實施例2
一種從米糠中提取活性蛋白的方法,方法包括以下優(yōu)選步驟:
1)預處理:在米糠中加入異丙醇,米糠與異丙醇的體積比優(yōu)選為1:3,攪拌,加入正己烷浸提,米糠與正己烷的體積比優(yōu)選為1:3,調漿,倒入膠體磨中膠磨9min,于3500r/min離心8min,得米糠粕和混合油,取米糠粕,真空脫溶的真空度優(yōu)選為0.1MPa,溫度優(yōu)選為52℃,得脫脂米糠粕;
2)酶解和提?。杭尤雰?yōu)選的米糠重量38倍的蒸餾水,微波提取,微波功率優(yōu)選為380w,在52℃下微波提取3次,每次優(yōu)選40min,調pH至6.1,加入優(yōu)選的米糠粨1.2%重量份的復合酶,攪拌酶解55min,酶解溫度優(yōu)選為42℃,沸水滅酶,離心取上清液;
3)分離純化:超濾,濾膜截留分子量優(yōu)選為12000Da,超濾壓力為4×104Pa,凝膠層析,在洗脫液中加入碘顏色反應和茚三酮反應,收集有顯色反應的洗脫液,冷凍干燥,得活性蛋白。
步驟2)中蒸餾水中含有0.1%的苯氧基乙醇和0.01%的對氨基苯甲酸鹽。
上述步驟1~3中的超濾、凝膠層析等常規(guī)技術為本領域技術人員所知曉的現(xiàn)有技術,具體操作步驟在此不作詳細描述,參考國標GB/T 5009.5-2010 中凱式定氮法(N×5.95)測定上述米糠活性蛋白提取率為47.4%以上,純度在57.8%以上。
步驟2中復合酶由優(yōu)選的纖維素酶4份、糖化酶3.5份、木瓜蛋白酶4份、乙醛脫氫酶0.6份、單寧酶0.7份、單甘脂 0.18份,利用復合酶可降解多種蛋白質,提高蛋白質的提取率和純度,復合酶的酶解效率高而且酶解時間快,效果好。
步驟3中凝膠層析的凝膠懸液由凝膠、磷酸氫二鈉和減鹽緩沖液組成,凝膠與減鹽緩沖液的質量比優(yōu)選為1:0.3:2,堿鹽緩沖液為體積比例為1:3混合的0.4mol/L NaOH溶液和含有0.2mol/L NaCl的PBS磷酸鹽緩沖溶液,用NaCl 進行柱效檢測與丙酮進行柱效檢測效果一樣,凝膠層析后的洗脫液中的活性蛋白純度高,凝膠與減鹽緩沖液的質量比不僅限于1:0.3:1~3,還應包括1:0.3:1、1:0.3:1.1、1:0.3:1.2、1:0.3:1.3……1:0.3:2.99、1:0.3:3。
步驟1中的米糠與異丙醇的體積比不僅限于1:2.5~6.3,還應包括1:2.5、1:2.51、1:2.52、1:2.53……1:6.29、1:6.3,米糠與正己烷的體積比不僅限于1:2.7~6.2,還應包括1:2.7、1:2.71、1:2.72、1.2.73……1:6.19、1:6.2。
以上實施方式僅用于說明本發(fā)明,而并非對本發(fā)明的限制,本領域的普通技術人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下,還可以做出各種變化和變型。因此,所有等同的技術方案也屬于本發(fā)明的范疇,本發(fā)明的專利保護范圍應由權利要求限定。