技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于玉米黃粉深加工
技術(shù)領(lǐng)域：
，涉及玉米黃粉蛋白的提取工藝及其在黃原膠發(fā)酵中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：玉米黃粉(cornglutenmeal)是濕法生產(chǎn)玉米淀粉時(shí)產(chǎn)生的副產(chǎn)品，含蛋白質(zhì)60%左右，其中醇溶蛋白(zein)，約占蛋白質(zhì)的65%，其次有色素，油脂等，我國(guó)多數(shù)生產(chǎn)淀粉企業(yè)將玉米黃粉作為廉價(jià)的飼料出售，還有部分企業(yè)在生產(chǎn)淀粉時(shí)沒(méi)有把玉米黃粉做任何的利用，隨廢液排放，造成了資源的浪費(fèi)。醇溶蛋白是玉米黃粉中的主要蛋白。Osborne發(fā)明了從濕法淀粉生產(chǎn)的副產(chǎn)物玉米黃粉中提取玉米醇溶蛋白的方法。該方法將玉米醇溶蛋白的得率從5％提高到了30％。此后經(jīng)過(guò)科學(xué)家的不懈努力，玉米醇溶蛋白的提取工藝取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。玉米谷蛋白也是玉米蛋白粉中主要蛋白質(zhì)之一。目前，對(duì)谷蛋白研究主要集中在麥谷蛋白上，也有人對(duì)油菜花粉中谷蛋白的最佳提取工藝進(jìn)行了研究，對(duì)玉米谷蛋白的研究只限制在其性質(zhì)的研究。白蛋白以及玉米多肽物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分高，但是含量較低，提取工藝很困難，一般被忽略或舍棄，造成浪費(fèi)。阜豐集團(tuán)是一家在香港聯(lián)交所主板上市的國(guó)際化生物制品公司。主要致力于生物發(fā)酵產(chǎn)品的生產(chǎn)、經(jīng)營(yíng)和研發(fā)，是全球第一大味精和谷氨酸生產(chǎn)商、全球第三大黃原膠生產(chǎn)商。主要產(chǎn)品及年生產(chǎn)能力為：味精及谷氨酸700000噸，黃原膠45000噸，淀粉糖150000噸，生物發(fā)酵肥500000噸以及冬蟲(chóng)夏草膠囊、靈芝菌粉、云芝菌膠囊、云芝胞內(nèi)糖肽、猴頭菌、天麻蜜環(huán)菌、金針菇粉、姬松茸菌粉、枸杞多糖、猴菇多糖等50多種生物保健品系列品種。其中，玉米是主要的原料之一，每年產(chǎn)生的玉米黃粉達(dá)到萬(wàn)噸以上，如何對(duì)其進(jìn)行綜合處理，節(jié)能減排，變廢為寶，使得效益最大化是我們亟待需要解決的技術(shù)問(wèn)題。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：為了克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明提供了玉米黃粉蛋白的提取工藝及其在黃原膠發(fā)酵中的應(yīng)用。為了解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)方案是：玉米黃粉蛋白的提取工藝，其包括如下步驟：步驟1）去除油脂，步驟2）制備發(fā)酵培養(yǎng)基，步驟3）擠壓處理，步驟4）醇溶和超聲處理，步驟5）提取醇溶蛋白和黃色素，步驟6）提取谷蛋白。具體地，所述步驟1）去除油脂：取玉米黃粉，粉碎，浸泡在五倍重量的水中，500rpm攪拌10min，再靜置30min，去除上層油脂，然后離心，收集沉淀物和上層液體。具體地，所述步驟2）制備發(fā)酵培養(yǎng)基：按照重量百分比取葡萄糖9％、上層液體80％、七水硫酸鎂0.3％、磷酸氫二鉀0.3％、磷酸二氫鉀0.1%、七水硫酸亞鐵0.001％、VB10.00001％，其余為水，攪拌均勻，調(diào)pH7.2。具體地，所述步驟3）擠壓處理：將步驟1）所得沉淀物添加到擠壓機(jī)中進(jìn)行擠壓處理得到物料A。具體地，所述步驟4）醇溶和超聲處理：按照物料A：80%（v/v）乙醇=1kg：4L的料液比混合，然后添加占物料A重量0.03%的巰基乙醇，超聲時(shí)間45min，超聲功率450W，超聲溫度為38℃；再靜置60min，收集沉淀和液體。具體地，所述步驟5）提取醇溶蛋白和黃色素：往步驟4）所得液體中加入同等體積的正己烷萃取，置于回流裝置中65℃回流2h；然后3000rpm離心5min，收集醇溶蛋白沉淀物和上清液；將上清液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)去除正己烷，干燥，即得黃色素提取物。具體地，所述步驟6）提取谷蛋白：往步驟4）所得沉淀中添加兩倍重量的濃度為1M的氫氧化鈉溶液，然后加熱至50℃，300rpm攪拌15min；然后添加鹽酸調(diào)pH為6.2，離心收集沉淀，水洗，干燥得到玉米谷蛋白。本發(fā)明還公開(kāi)了一種利用玉米黃粉提取物發(fā)酵制備黃原膠的工藝，其包括如下步驟：將產(chǎn)膠黃單孢菌種子液按照5％(體積比)的接種量接入權(quán)利要求1-7任其一所述的發(fā)酵培養(yǎng)基中培養(yǎng)，溫度30℃，PH值7.2，培養(yǎng)時(shí)間60小時(shí)，得到發(fā)酵液。本發(fā)明取得的有益效果主要包括但是并不限于以下幾個(gè)方面：本發(fā)明對(duì)玉米黃粉進(jìn)行了綜合利用，實(shí)現(xiàn)了多種高附加值產(chǎn)品的制備，提高了經(jīng)濟(jì)效益，節(jié)能減排，大大減少了廢水排放，實(shí)現(xiàn)了變廢為寶，對(duì)工業(yè)化生產(chǎn)提供了較好的指導(dǎo)意義；擠壓后的玉米黃粉具有良好的孔隙度和滲透性，在很大程度上提高了蛋白以及黃色素的浸出效率；巰基乙醇可以破壞B-Zein和r-Zein的二硫鍵，從而引起a-Zein游離出來(lái)，提高了玉米醇溶蛋白的提取率；本發(fā)明將含有可溶性蛋白以及淀粉的液體應(yīng)用于發(fā)酵培養(yǎng)基的制備，替代目前常用的大豆蛋白漿，大大降低了培養(yǎng)基原料成本，并且有效處理了廢棄物，一舉兩得；本發(fā)明首次實(shí)現(xiàn)了綜合處理玉米黃粉和發(fā)酵培養(yǎng)基聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，生產(chǎn)出的黃色素、醇溶蛋白以及谷蛋白收率和純度高，為了玉米黃粉的綜合利用提供了新的思路。具體實(shí)施方式為了使本
技術(shù)領(lǐng)域：
的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)具體實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更加清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本申請(qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。實(shí)施例1玉米黃粉蛋白的提取工藝，其包括如下步驟：1）去除油脂：取玉米黃粉，粉碎，浸泡在五倍重量的水中，500rpm攪拌10min，再靜置30min，去除上層油脂，然后離心，收集沉淀物和上層液體；2）制備發(fā)酵培養(yǎng)基：按照重量百分比取葡萄糖9％、上層液體80％、七水硫酸鎂0.3％、磷酸氫二鉀0.3％、磷酸二氫鉀0.1%、七水硫酸亞鐵0.001％、VB10.00001％，其余為水，攪拌均勻，調(diào)pH7.2；3）擠壓處理：將步驟1）所得沉淀物添加到擠壓機(jī)中進(jìn)行擠壓處理得到物料A，擠壓參數(shù)為：?？字睆綖?mm，擠出料的溫度為120℃，含水量為18wt%；4）醇溶和超聲處理：按照物料A：80%（v/v）乙醇=1kg：4L的料液比混合，然后添加占物料A重量0.03%的巰基乙醇，超聲時(shí)間45min，間歇處理模式(超聲10s，間歇10s)，超聲功率450W，超聲溫度為38℃；再靜置60min，收集沉淀和液體；5）提取醇溶蛋白和黃色素：往步驟4）所得液體中加入同等體積的正己烷萃取，置于回流裝置中65℃回流2h；然后3000rpm離心5min，收集醇溶蛋白沉淀物（干燥后檢測(cè)純度為91.2%）和上清液；將上清液用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀蒸發(fā)去除正己烷，干燥，即得黃色素提取物，純度為92.7%；6）提取谷蛋白：往步驟4）所得沉淀中添加兩倍重量的濃度為1M的氫氧化鈉溶液，然后加熱至50℃，300rpm攪拌15min；然后添加鹽酸調(diào)pH為6.2，離心收集沉淀，水洗，干燥得到玉米谷蛋白，純度為78.1%。實(shí)施例2一種利用玉米黃粉提取物發(fā)酵制備黃原膠的工藝，其包括如下步驟：發(fā)酵培養(yǎng)基分別采用本發(fā)明實(shí)施例1制備的發(fā)酵培養(yǎng)基或者對(duì)照培養(yǎng)基；其中，對(duì)照培養(yǎng)基組分為：按照重量百分比取葡萄糖9％、大豆蛋白0.8%、玉米漿2.5%、七水硫酸鎂0.3％、磷酸氫二鉀0.3％、磷酸二氫鉀0.1%、七水硫酸亞鐵0.001％、VB10.00001％，其余為水，攪拌均勻，調(diào)pH7.2；發(fā)酵步驟可采用如下工藝：將產(chǎn)膠黃單孢菌種子液按照5％(體積比)的接種量接入發(fā)酵培養(yǎng)基中培養(yǎng)，溫度30℃，PH值7.2，培養(yǎng)時(shí)間60小時(shí)，得到發(fā)酵液；經(jīng)檢測(cè)：發(fā)酵液中黃原膠的濃度分別為2.37g/100mL（本發(fā)明）和2.15g/100mL（對(duì)照）。結(jié)論：本發(fā)明制備的培養(yǎng)基成本低廉，發(fā)酵效率好，可取代常用黃原膠發(fā)酵培養(yǎng)基，提高了工業(yè)附加值。實(shí)施例3不采用步驟）擠壓處理，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例4不添加巰基乙醇，其余同實(shí)施例1。實(shí)施例5本發(fā)明工藝制備的蛋白以及黃色素等產(chǎn)品提取率和純度分析：玉米黃粉各組分分析表1指標(biāo)蛋白水分脂類(lèi)淀粉黃色素其他含量%62.510.37.115.40.04余量蛋白中醇溶蛋白為65%，谷蛋白為30%，其他水溶性蛋白以及多肽為5%。提取率/%=(提取物中產(chǎn)品含量/原料玉米黃粉中產(chǎn)品含量)×100。黃色素的提取率采用吸光度法來(lái)測(cè)定，醇溶蛋白和谷蛋白的提取率采用凱氏定氮測(cè)定，具體見(jiàn)表2：表2指標(biāo)實(shí)施例1實(shí)施例3實(shí)施例4黃色素提取率%2.691.532.18醇溶蛋白提取率%84.562.357.1谷蛋白提取率%60.451.666.7在本說(shuō)明書(shū)的描述中，參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書(shū)中，對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不必須針對(duì)的是相同的實(shí)施例或示例。盡管上面已經(jīng)示出和描述了本發(fā)明的實(shí)施例，可以理解的是，上述實(shí)施例是示例性的，不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本發(fā)明的范圍內(nèi)可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行變化、修改、替換和變型。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3