一種酶法輔助制備棉籽蛋白的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及農(nóng)產(chǎn)品精深加工及其副產(chǎn)物綜合利用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種酶法輔助制備棉籽蛋白的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]我國(guó)是產(chǎn)棉大國(guó)，每年棉籽產(chǎn)量達(dá)900萬(wàn)噸以上，棉籽中含大量的蛋白質(zhì)，棉籽提油后的餅柏蛋白質(zhì)含量高達(dá)40%?50%，不僅是重要的植物油料，而且是世界上僅次于大豆的重要植物蛋白質(zhì)來(lái)源。棉籽柏中的蛋白質(zhì)由良好的氨基酸組成，是氨基酸組成較齊全的優(yōu)質(zhì)高蛋白質(zhì)飼料，棉籽蛋白氨基酸組成平衡合理，除蛋氨酸含量稍低外，其余必需氨基酸含量均達(dá)到聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織和世界衛(wèi)生組織（FA0/WH0)推薦的標(biāo)準(zhǔn)，而且棉籽蛋白口味清淡，含抗?fàn)I養(yǎng)因子較少，是一種優(yōu)質(zhì)膳食蛋白資源。但榨油后約有80%棉籽柏被當(dāng)作肥料直接下地，造成巨大的蛋白質(zhì)資源浪費(fèi)，對(duì)棉籽蛋白質(zhì)開發(fā)利用將是一項(xiàng)重要戰(zhàn)略措施，通過對(duì)棉籽柏中蛋白質(zhì)的研究，為大規(guī)模的工業(yè)生產(chǎn)提供了理論基礎(chǔ)，棉籽蛋白作為高蛋白食品、高質(zhì)量廣譜飼料及醫(yī)藥工業(yè)原料等方面有很大的潛力與應(yīng)用前景，因此，有必要研究一種從棉籽柏中制備高純度棉籽蛋白的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述技術(shù)中存在的不足之處，本發(fā)明提供了一種工藝簡(jiǎn)單安全、棉籽蛋白提取率高、提取的棉籽蛋白純度高達(dá)90%以上的酶法輔助制備棉籽蛋白的方法。
[0004]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種酶法輔助制備棉籽蛋白的方法，包括如下步驟：步驟一、棉籽粉原料的制備；步驟二、一次酶解：將棉籽粉原料和水混勻制得一次漿液，調(diào)節(jié)一次漿液PH，并加入多糖復(fù)合酶酶解，待酶解反應(yīng)結(jié)束進(jìn)行滅酶處理，得到一次酶解液，對(duì)一次酶解液進(jìn)行超聲波振蕩處理，得到振蕩酶解液；步驟三、一次提?。簩⒄袷幟附庖哼M(jìn)行一次堿提，得到一次堿提液，并將其離心分離得到一次蛋白液和一次沉淀；步驟四、二次提取：將一次沉淀加水溶解，并加入堿性蛋白酶進(jìn)行二次酶提，得到二次酶提液，并將其離心分離得到二次蛋白液；步驟五、酸沉：將一次蛋白液和二次蛋白液混勻，調(diào)節(jié)pH后進(jìn)行酸沉離心，得到一次沉淀粉；步驟六、二次酶解：將一次沉淀粉和水混勻制得二次漿液，調(diào)節(jié)二次漿液PH，并加入糖化酶酶解，待酶解反應(yīng)結(jié)束進(jìn)行滅酶離心處理，得到二次沉淀粉；步驟七、將二次沉淀粉進(jìn)行冷凍干燥，即得棉籽蛋白。
[0005]優(yōu)選的，所述步驟一中的棉籽粉原料制備過程為：將棉籽脫殼后依次采用甲醇和正己烷浸泡，脫溶后得到脫酚脫脂的棉籽柏，其游離棉酚含量為0. 035?0. 045%，殘油含量為1. 45?1. 55%，并將脫酚脫脂的棉籽柏粉碎過篩得到顆粒大小為60?80目的棉籽粉原料。
[0006]優(yōu)選的，所述步驟二中的一次酶解過程如下：將棉籽粉原料和水按料液比lg： 10?25mL混勻制得一次漿液，在一次漿液中加入鹽酸或檸檬酸將一次漿液pH調(diào)至
3.5?5. 5，加入多糖復(fù)合酶酶解，酶解反應(yīng)溫度為40?60°C，酶解反應(yīng)時(shí)間為1?5小時(shí)，待酶解反應(yīng)結(jié)束，升溫至80?90°C滅酶10?20分鐘，得到一次酶解液，采用超聲功率為160?200W的超聲波對(duì)一次酶解液進(jìn)行超聲波振蕩處理25?35分鐘，得到振蕩酶解液。
[0007]優(yōu)選的，所述步驟二中的多糖復(fù)合酶采用纖維素酶+果膠酶，所述纖維素酶和果膠酶的用量為1:5?10，且多糖復(fù)合酶的加酶量為棉籽粉原料用量的1000?3000u/g。
[0008]優(yōu)選的，所述步驟三中一次提取的條件為:堿提料液比lg: 10?25ml，堿提pH9?12，堿提溫度35?50°C，堿提時(shí)間I?2.5小時(shí)。
[0009]優(yōu)選的，所述步驟四中二次提取的條件為:酶提料液比lg:25?40ml，堿性蛋白酶的加酶量為一次沉淀用量的180?300u/g，酶提pH1?11，酶提溫度50?60°C，酶提時(shí)間
0.5?1.5小時(shí)。
[0010]優(yōu)選的，所述步驟五中的酸沉過程如下:將一次蛋白液和二次蛋白液混勻，加入鹽酸或檸檬酸調(diào)節(jié)pH至4.6進(jìn)行酸沉，酸沉溫度為18?25°C，待出現(xiàn)絮狀物后離心，得到一次沉淀粉。
[0011]優(yōu)選的，所述步驟六中的二次酶解過程如下:將一次沉淀粉和水按料液比lg:7?1mL混勻制得二次漿液，在二次漿液中加入鹽酸或檸檬酸將二次漿液pH調(diào)至4?5.5，并加入糖化酶酶解，且糖化酶的加酶量為一次沉淀粉用量的400?1000u/g，酶解反應(yīng)溫度為50?65°C，酶解反應(yīng)時(shí)間為I?2.5小時(shí)，待酶解反應(yīng)結(jié)束，升溫至80?90°C滅酶10?20分鐘，并進(jìn)行離心處理，得到二次沉淀粉。
[0012]優(yōu)選的，所述步驟七中冷凍干燥的條件為:冷凍溫度-60°C，冷凍時(shí)間48h，真空度為 1.33pa。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其有益效果是:本發(fā)明提供的酶法輔助制備棉籽蛋白的方法，
[0014](I)本發(fā)明通過采用多糖復(fù)合酶酶解來(lái)破壞棉籽細(xì)胞的細(xì)胞壁，使得細(xì)胞里面的蛋白質(zhì)更易于提取，相較于單一使用纖維素酶或果膠酶酶解的蛋白得率更高。
[0015](2)本發(fā)明通過將經(jīng)多糖復(fù)合酶酶解得到的一次酶解液進(jìn)行超聲波振蕩處理，以提供合適的微環(huán)境來(lái)溶解蛋白質(zhì)，破壞細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，提高蛋白質(zhì)的溶出率，縮短提取時(shí)間，增加蛋白得率和純度。
[0016](3)本發(fā)明通過先后采用堿提進(jìn)行一次提取和酶提進(jìn)行二次提取，并改變前后兩次提取的條件，可有效提尚蛋白質(zhì)的提取率。
[0017](4)本發(fā)明通過將酸沉得到的一次沉淀粉輔以糖化酶進(jìn)行二次酶解純化處理，可有效提尚棉軒蛋白的純度。
[0018](5)本發(fā)明提供的酶法輔助制備棉籽蛋白的方法，相比于水酶法提取蛋白，省去了破乳步驟，使得工藝更簡(jiǎn)單安全，棉籽蛋白提取率可達(dá)70%左右、提取的棉籽蛋白純度高達(dá)90%以上。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1是本發(fā)明所述酶法輔助制備棉籽蛋白的方法的工藝流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明，以令本領(lǐng)域技術(shù)人員參照說(shuō)明書文字能夠據(jù)以實(shí)施。
[0021]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種酶法輔助制備棉籽蛋白的方法，包括如下步驟:
[0022]步驟一、棉籽粉原料的制備，其制備過程為:將棉籽脫殼后依次采用甲醇和正己烷浸泡，脫溶后得到脫酚脫脂的棉籽柏，其游離棉酚含量為0.035?0.045%，殘油含量為
1.45?1.55%，并將脫酚脫脂的棉籽柏粉碎過篩得到顆粒大小為60?80目的棉籽粉原料；
[0023]步驟二、一次酶解:將棉籽粉原料和水按料液比lg: 10?25mL混勻制得一次漿液，在一次漿液中加入鹽酸或檸檬酸將一次漿液PH調(diào)至3.5?5.5，并加入多糖復(fù)合酶酶解，所述多糖復(fù)合酶采用纖維素酶+果膠酶，所述纖維素酶和果膠酶的用量為1:5?10，且多糖復(fù)合酶的加酶量為棉籽粉原料用量的1000?3000u/g，酶解反應(yīng)溫度為40?60°C，酶解反應(yīng)時(shí)間為I?5小時(shí)，待酶解反應(yīng)結(jié)束，升溫至80?90°C滅酶10?20分鐘，得到一次酶解液，采用超聲功率為160?200W的超聲波對(duì)一次酶解液進(jìn)行超聲波振蕩處理25?35分鐘，得到振蕩酶解液；
[0024]步驟三、一次提取:將振蕩酶解液進(jìn)行一次堿提，堿提料液比lg:10?25ml，堿提PH9?12，堿提溫度35?50°C，堿提時(shí)間I?2.5小時(shí)，得到一次堿提液，并將其離心分離得到一次蛋白液和一次沉淀；
[0025]步驟四、二次提取:將一次沉淀加水溶解，并加入堿性蛋白酶進(jìn)行二次酶提，酶提料液比Ig: 25?40ml，堿性蛋白酶的加酶量為一次沉淀用量的180?300u/g，酶提pH1?11，酶提溫度50?60°C，酶提時(shí)間0.5?1.5小時(shí)，得到二次酶提液，并將其離心分離得到二次蛋白液；
[0026]步驟五、酸沉:將一次蛋白液和二次蛋白液混勻，加入鹽酸或檸檬酸調(diào)節(jié)pH至4.6進(jìn)行酸沉，酸沉溫度為18?25°C，待出現(xiàn)絮狀物后離心，得到一次沉淀粉；
[0027]步驟六、二次酶解:將一次沉淀粉和水按料液比lg:7?1mL混勻制得二次漿液，在二次漿液中加入鹽酸或檸檬酸將二次漿液PH調(diào)至4?5.5，并加入糖化酶酶解，且糖化酶的加酶量為一次沉淀粉用量的400?1000u/g，酶解反應(yīng)溫度為50?65°C，酶解反應(yīng)時(shí)間為I?2.5小時(shí)，待酶解反應(yīng)結(jié)束，升溫至80?90°C滅酶10?20分鐘，并進(jìn)行離心處理，得到二次沉淀粉；
[0028]步驟七、將二次沉淀粉進(jìn)行冷凍干燥，冷凍干燥的條件為:冷凍溫度-60°C，冷凍時(shí)間48h，真空度為1.33pa，即得棉籽蛋白。
[0029]本發(fā)明提供的酶法輔助制備棉籽蛋白的方法，通過采用多糖復(fù)合酶酶解來(lái)破壞棉籽細(xì)胞的細(xì)胞壁，使得細(xì)胞里面的蛋白質(zhì)更易于提取，相較于單一使用纖維素酶或果膠酶酶解的蛋白得率更高；通過將經(jīng)多糖復(fù)合酶酶解得到的一次酶解液進(jìn)行超聲波振蕩處理，以提供合適的微環(huán)境來(lái)溶解蛋白質(zhì)，破壞細(xì)胞壁的結(jié)構(gòu)，提高蛋白質(zhì)的溶出率，縮短提取時(shí)間，增加蛋白得率和純度；通過先后采用堿提進(jìn)行一次提取和酶提進(jìn)行二次提取，并改變前后兩次提取的條件，可有效提高蛋白質(zhì)的提取率；通過將酸沉得到的一次沉淀粉輔以糖化酶進(jìn)行二次酶解純化處理，可有效提高棉籽蛋白的純度；本發(fā)明提供的酶法輔助制備棉籽蛋白的方法，相比于水酶法提取蛋白，省去了破乳步驟，使得工藝更簡(jiǎn)單安全，棉籽蛋白提取率可達(dá)70%左右、提取的棉軒蛋白純度尚達(dá)90%以上。
[0030]實(shí)施例1:
[0031]將棉籽脫殼后依次采用甲醇和正己烷浸泡，脫溶后得到脫酚脫脂的棉籽柏，其游離棉酚含量為0.035%，殘油含量為1.55%，并將脫酚脫脂的棉籽柏粉碎過篩得到顆粒大小為70目的棉籽粉原料；將棉籽粉原料和水按料液比lg:1OmL混勻制得一次漿液，在一次漿液中加入鹽酸或檸檬酸將一次漿液pH調(diào)至4.5，并加入多糖復(fù)合酶酶解，所述多糖復(fù)合酶采用纖維素酶+果膠酶，所述纖維素酶和果膠酶的用量為1:5，且多糖復(fù)合酶的加酶量為棉籽粉原料用量的1000u/g，酶解反應(yīng)溫度為50°C，酶解反應(yīng)時(shí)間為I小時(shí)，待酶解反應(yīng)結(jié)