專利名稱：一種從玉米蛋白中提取玉米黃色素的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及玉米蛋白粉深加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及從玉米蛋白中提取玉米黃色素的方法。
背景技術(shù)：
玉米黃色素是幾種類胡蘿卜素的混合物，其中雙羥基胡蘿卜素約占81.2%，單羥基胡蘿卜素17.2%，胡蘿卜素約為1.6%。1962年Blessin證實(shí)了玉米黃色素在玉米中于蛋白質(zhì)以復(fù)合形式存在。其含量因玉米種類及蛋白質(zhì)含量不同而不同，國內(nèi)外報(bào)道中玉米蛋白粉中玉米黃色素的含量大多在30(^g/g-70(^g/g之間。其中含羥基胡蘿卜素中多個(gè)共軛雙鍵使其具有鮮明的顏色，葉黃素不是VA的前體，即使被腸道吸收后也不能被轉(zhuǎn)化，可以最大限度的保持自身特征。因此目前國內(nèi)對玉米蛋白粉的加工大多經(jīng)過粗提后作為畜禽類飼料營養(yǎng)添加。近年來，玉米黃色素的功能特性逐漸引起人們的重視，2000年Slattery M L等人的研究發(fā)現(xiàn)，經(jīng)常食用富含類胡蘿卜素的食品能降低AMD的危險(xiǎn)性；2005年P(guān)etra AThurmann等人從動(dòng)力學(xué)角度研究并解釋了玉米黃素和黃體素作用于AMD的效果和機(jī)理；Jean Soon Park等人在1998年的研究中發(fā)現(xiàn),葉黃素能夠顯著地抑制乳腺腫瘤的產(chǎn)生和生長，此外，多項(xiàng)研究表明，玉米黃色素對乳腺癌、前列腺癌、皮膚癌等多種癌癥有抑制作用，其在抑制活性氧自由基活性及減緩器官衰老方面的研究也越來越深入。作為天然色素，玉米黃色素已被許多歐美國家批準(zhǔn)為食用色素，我國食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)GB2760-1986規(guī)定，允許玉米黃色素作為食品添加劑，另外，我國食品安全標(biāo)準(zhǔn)GB26405-2011規(guī)定了食品添加劑葉黃素中總類胡蘿卜素、葉黃素及玉米黃質(zhì)的檢測標(biāo)準(zhǔn)。目前，玉米黃色素的制備方法主要有普通溶劑浸提和高新技術(shù)輔助浸提。如專利CN 00134539公開的了采用極性由小到大的不同溶劑浸提，極性小的采用己烷和乙酸乙酯，極性大選丙醇等，萃取后還需酶制劑處理，時(shí)間長，操作復(fù)雜；如專利CN 99106874所公開的，采用超臨界萃取，雖純度較高但設(shè)備昂貴，難以應(yīng)用于工業(yè)化生產(chǎn)，并且提取率低；如專利申請101280121所公開的，采用微波-超聲波提取玉米黃色素，縮短了提取時(shí)間，但是高功率微波導(dǎo)致的熱效應(yīng)使反應(yīng)系統(tǒng)溫度難以控制，不利工業(yè)化生產(chǎn)，而且正己烷洗脫可能導(dǎo)致難以處理的溶劑殘留問題，在食品加工業(yè)較難應(yīng)用?，F(xiàn)有技術(shù)中，也有使用酶解工藝從玉米蛋白中提取獲得其他物質(zhì)的記載，使用的多為蛋白酶和纖維素酶，主要是酶解其中的蛋白質(zhì)和纖維素，以達(dá)到更好的提取效果。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決以上從玉米蛋白中提取玉米黃色素的操作復(fù)雜、難以實(shí)現(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)的問題，本發(fā)明提供了一種提取率高、簡單易操作的從玉米蛋白中提取玉米黃色素的方法。本發(fā)明是通過以下措施實(shí)現(xiàn)的:
一種從玉米蛋白中提取玉米黃色素的方法，包括以下步驟:
(I)將玉米蛋白粉超微粉碎成300目到500目的超微粉，加入水，加入占超微粉質(zhì)量0.1%-0.5%的酶活力≥15000IU/g的木聚糖酶和占超微粉質(zhì)量0.3%-1.2%的酶活力^ 60000IU/g的米曲霉蛋白酶，超微粉質(zhì)量濃度為3%-5%，在42±5°〇條件下酶解2-511，酶解液離心，棄上清液，得沉淀；
(2)步驟(I)中的沉淀中加入乙醇，質(zhì)量為沉淀的12-18倍，于微波反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行提取，微波功率為220W-480W，時(shí)間85s-115s，溫度為42±5°C，離心，收集上清液；
(3)上清液于-18°C下貯藏10h，過濾，濾液濃縮，得到膏狀物，干燥即得。所述的方法，木聚糖酶占超微粉質(zhì)量0.5%，米曲霉蛋白酶占超微粉質(zhì)量1.2%。所述的方法，步驟(2)中使用的乙醇體積濃度為95%，質(zhì)量為沉淀的15倍。所述的方法，步驟(3)中過濾為室溫下過低速濾紙減壓抽濾，以除去已呈絮狀的蛋白質(zhì)。所述的方法，步驟(3)中濾液濃縮為減壓濃縮。所述的方法，步驟(3)中干燥為真空冷凍干燥。所述的方法，步驟(2)中離心為以10000r/min轉(zhuǎn)速高速離心lOmin。本發(fā)明方法提取玉米黃色素過程中，所用溶劑僅為乙醇，避免了其它低毒或易致毒溶劑的殘留問題，并可將乙醇換為食品工業(yè)常用的90%-95%乙醇，所得產(chǎn)物即可作為食品添加劑或者功能性食品的生產(chǎn)原料，利于工業(yè)化生產(chǎn)。本發(fā)明的有益效果:
1、本發(fā)明的方法使用木聚糖酶與米曲霉蛋白酶對玉米蛋白超微粉進(jìn)行酶解，對提高玉米黃色素提取率有很好 的促進(jìn)作用；
2、超微粉碎大大減小原料粒度從而增大與浸提溶劑接觸面積，同時(shí)粉碎過程對細(xì)胞的破壞和酶解處理對蛋白質(zhì)與玉米黃色素復(fù)合而成的酯類物質(zhì)結(jié)構(gòu)的破壞作用更加有利于提取過程中玉米黃色素的溶出；
3、溶劑單一，可直接替換為食品級乙醇，生產(chǎn)食品添加劑及功能食品，無溶劑殘留等潛在不安全因素；
4、低溫微波輔助浸提，大大縮短提取時(shí)間；
5、工藝簡單，易于工業(yè)化轉(zhuǎn)化。
具體實(shí)施例方式為了更好的理解本發(fā)明，下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步說明。原料 實(shí)施例1:
(1)將玉米蛋白粉超微粉碎成300目的超微粉，稱取2g玉米蛋白超微粉于反應(yīng)裝置中，加入去離子水，控制超微粉質(zhì)量濃度為4%，加入占超微粉質(zhì)量0.3%的酶活力為15000IU/g的木聚糖酶和占超微粉質(zhì)量0.8%的酶活力為60000IU/g的米曲霉蛋白酶，在42±5°C條件下酶解4h，酶解液離心，棄上清液，得沉淀；
(2)步驟(I)中的沉淀中加入乙醇，按料液比1:12加入24mL90%的乙醇，于微波反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行提取，微波功率為220W，時(shí)間1158，溫度為42±51:，反應(yīng)完畢，以1000017/1^11轉(zhuǎn)速高速離心IOmin,收集上清液；
(3)上清液于-18°C下貯藏10h，室溫下過低速濾紙減壓抽濾，除去已呈絮狀的蛋白質(zhì)；濾液減壓濃縮，得到膏狀物，真空冷凍干燥至恒重，即得。計(jì)算得提取率為5.82%。
實(shí)施例2:
(1)將玉米蛋白粉超微粉碎成500目的超微粉，稱取2g玉米蛋白超微粉于反應(yīng)裝置中，加入去離子水，控制超微粉質(zhì)量濃度為5%，加入占超微粉質(zhì)量0.5%的酶活力為15000IU/g的木聚糖酶和占超微粉質(zhì)量1.2%的酶活力為60000IU/g的米曲霉蛋白酶，在42±5°C條件下酶解5h，酶解液離心，棄上清液，得沉淀；
(2)步驟(I)中的沉淀中加入乙醇，按料液比1:15加入30mL95%的乙醇，于微波反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行提取，微波功率為480W，時(shí)間115s，溫度為42±5°C，反應(yīng)完畢，以10000r/min轉(zhuǎn)速高速離心IOmin,收集上清液；
(3)上清液于-18°C下貯藏10h，室溫下過低速濾紙減壓抽濾，除去已呈絮狀的蛋白質(zhì)；濾液減壓濃縮，得到膏狀物，真空冷凍干燥至恒重，即得。計(jì)算得提取率為6.53%。實(shí)施例3: (1)將玉米蛋白粉超微粉碎成400目的超微粉，稱取2g玉米蛋白超微粉于反應(yīng)裝置中，加入去離子水，控制超微粉質(zhì)量濃度為3%，加入占超微粉質(zhì)量0.1%的酶活力為15000IU/g的木聚糖酶和占超微粉質(zhì)量0.3%的酶活力為60000IU/g的米曲霉蛋白酶，在42±5°C條件下酶解2h，酶解液離心，棄上清液，得沉淀；
(2)步驟(I)中的沉淀中加入乙醇，按料液比1:18加入36mL92%的乙醇，于微波反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行提取，微波功率為360W，時(shí)間85s，溫度為42±5°C，反應(yīng)完畢，以10000r/min轉(zhuǎn)速高速離心IOmin,收集上清液；
(3)上清液于-18°C下貯藏10h，室溫下過低速濾紙減壓抽濾，除去已呈絮狀的蛋白質(zhì)；濾液減壓濃縮，得到膏狀物，真空冷凍干燥至恒重，即得。計(jì)算得提取率為5.69%。實(shí)施例4:
(1)將玉米蛋白粉超微粉碎成500目的超微粉，稱取2g玉米蛋白超微粉于反應(yīng)裝置中，加入去離子水，控制超微粉質(zhì)量濃度為5%，加入占超微粉質(zhì)量0.5%的酶活力為15000IU/g的木聚糖酶，在42±5°C條件下酶解5h，酶解液離心，棄上清液，得沉淀；
(2)步驟(I)中的沉淀中加入乙醇，按料液比1:15加入30mL95%的乙醇，于微波反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行提取，微波功率為480W，時(shí)間115s，溫度為42±5°C，反應(yīng)完畢，以10000r/min轉(zhuǎn)速高速離心IOmin,收集上清液；
(3)上清液于-18°C下貯藏10h，室溫下過低速濾紙減壓抽濾，除去已呈絮狀的蛋白質(zhì)；濾液減壓濃縮，得到膏狀物，真空冷凍干燥至恒重，即得。計(jì)算得提取率為4.77%。實(shí)施例5:
(1)將玉米蛋白粉超微粉碎成500目的超微粉，稱取2g玉米蛋白超微粉于反應(yīng)裝置中，加入去離子水，控制超微粉質(zhì)量濃度為5%，加入占超微粉質(zhì)量1.2%的酶活力為60000IU/g的米曲霉蛋白酶，在42±5°C條件下酶解5h，酶解液離心，棄上清液，得沉淀；
(2)步驟(I)中的沉淀中加入乙醇，按料液比1:15加入30mL95%的乙醇，于微波反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行提取，微波功率為480W，時(shí)間115s，溫度為42±5°C，反應(yīng)完畢，以10000r/min轉(zhuǎn)速高速離心IOmin,收集上清液；(3)上清液于-18°C下貯藏10h，室溫下過低速濾紙減壓抽濾，除去已呈絮狀的蛋白質(zhì)；濾液減壓濃縮，得到膏狀物，真空冷凍干燥至恒重，即得。計(jì)算得提取率為4.58%。實(shí)施例6:
(1)將未經(jīng)超微粉碎處理的玉米蛋白粉(約過20目-40目樣品篩)，稱取2g玉米蛋白超微粉于反應(yīng)裝置中，加入去離子水，控制超微粉質(zhì)量濃度為5%，加入占超微粉質(zhì)量0.5%的酶活力為15000IU/g的木聚糖酶和占超微粉質(zhì)量1.2%的酶活力為60000IU/g的米曲霉蛋白酶，在42±5°C條件下酶解5h，酶解液離心，棄上清液，得沉淀；
(2)步驟(I)中的沉淀 中加入乙醇，按料液比1:15加入30mL95%的乙醇，于微波反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行提取，微波功率為480W，時(shí)間1158，溫度為42±51:，反應(yīng)完畢，以1000017/1^11轉(zhuǎn)速高速離心IOmin,收集上清液； (3)上清液于-18°C下貯藏10h，室溫下過低速濾紙減壓抽濾，除去已呈絮狀的蛋白質(zhì)；濾液減壓濃縮，得到膏狀物，真空冷凍干燥至恒重，即得。計(jì)算得提取率為4.32%。
權(quán)利要求
1.一種從玉米蛋白中提取玉米黃色素的方法，其特征是包括以下步驟: (1)將玉米蛋白粉超微粉碎成300目到500目的超微粉，加入水，加入占超微粉質(zhì)量0.1%-0.5%的酶活力彡15000IU/g的木聚糖酶和占超微粉質(zhì)量0.3%-1.2%的酶活力^ 60000IU/g的米曲霉蛋白酶，超微粉質(zhì)量濃度為3%-5%，在42±5°〇條件下酶解2-511，酶解液離心，棄上清液，得沉淀； (2)步驟(I)中的沉淀中加入乙醇，質(zhì)量為沉淀的12-18倍，于微波反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行提取，微波功率為220W-480W，時(shí)間85s-115s，溫度為42±5°C，離心，收集上清液； (3)上清液于-18°C下貯藏10h，過濾，濾液濃縮，得到膏狀物，干燥即得。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于木聚糖酶占超微粉質(zhì)量0.5%，米曲霉蛋白酶占超微粉質(zhì)量1.2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于步驟(2)中使用的乙醇體積濃度為95%，質(zhì)量為沉淀的15倍。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于步驟(3)中過濾為室溫下過低速濾紙減壓抽濾，以除去已呈絮狀的蛋白質(zhì)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于步驟(3)中濾液濃縮為減壓濃縮。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其特征在于步驟(3)中干燥為真空冷凍干燥。
7.根據(jù)權(quán) 利要求1或2所述的方法，其特征在于步驟(2)中離心為以10000r/min轉(zhuǎn)速高速離心lOmin。
全文摘要
本發(fā)明涉及玉米蛋白粉深加工技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及從玉米蛋白中提取玉米黃色素的方法將玉米蛋白粉超微粉碎成300目到500目的超微粉，加入水、木聚糖酶和米曲霉蛋白酶酶解，酶解液離心，棄上清液，得沉淀；沉淀加入乙醇，于微波反應(yīng)系統(tǒng)中進(jìn)行提取，收集上清液；上清液除去蛋白質(zhì)，濾液減壓濃縮，得到膏狀物，真空冷凍干燥至恒重。本發(fā)明的方法使用木聚糖酶與米曲霉蛋白酶對玉米蛋白超微粉進(jìn)行酶解，對提高玉米黃色素提取率有很好的促進(jìn)作用；超微粉碎更加有利于提取過程中玉米黃色素的溶出。
文檔編號C09B61/00GK103073914SQ201310045280
公開日2013年5月1日 申請日期2013年2月5日 優(yōu)先權(quán)日2013年2月5日
發(fā)明者陳相艷, 李曉玲, 孫華, 王文亮, 弓志青, 程安瑋, 靳瓊 申請人:山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品研究所