[發(fā)明專利]從菜籽餅粕中提取蛋白和植酸的方法

無效

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• 申請日: 2011-08-28
• 公開（公告）號: CN102296099A
• 公開（公告）日: 2011-12-28
• 發(fā)明（設計）人: 劉曄
• 申請（專利權）人: 劉曄
• 主分類號: C12P21/00
• 分類號: C12P21/00;C07K14/415;C07K1/36;C07K1/12;C07K1/30;C07K1/34;C07F9/117
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技術領域

涉及從菜籽制油后菜籽餅粕中提取菜籽蛋白及植酸的方法，屬于油脂與植物蛋白加工工程領域。

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背景技術

菜籽是我國乃至全世界范圍內最為重要的大宗油料之一，將菜籽中的油脂提取后所殘留的菜籽餅（壓榨制油）和菜籽粕（浸出制油）含有大量蛋白質（因原料來源和加工方法不同有一定差異，一般含量在30-45%之間）和植酸（一般含量在2-5%之間）。目前，絕大部分菜籽餅粕作為飼料和肥料使用，其資源效益并未得到良好體現。

菜籽蛋白是一種氨基酸組成均衡的優(yōu)質蛋白，擁有良好的營養(yǎng)價值和功能特性，是具有巨大開發(fā)潛力的食用蛋白來源。然而，從菜籽餅粕中提取食用菜籽蛋白制品存在幾個主要限制：(1)?菜籽餅粕中存在包括植酸在內的多種抗營養(yǎng)因子，必須從蛋白制品中分離去除；(2)從餅粕中提取菜籽蛋白效率低下，提取成本高且原料利用率低；(3)?難以徹底去除各類雜質，導致蛋白制品純度和色澤較差。目前，絕大部分菜籽蛋白提取方法均利用堿性溶液將原料中的蛋白質萃取出來，然后利用沉淀、膜分離或吸附等輔助純化技術獲取較高純度的蛋白制品。雖然從菜籽餅粕中提取蛋白制品的方法已多有報道，但受限于(1)提取效率低；(2)提取成本高；(3)原料品質限制大等問題，難以實現工業(yè)化應用。另一方面，菜籽餅粕中的植酸是一種高效天然金屬離子螯合劑，而且在與蛋白結合時可降低蛋白質的溶解度。若與菜籽蛋白一起食用或飼用，將大幅降低微量金屬離子以及蛋白質的生物利用率。因此，菜籽餅粕中的植酸被視為一類重要的抗營養(yǎng)因子。

顯然，若能將菜籽蛋白和植酸的分離和提取工藝相結合并分別獲取蛋白和植酸制品，對于提高蛋白制品質量及菜籽餅粕綜合利用率而言具有雙重效益。

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發(fā)明內容

為解決從菜籽餅粕提取蛋白和植酸的現有方法中蛋白質和植酸收率低、蛋白質純度低等問題，本發(fā)明提供了一種高效高回收率的提取方法。

本發(fā)明從菜籽餅粕提取蛋白和植酸的方法包括：(1)?復合多糖水解酶處理：利用兩種或以上多糖水解酶的復合物水解菜籽餅粕，得到水解物，其中使菜籽餅粕的總糖釋放到水解物液相中的比率大于50%；(2)?酸洗：將步驟(1)所得的水解物調節(jié)至pH3-6，以萃取出菜籽餅粕中的植酸，然后固液分離分別獲得植酸萃取液和水解餅粕；(3)?堿溶：用堿溶液在pH9-12下萃取步驟(2)所得水解餅粕中的蛋白質，獲得堿性萃取液；(4)?用酸沉法或膜分離法從步驟（3）獲得的堿性萃取液中分離蛋白，其中酸沉法包括：將堿性萃取液調節(jié)至pH3-5使蛋白質沉淀，再經固液分離獲得酸沉蛋白和酸性乳清液。

本發(fā)明具有如下優(yōu)點：(1)利用復合多糖水解酶破壞餅粕中的多糖結構，不僅瓦解了多糖及其復合物對蛋白質的物理包覆，而且使與多糖化學結合的蛋白質得到釋放，從降低傳質阻力和提高傳質推動力兩個方面提升了菜籽蛋白的提取效率；(2)將酸性環(huán)境中提取游離植酸和堿性環(huán)境中破解植酸-蛋白質復合結構相結合，使植酸獲得高效提取并提升了菜籽蛋白制品的品質（降低了植酸殘留）；(3)基本消除了多糖在菜籽蛋白制品中的殘留，使蛋白制品純度更高（可達90%以上，即分離蛋白）；(4)具有廣泛的原料適應性，可用于菜籽脫皮或帶皮預榨浸出粕、低溫壓榨餅、低溫脫溶粕等多種菜籽加工副產物；(5)從菜籽蛋白和植酸兩方面實現了菜籽餅粕的深度利用，綜合效益良好；(6)復合多糖水解酶處理提升了餅粕中菜籽蛋白的溶解性，可大幅降低蛋白提取過程中堿液用量。

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具體實施方式

以下詳細描述本發(fā)明從菜籽餅粕，包括帶皮或脫皮預榨浸出粕、低溫壓榨餅、低溫脫溶粕等原料中提取菜籽蛋白和植酸的方法。

菜籽餅粕是菜籽制油加工所獲得的副產物。在制油過程中蛋白質與菜籽中的其它組分產生了極為復雜的物理-化學聯系和結合,從而導致菜籽蛋白難以從餅粕中溶出且溶解性低。在上述物理-化學聯系中，有兩類聯系是關鍵的：(1)蛋白質與糖類（包括寡糖和多糖）的聯系，這是因為糖類含量豐富（餅粕中含量通常高達20%以上）且易于與蛋白質發(fā)生結合（糖的醛基和蛋白質的游離氨基可因美拉德反應而結合）；(2)蛋白質與植酸的聯系，這是因為菜籽中植酸與蛋白天然混雜共存且易于結合（在酸性條件下，植酸帶負電，而蛋白質則具有帶正電的基團，二者可在靜電作用下結合；在堿性條件下，植酸與蛋白質在多價金屬離子的“橋聯”作用下結合）。只有針對上述兩類重要聯系設置相應的破解手段，才能為菜籽蛋白的高效和高質提取創(chuàng)造良好條件。本方法圍繞破解上述兩種重要聯系而建立，以實現顯著提高菜籽蛋白和植酸的提取效率，以及提高蛋白制品純度。