[發明專利]提取大豆油脂和蛋白的微生物發酵酶解法

有效

• 申請號: 201110269047.4
• 申請日: 2011-09-13
• 公開（公告）號: CN102329844A
• 公開（公告）日: 2012-01-25
• 發明（設計）人: 江連洲;吳海波;李揚;趙英;程建軍;朱秀清;孫樹坤;姚剛;張平;吳海濤;張清春;黃莉;胡少新;刑常瑞
• 申請（專利權）人: 東北農業大學;國家大豆工程技術研究中心
• 主分類號: C12P21/06
• 分類號: C12P21/06;C11B1/00;C11B1/04;C12R1/125
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨;余光軍

技術領域

本發明涉及一種大豆油脂和蛋白的提取方法，尤其涉及一種擠壓膨化預處理后的大豆經微生物發酵液酶解同時提取油脂和蛋白的方法，屬于大豆油脂的提取領域。?

背景技術

目前大豆油制取工藝有兩種，一種是溶劑浸出法，另一種是機械壓榨法。這兩種方法各存在以下的優缺點：溶劑浸出法的優點是出油率較高，但該方法溶劑易殘留，對人體有較大傷害，而且濕粕在高溫脫溶過程中蛋白變性嚴重，有機溶劑的使用增加了工藝的繁瑣性，設備投資大，能耗大，生產安全性差，給環境造成污染等缺陷。壓榨法制油工藝所得的油、餅質量差，且豆粕中殘油率高(5％～7％，干基)，粕中蛋白變性嚴重以致只能用作肥料，造成大量優質植物蛋白浪費。?

未經精煉的植物油中所含的維生素E可以防止胡蘿卜素、腎上腺素、性激素及維生素A、D、K的氧化破壞。但是，溶劑浸出與機械壓榨所得的大豆油經過堿煉、脫酸等多道精煉工序使維生素E氧化，在精煉油中，維生素E已蕩然無存，雖不易腐敗，但只能供給能量，沒有其他營養價值。在上世紀50年代國外就有學者把生物技術(酶)應用于油脂提取以探求更科學、健康、安全的提取方法。到上世紀90年代，水酶法提油技術引起國內外學者的關注。?

水酶法提取技術是利用酶水解油料同時得到油和蛋白最理想的方法，其工藝操作安全、設備簡單、污染少，所得大豆油無溶劑殘留且無需精煉即可食用，油中有益成分破壞少，營養價值高，蛋白變性程度低。但是水酶法提取技術也是難度較大的工藝方法，特別是低含油量的油料(最典型的是大豆)具有得油率較低的特點以及酶解后蛋白與油脂所形成的乳狀液難以破乳分離等技術難題。1973-1977年意大利科學家Montedoro，G和Petruccioli，G對酶法提取橄欖油進行相關的研究。1983年美國Fullbook用酶從西瓜籽中制取營養性的可溶性水解蛋白時，發現隨著水解的進行，部分油被釋放出來。隨后他用酶從菜籽與大豆中提取油與蛋白質，取得了預期的效果。1995年Dominguez等對酶處理后?的大豆用正己烷浸提大豆油脂進行相關研究。1995年Ranalli，A，和Costantini，N利用當時已有的技術和研究成果進一步研究了引入蛋白水解酶對橄欖油提取率的影響。2001年Y.B.Che?Man和Suhardiyono等用Alcalase蛋白酶成功的提取了米糠油，通過響應面分析方法發現酶的添加量對米糠油和蛋白的提取率影響最大，而酶解溫度和酶解時間對其影響不顯著，其優化后的最高提油率為79％、蛋白提取率為68％。?

中國對水酶法提油的技術研究相對國外較晚。1992年無錫輕工大學首次對酶法從全脂豆粉中同時制取大豆油和蛋白的工藝進行研究。該工藝原料沒有進行預處理，且在提取油脂過程中經過兩次酶解，由于當時生物酶技術的限制，所以只采用了堿性蛋白酶和中性蛋白酶進行水解，不僅工藝復雜，而且油脂提取率僅能達到65％左右。2000年浙江大學何國慶教授對水酶有機溶劑提取大豆油進行研究，得到了最佳酶的選擇以及最佳酶解工藝條件和萃取條件，大豆油提取率達到84％左右，但由于當時技術的限制，這些方法并沒有擺脫有機溶劑的使用。?

在植物油料中，油脂存在于油料細胞內，并通常與其他大分子(蛋白質和碳水化合物)結合在一起，構成脂多糖、脂蛋白等復合體。水酶法提油工藝是在機械破碎的基礎上，利用酶進一步破壞細胞，分解脂蛋白、脂多糖等，使油從非油相中釋放出來，從而同時得到蛋白與油脂。?

由于堿性蛋白酶對蛋白的水解能力最強，破壞程度最大，因而大多數水酶法都采用單一的堿性蛋白酶提取油脂與蛋白，還沒有人用多種蛋白酶系提取油與蛋白取得較好的效果。?

公開號CN101401658A的發明專利公開了一種水酶法從花生中提取油與水解蛋白的中試方法，它以花生為原料，用單一的堿性蛋白酶——Alcalase堿性內切蛋白酶進行酶解。公開號CN101602979A的發明專利公開了一種水酶法從大豆中提取油與蛋白的方法，該方法采用單一的Alcalase堿性內切蛋白酶從大豆中提取油與蛋白。?

以上兩項專利采用的Alcalase堿性內切蛋白酶僅能從蛋白肽鏈內部水解蛋白，共同的缺點是生產的蛋白具有較明顯的苦味，限制了其應用。此外，上述專利中所用的商品純酶在水解過程中為了保持酶良好的活性和適宜的pH作用條件，需不斷向豆粉中滴加堿液以保持恒定的pH值，但這樣所產生的后果便是終產品蛋白中含有大量的鹽，增加了水洗工藝的工作量(需除鹽)。另外，現在商品酶的價格較高，而且酶的活性易受外界環境影響，這樣就給交通運輸和貯藏提出了較高的要求，因此用純商品酶提取大豆中的油和蛋白，使生產成本增加。?