[發明專利]一種高產率提取甘薯蛋白的方法

有效

• 申請號: 201510062433.4
• 申請日: 2015-02-05
• 公開（公告）號: CN104522289B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 孔憲奎;孔慶華
• 申請（專利權）人: 泗水利豐食品有限公司
• 主分類號: A23J1/14
• 分類號: A23J1/14
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司37105
• 代理人: 王汝銀

技術領域

本發明屬于農產品加工領域，具體涉及一種高產率提取甘薯蛋白的方法。

背景技術

甘薯是我國的重要農作物，目前我國的甘薯種植面積和產量均居世界前列。甘薯塊根中含有豐富的營養成分，其中，甘薯蛋白是甘薯中的重要營養物質。貯藏蛋白是甘薯蛋白的重要組成部分，其中，最主要的Sporamin的含量甘薯總可溶性蛋白的60％～80％。Sporamin在非還原條件下又可被分為Sporamin A(分子量22KDa，等電點5.2)和Sporamin B(分子量31KDa，等電點5.1)。研究結果表明，甘薯貯藏蛋白Sporamin具有較強的胰蛋白酶抑制劑的作用，能夠抑制胰蛋白酶的活性。胰蛋白酶抑制劑在人體內的很多生理系統中起關鍵性的調控作用，是維持體內環境穩定的重要因素，且具有抗腫瘤的功效。

目前，已經有許多提取甘薯蛋白的方法。中國專利號為200810234538的發明專利《一種從甘薯中連續提取甘薯淀粉、甘薯蛋白、膳食纖維的工藝》，公開了一種甘薯粗蛋白的提取工藝，利用分離出淀粉乳后的濾液加入淀粉酶分解除去剩余淀粉，再通過超濾，濃縮，干燥得甘薯粗蛋白，該方法利用酶解法去除淀粉，極易產生淀粉剩余或淀粉酶剩余的狀況，因此所得甘薯粗蛋白的純度不高。授權專利號為CN200410068964.6的專利《甘薯蛋白及其生產技術》公開了一種酸提取甘薯蛋白的方法，該方法所得的蛋白的含量(60％～90％)，尤其是可溶性蛋白的含量(40％-70％)較低。專利申請號為201210052356.0的發明專利《甘薯蛋白熱沉淀法提取工藝》利用蛋白質在高溫下變性沉淀的原理提取蛋白質，該方法提取操作較簡單，但高溫加熱的方法會影響所得蛋白質，尤其是Sporamin的活性，進而影響其作用效果。綜合現有方法，主要有兩種思路，一種是利用甘薯鮮品或干品提取，包括以下步驟：甘薯粉碎→浸泡→取上清液→離心→離心液堿提、酸提、有機溶劑提取或變性沉淀提取→離心取固體→干燥；另一種是利用淀粉提取廢液提取廢液液提取，基本包括以下步驟：淀粉提取廢液靜置沉淀→取上清液→離心→離心液堿提、酸提、有機溶劑提取→離心取固體→干燥。現有的提取方法往往提取步驟繁多，且在提取過程中多會引入堿、酸、淀粉酶、有機溶劑，需要繁瑣的后續處理已除去雜質，對提取液進行加熱會導致蛋白質變性失活。這些處理方式還有可能影響蛋白質的活性，進而影響Sporamin的胰蛋白酶抑制劑作用。

除此之外，工業上蛋白質的提取過程中往往僅用粉碎機對原料進行簡單的粉碎處理后取其浸提液，鑒于粉碎機的粉碎極限和細胞的尺寸大小，用這種方法處理甘薯，大部分的甘薯塊莖的細胞壁和細胞膜不能充分破裂，有很大一部分的細胞液被膜禁錮殘留在廢棄的甘薯渣中，大大影響甘薯蛋白的產率。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種工序簡單的提取甘薯蛋白的方法，該方法可以增加甘薯塊莖的細胞膜的破碎率，以提取更多的細胞液，在提高產率的同時提取純度較高的甘薯蛋白，且在提取過程中，無需添加酸、堿、淀粉酶和有機溶劑，不會引起蛋白質變性沉積，以取得活性強的甘薯蛋白。

為了解決上述問題，本發明提供了一種高產率提取甘薯蛋白的方法，具體包括以下步驟：

一種高產率提取甘薯蛋白的方法，具體包括以下步驟：

步驟1超低溫冷凍預處理：鮮甘薯洗凈后切成小塊，放入溫度-60～-80℃的超低溫冷庫中冷凍2-24小時；

步驟2甘薯冰渣的制備：將步驟1中冷凍好的甘薯塊用100～200目的粉碎機在室溫條件下粉碎成甘薯冰渣；

步驟3甘薯浸提液的制備：將甘薯冰渣放入底部設有高壓氣體噴射裝置的容器中，加入甘薯冰渣重量3-6倍的溫度為0～40℃的蒸餾水，用底部高壓氣體噴射裝置向容器內持續噴射高壓氣體，待甘薯冰渣完全融化且與蒸餾水充分混合后停止噴射氣體，將混合液靜置至上清液澄清，取上清液；再次向容器內加入甘薯冰渣重量3-6倍的溫度為0～40℃的蒸餾水，用底部高壓氣體噴射裝置向容器內持續噴射高壓氣體，待甘薯渣與蒸餾水完全混合后，將混合液靜置至上清液澄清，取上清液；合并兩次所得上清液，即得甘薯浸提液；

步驟4磁場作用下離心純化：用立式離心機對步驟3中所得甘薯浸提液進行離心，甘薯浸提液在離心過程中同時受到磁場作用，離心力為2000-5000g，離心時間15-30分鐘，離心機驅動軸位于豎直方向上，且順時針轉動；在離心過程中，甘薯浸提液同時受離心力和磁場力作用，所述磁場的磁感線方向豎直向下，磁感應強度為0.2-0.5T；離心后靜置待固液分離后取上清液；