[發(fā)明專利]納米磁性固定化酶定向連續(xù)催化大豆料液提取蛋白及功能性油脂的方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580024654.0
• 申請日: 2015-08-03
• 公開（公告）號: CN107532159B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 江連洲;于殿宇;張麗莉;程建軍;王立琦;解桂東;張旭;劉欣;張青;李中賓
• 申請（專利權(quán)）人: 江連洲;于殿宇
• 主分類號: C12N11/14
• 分類號: C12N11/14;C11B1/04;A23J1/14
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納米磁性固定化酶定向連續(xù)催化大豆料液提取蛋白及功能性油脂的方法，以粉碎的大豆制成的大豆料液為原料，大豆料液為連續(xù)流動相，納米磁性固定化酶鎖定在各自的三相磁性流化床內(nèi)為固定相，利用納米磁性固定化纖維素酶、納米磁性固定化果膠酶、納米磁性固定化堿性蛋白酶破壞細(xì)胞壁，分解脂蛋白、脂多糖復(fù)合體及破壞油滴表面的脂蛋白膜，使油脂流出，利用磁性固定化磷脂酶催化料液中的磷脂，改變磷脂的極性，控制料液乳化現(xiàn)象產(chǎn)生，多種酶在同一體系中連續(xù)酶解大豆料液，各種酶之間互不干擾，同時得到大豆蛋白及功能性油脂。

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明涉及大豆蛋白提取及油脂加工領(lǐng)域，具體涉及納米磁性固定化酶定向連續(xù)催化大豆料液提取蛋白及功能性油脂的方法。

背景技術(shù)：

大豆是一種含有豐富蛋白質(zhì)的豆科植物，蛋白質(zhì)含量高達(dá)40％，氨基酸組成與乳品的氨基酸組成相似，并含有全部的人體必需氨基酸，大豆中脂肪含量高達(dá)20％，含有3％的磷脂。傳統(tǒng)的大豆油提取方法主要是溶劑浸出法，其油脂得率可達(dá)到99.5％以上，但提油過程中蛋白變性嚴(yán)重，并存在有毒有害溶劑殘留的問題。水酶法提油技術(shù)是一種新型的油脂提取方法，符合清潔生產(chǎn)和綜合利用的發(fā)展理念，將酶應(yīng)用到大豆料液中，使其酶解蛋白質(zhì)分子以釋放其所吸附的油，使植物油的得率接近60％，采用堿性蛋白酶和中性蛋白酶進(jìn)行酶解油脂提取率可達(dá)到66％，目前研究的水酶法均為間歇式的工藝，多種酶在同一體系中進(jìn)行酶解大豆料液，各種酶之間干擾嚴(yán)重，酶解效率低，底物乳化嚴(yán)重。

發(fā)明綜述：

本發(fā)明涉及納米磁性固定化酶連續(xù)定向催化大豆料液提取蛋白及功能性油脂的方法，本發(fā)明如下：采用經(jīng)過粉碎的大豆制成的大豆料液為原料；將納米磁性固定化纖維素酶、納米磁性固定化果膠酶、納米磁性固定化堿性蛋白酶、納米磁性固定化磷脂酶C、納米磁性固定化磷脂酶A₁應(yīng)用在各自的三相磁流化床內(nèi)，作為固定相，使其呈磁穩(wěn)定流化態(tài)分布，以大豆料液為連續(xù)流動相，大豆料液流經(jīng)不同類別納米磁性固定化酶所在的磁流化床反應(yīng)器，充分接觸催化大豆料液底物，利用納米磁性固定化纖維素酶、納米磁性固定化果膠酶、納米磁性固定化堿性蛋白酶破壞細(xì)胞壁，分解脂蛋白、脂多糖復(fù)合體及破壞油滴表面的脂蛋白膜，使油脂流出，利用納米磁性固定化磷脂酶處理磷脂使磷脂極性減弱，通過磷脂酶C酶解大豆料液中卵磷脂(PC)和腦磷脂(PE)，可以生成具有功能特性的甘油二酯(DAG)，以磷脂酶C酶解大豆料液中PC為例，其酶解過程如圖1所示，通過少量磷脂酶A₁酶解大豆料液中磷脂，以磷脂酶A₁酶解大豆料液中PA(磷脂酸)為例，其酶解過程如圖2，使得磷脂的極性增強(qiáng)，形成的體系易于促進(jìn)磷脂酶C的反應(yīng)，無論哪種酶主要使磷脂失去乳化特性，在無需機(jī)械攪拌的條件下，利用雙套酶解工藝，實現(xiàn)了納米磁性固定酶定向連續(xù)催化大豆料液提取蛋白及功能性油脂的連續(xù)化生產(chǎn)。

具體的內(nèi)容，本發(fā)明涉及納米磁性固定化酶連續(xù)定向催化大豆料液提取蛋白及功能性油脂的方法，更具體的，本發(fā)明涉及通過將納米磁性固定化酶(納米磁性固定化纖維素酶、納米磁性固定化果膠酶、納米磁性固定化堿性蛋白酶、納米磁性固定化磷脂酶C、納米磁性固定化磷脂酶A₁)應(yīng)用在氣-液-固五級三相磁流化床反應(yīng)器中，五級三相磁流化床的反應(yīng)系統(tǒng)主要由三相磁流化床、大豆料液罐及動力裝置等組成，其納米磁性固定化酶在三相磁流化床中連續(xù)催化大豆料液提取蛋白及功能性油脂工藝流程如圖3、圖4所示，首先將納米磁性固定化酶顆粒添加在三相磁流化床中，并在三相磁流化床反應(yīng)系統(tǒng)中達(dá)到穩(wěn)定流態(tài)化，大豆料液為連續(xù)流動相，通過調(diào)節(jié)反應(yīng)操作參數(shù)，使酶與相應(yīng)的底物進(jìn)行定向酶解反應(yīng)，根據(jù)納米磁性固定化酶的酶解特性不同，通過調(diào)節(jié)酶解的先后順序及反應(yīng)條件，使酶解的效果達(dá)到最佳，得到大豆蛋白及富含DAG的功能性油脂。

該發(fā)明的優(yōu)勢是將具有熱穩(wěn)定性高，耐受的pH范圍大等優(yōu)點的納米磁性固定化酶應(yīng)用在三相磁流化床內(nèi)，酶解效率得到提高，特別是每個三相磁流化床反應(yīng)器內(nèi)都能保持各自的最佳反應(yīng)條件，使每一種納米磁性固定化酶能夠在獨立的環(huán)境內(nèi)催化酶解底物，從而實現(xiàn)納米磁性固定化酶連續(xù)定向催化大豆料液提取蛋白及功能性油脂，同時對納米磁性固定化酶進(jìn)行再生，使其重復(fù)使用，降低生產(chǎn)成本。

附圖說明