[發(fā)明專利]一種精制棉籽蛋白的方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201911020934.0
• 申請日: 2019-10-25
• 公開（公告）號: CN110606866A
• 公開（公告）日: 2019-12-24
• 發(fā)明（設計）人: 丁姣;陳文杰;尹國強;賴銳豪;周向陽;馮聘嫻;歐陽湘怡;柯杰明;賴詩敏
• 申請（專利權）人: 仲愷農業(yè)工程學院
• 主分類號: C07K1/14
• 分類號: C07K1/14;C07K1/30;C07K1/36
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明公開一種精制棉籽蛋白的方法，該方法是將脫酚棉籽粕經(jīng)過尿素預處理后，通過堿液浸提得到棉籽蛋白粗浸提液，然后經(jīng)透析、酸沉、洗滌、干燥，精制得到棉籽蛋白固體粉末。采用本發(fā)明的方法，可以精制得的棉籽蛋白分子量在8~14kD、純度大于98%，其與合成高聚物的相容性較好，可用于制備力學性能較好的棉籽蛋白基復合材料。

技術領域

本發(fā)明屬于高分子技術領域，涉及一種精制棉籽蛋白的方法，尤其涉及一種精制得與合成聚合物相容性較好的棉籽蛋白。

背景技術

棉籽粕是棉籽脫殼去油后的副產(chǎn)品，其含有豐富的蛋白質，是重要的植物蛋白資源。棉籽蛋白（CP）中含有的氨基酸具有一定的營養(yǎng)價，因此常被加工成為動物飼料。然而，棉籽蛋白在材料領域并未得到廣泛應用，這是因為以往的棉籽蛋白提取過程一般都是在高溫、強酸、強堿的環(huán)境下進行，這容易導致蛋白質變性和較低的棉籽蛋白純度，影響其作為材料的理化性質和可加工性。

我國是棉花種植大國，近年來棉籽的年產(chǎn)量達到800萬噸以上。除棉籽油外，仍有500余萬噸廢棄的棉籽粕，其含有20%左右的蛋白質。目前，在棉籽粕中提取棉籽蛋白主要包括堿溶酸沉法、鹽提法、酶解法等。

傳統(tǒng)的堿溶酸沉法是采用一定濃度的堿液對棉籽粕浸提一段時間后，混合物經(jīng)過離心分離后，用酸溶液調節(jié)pH值，是棉籽蛋白沉淀析出的方法。申請?zhí)枮?01310382819.4的發(fā)明專利公開一種采用氫氧化鈉和亞硫酸鈉復合堿液提取棉籽蛋白的方法，張步寧、白雪等人采用氫氧化鈉堿液提取棉籽蛋白，李梅紅等人采用氨水溶液提取棉籽蛋白。該方法操作簡單、成本低廉，但所提取的棉籽蛋白純度較低、蛋白質變性率較高，因此難以被進一步加工成材料利用。此外，這種方法會產(chǎn)生大量廢酸廢堿。

鹽提法是采用NaCl等鹽溶液促使棉籽粕中蛋白質吸附大量鹽離子，增加棉籽蛋白分子之間的靜電排斥，促進蛋白質的水合作用，提高蛋白質的溶解度，從而達到提取目的。申請?zhí)枮?01510364396.2的發(fā)明專利公布一種棉籽蛋白的提取工藝，其采用NaCl作為鹽溶液，在38~42℃下，按照料液比（14~16）:1對棉籽粕浸提75~85 min。通過這類方法提取的棉籽蛋白的蛋白質變性率較低，但其產(chǎn)量和純度亦較小，難以在材料領域被進一步加工利用。

酶提法是利用特定的酶對棉籽粕進行分解，從而提取棉籽蛋白。申請?zhí)枮?01711472292.9的發(fā)明專利公布一種棉籽蛋白的生產(chǎn)方法，其采用纖維素酶和木質氧化酶中的一種或兩種復合酶從脫酚棉籽粕中提取棉籽蛋白。該方法反應溫和，不會破壞棉籽蛋白的穩(wěn)定性和發(fā)生副反應，但是提取率較低、蛋白質純度低。

為了使棉籽蛋白能夠進一步被應用在材料加工領域，所提取精制的棉籽蛋白需要具有較高的純度、較低的蛋白質變性率，蛋白結構穩(wěn)定性好，與合成高聚物具有較好的相容性。

發(fā)明內容

本發(fā)明提供一種精制棉籽蛋白的方法，旨在解決現(xiàn)有方法提取的棉籽蛋白雜質較多、與合成高聚物相容性較差的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種精制棉籽蛋白的方法，其特征在于，所精制得到的棉籽蛋白分子量主要集中在8~14kD之間、純度大于98%，能以不同比例與一些合成高聚物混溶與去離子水或含氟試劑中。具體方法包括以下步驟：

(1)尿素預處理：將脫酚棉籽粕置于反應器中，加入脫酚棉籽粕質量10~30倍量、濃度為3~7mol/L的尿素溶液，在40~60℃攪拌12h，過濾，然后用去離子水洗滌，得到經(jīng)預處理的脫酚棉籽粕；

(2)堿液浸提：將經(jīng)過尿素預處理的脫酚棉籽粕置于反應器中，加入脫酚棉籽粕質量的10~20倍量，濃度為0.03~0.10mol/L的新制堿液，在40~60℃攪拌1~4h，然后在3000r/min下離心5~10min，過濾得到棉籽蛋白粗浸提液；

(3) 透析凈化：將棉籽蛋白粗浸提液裝入透析袋中，在4~25℃的去離子水中透析5~7天，每隔8~12h換一次去離子水，然后收集透析液；所得透析液即為精制的棉籽蛋白液；