[發(fā)明專利]一種濃縮分離紫蘇餅粕中蛋白質(zhì)的兩級(jí)泡沫浮選法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010913563.5
• 申請(qǐng)日: 2020-09-03
• 公開（公告）號(hào): CN112010921B
• 公開（公告）日: 2022-01-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 胡楠;張志軍;李會(huì)珍;侯天宇;張可可
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中北大學(xué)
• 主分類號(hào): C07K1/14
• 分類號(hào): C07K1/14
• 代理公司: 北京領(lǐng)科知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11690
• 代理人: 徐丹丹

本發(fā)明提供了一種兩級(jí)泡沫浮選法濃縮分離紫蘇餅粕中蛋白質(zhì)的方法，包括以下步驟：第一步，紫蘇餅粕浸提液的制備；第二步，第一級(jí)泡沫浮選利用安裝沙漏形構(gòu)件的泡沫浮選塔強(qiáng)化泡沫排液，提高紫蘇蛋白的富集比，所得濃縮液可直接作為生產(chǎn)紫蘇蛋白粉的原料；第三步，第二級(jí)泡沫浮選以第一級(jí)的殘液為進(jìn)料液，進(jìn)一步提高紫蘇蛋白的回收效果。該方法具備流程綠色化、低能耗、投資少與步驟簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，有效解決了紫蘇蛋白的濃縮分離問題，具有很好的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及化工分離過程中廢棄蛋白質(zhì)的回收和濃縮領(lǐng)域，具體涉及兩級(jí)泡沫浮選法濃縮分離紫蘇餅粕中蛋白質(zhì)的方法。

背景技術(shù)

紫蘇(Perilla frutescensL.)是國(guó)家衛(wèi)生部首批頒布的藥食兩用植物之一，在大健康產(chǎn)業(yè)和功能農(nóng)業(yè)建設(shè)中扮演重要角色。紫蘇籽提油脫脂后的副產(chǎn)物——紫蘇餅粕中蛋白質(zhì)含量高(28～45％)，必需氨基酸組成模式符合FAO(聯(lián)合國(guó)糧農(nóng)組織)與WHO(世界衛(wèi)生組織)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，不像菜籽粕、棉籽粕蛋白含有硫苷和棉酚等有毒成分，是優(yōu)質(zhì)的植物蛋白資源，可廣泛用于食品、生物和醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。目前紫蘇餅粕蛋白(以下簡(jiǎn)稱紫蘇蛋白) 由于濃縮分離手段的不足，主要作為動(dòng)物飼料或作物肥料，在高值化利用方面十分有限。

目前，從紫蘇餅粕中分離紫蘇蛋白的代表方法有：①周大捷等(申請(qǐng)?zhí)枺篊N200910147929.6)采用超濾膜技術(shù)提取、回收并純化了紫蘇蛋白；②李建華等(申請(qǐng)?zhí)枺篊N201310301136.1)開發(fā)了一種分離紫蘇蛋白的超臨界萃取工藝；③魏國(guó)江等(申請(qǐng)?zhí)枺篊N201610825294.0)通過堿溶酸沉、除雜、除臭處理與噴霧干燥制備紫蘇蛋白粉。但是，超濾膜分離紫蘇蛋白過程中由于溶液粘度大，極易造成膜堵塞；超臨界萃取法需要高壓設(shè)備，投資大，產(chǎn)業(yè)化難度高；堿溶酸沉法不僅會(huì)引發(fā)蛋白變性，而且消耗大量的酸和水，增大純化難度。更重要的是，盡管上述專利中實(shí)現(xiàn)了紫蘇蛋白的高效分離，但均未對(duì)紫蘇蛋白進(jìn)行濃縮處理。事實(shí)上，紫蘇蛋白的富集程度是決定其能否有效純化進(jìn)而產(chǎn)品化的重要指標(biāo)，因此開發(fā)一種高效、綠色、低成本的濃縮方法對(duì)于分離紫蘇餅粕中的蛋白質(zhì)至關(guān)重要。

泡沫浮選具有設(shè)備簡(jiǎn)單、無污染、能耗低等顯著的工程優(yōu)勢(shì)已成為表面活性物質(zhì)回收和濃縮領(lǐng)域的主要手段，并成功用于分離乳清廢水中的乳清蛋白(申請(qǐng)?zhí)枺篊N201810454523.1)和濃縮、制備大豆蛋白廢水中的大豆蛋白(申請(qǐng)?zhí)枺篊N201010173810.9與CN201310531012.2)，然而，目前尚沒有將其用于紫蘇蛋白的回收和富集。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為針對(duì)當(dāng)前紫蘇蛋白分離濃縮技術(shù)的不足，提供一種從紫蘇餅粕中濃縮分離蛋白質(zhì)的兩級(jí)泡沫浮選法。該方法采用泡沫排液效果較好的浮選塔代替浮選池，并將安裝了內(nèi)構(gòu)件的浮選塔作為第一級(jí)泡沫浮選裝置，強(qiáng)化泡沫排液、降低消泡液體積，從而高度富集紫蘇蛋白，簡(jiǎn)化其后續(xù)純化步驟；接著以不添加構(gòu)建的浮選塔作為第二級(jí)泡沫浮選裝置，進(jìn)一步提高紫蘇蛋白的回收率。該發(fā)明克服了其他蛋白分離技術(shù)濃縮效果差、設(shè)備成本高、工藝復(fù)雜和易污染環(huán)境等缺陷。具體的，

本發(fā)明的第一方面，提供了一種濃縮分離紫蘇餅粕中蛋白質(zhì)的兩級(jí)泡沫浮選法，包括以下步驟：

制備紫蘇餅粕浸提液；

將獲得的紫蘇餅粕浸提液進(jìn)行間歇泡沫浮選，優(yōu)選為兩級(jí)泡沫浮選法，具體的，

以紫蘇餅粕浸提液作為第一級(jí)進(jìn)料液進(jìn)行第一級(jí)泡沫浮選，收集泡沫并消泡，獲得第一級(jí)消泡液，即為紫蘇蛋白濃縮液，第一級(jí)泡沫浮選的殘液作為第二級(jí)進(jìn)料液進(jìn)行第二級(jí)泡沫浮選，收集泡沫并消泡，獲得第二級(jí)消泡液；

所述第一級(jí)泡沫浮選的表觀氣速為0.3～0.7mm/s，優(yōu)選0.4-0.6mm/s，待泡沫不能流出時(shí)停止通氣；優(yōu)選第一級(jí)泡沫浮選的操作時(shí)間為0.8～2h，進(jìn)一步優(yōu)選1.3-2h。