专利名称:一种有效提取菜籽蛋白的生物处理方法油菜籽是世界上第三大油料作物,产量仅次于大豆和棉籽。我国是目前世界上最 大的油菜籽生产国,年产量约为1200万吨,榨油后的饼粕约为700万吨左右。菜籽粕是一 种重要的植物蛋白资源,粗蛋白含量在30% _40%,80%的菜籽粕被作为肥料使用,造成了 蛋白资源的严重浪费。根据原料菜籽是否脱皮,可将菜籽粕可分为脱皮粕和带皮粕;根据菜籽制油处理 方式不同,又将菜籽粕分为高温粕和低温粕。由于菜籽脱皮工艺繁琐,损失较大,而且高温 处理出油率高、利润大,因此国内油厂大多采用带皮高温压榨,从而产生大量高温带皮菜籽 粕。目前,国内关于低温脱皮菜籽粕的研究较多,提取蛋白效果较为理想,但是关于高温带 皮菜籽粕的开发利用未见报道。其主要原因是,高温带皮菜籽粕的蛋白一部分在高温下发 生变性,不易提取出来,还有一部分蛋白与纤维素结合,很难释放出来。为提高蛋白提取率,现在最常用的方法是超声微波辅助法。利用超声波具有热作 用、机械作用、空化作用以及许多次级效应如击碎、乳化、扩散等,能有效地打破细胞边界 层,使扩散速度增加,促进固体物料中有效成分的溶出,可显著地提高提取效率。利用纤维素酶处理菜籽饼粕等农产品副产物,可使细胞壁发生不同程度的改变, 如软化、膨胀和崩溃等,从而可改变细胞壁的通透性,同时降低纤维素与蛋白质间结合的紧 密程度,大大提高蛋白质等有效成分的提取率。但实际操作中,由于纤维素酶制剂昂贵,会 大大提高成本。用米曲霉等纤维素酶高产菌株对农产品副产物进行固态发酵,利用微生物转化农 作物及其副产物,以提高它们的营养价值,减少对环境的污染。而经过简单发酵生产的纤维 素酶,可进一步提高蛋白质等有效成分的提取率。相对于用纤维素酶直接处理,固态发酵有 低成本,易操作的优点,同时可以有效提高蛋白质的生物转化率,但是产生的纤维素酶的活 力较低。
技术问题本发明旨在提供一种提高菜籽蛋白提取率,同时提高菜籽饼粕利用率的 工艺方法。本发明以菜籽饼粕为原料,采用固态发酵或纤维素酶预处理,提高饼粕中菜籽 蛋白的含量,制备出纯度较高的菜籽蛋白,用于功能性食品的开发,调高菜籽饼粕的利用价 值,具有广阔的市场发展前景。技术方案一种有效提取菜籽蛋白的生物处理方法,包括下述工艺步骤将菜籽饼粕粉碎,过60目筛,然后按料水比1 1的比例与水混合,按5-10%接种 量接入24h种龄的米曲霉种子液,设定发酵温度28-37°C,发酵24-48h。将菜籽饼粕粉碎,过60目筛,按料水比1 10加水,设定pH4. 5-5. 5,酶解温度 40-55°C,酶解时间 1. 5-3. 5h,加酶量 15_20U/mL。将发酵或酶解后的菜籽饼粕,按料水比1 10加水,用NaOH溶液调节pH值为11, 在50°C下搅拌提取60min。对提取液进行离心15min,得到上清液,将上清液冷冻干燥得到 粗蛋白,并用凯氏定氮法(参照国标GB/T 5009. 5-2003)测定蛋白含量。本发明的有益技 术效果将固态发酵、纤维素酶处理分别与碱液提取相结合,菜籽蛋白的提取率大大提高, 经固态发酵、纤维素酶处理的菜籽饼粕的蛋白质提取率分别为29. 74%,36. 06%,比未经酶 处理的提取率提高了 18. 94%,42. 37%。4实施例2纤维素酶处理油菜籽饼粕取1000克干燥的菜籽饼粕,用FW177型中药粉碎机(天津泰勒斯特仪器有限公司 生产)进行粉碎后,过60目筛,置于酶解罐内,加入10L水,设定用超级恒温水浴锅控制酶 解温度为45°C,用氢氧化钠或盐酸溶液调节pH值为5. 0,边搅拌边加入20g纤维素酶(酶 活为10000U/g),搅拌酶解处理2h。将酶解产物离心过滤,收集沉淀物并干燥。称取酶解后的菜籽饼粕10g(或未处理的菜籽饼粕),加水100mL,用NaOH溶液调 节PH值为11,在50°C下搅拌提取60min。对提取液进行离心15min,得到上清液,将上清液 冷冻干燥得到粗蛋白,并用凯氏定氮法(参照国标GB/T 5009. 5-2003)测定蛋白含量。将 酶解产物离心过滤,收集沉淀物,将沉淀物干燥,得到的酶解后的菜籽饼粕的蛋白提取率为 36. 06%,比未处理的提高了 42. 37%。
本发明涉及利用固态发酵、纤维素酶处理提高菜籽蛋白提取率的方法,有效地解决了高温带皮菜籽粕综合利用问题,极大地提高了产品附加值。本发明方法以高温带皮油菜籽饼粕为原料,通过固态发酵或纤维素酶处理,经碱液提取和离心分离,制得菜籽蛋白。本发明提高了带皮菜籽粕蛋白的提取率,经固态发酵或酶处理,菜籽蛋白的提取率比对照组分别提高了18.94%、42.37%。
一种有效提取菜籽蛋白的生物处理方法
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