專利名稱：一種棉籽濃縮蛋白的制備方法及其加工生產(chǎn)線的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及棉籽深加工領(lǐng)域，特別是涉及一種棉籽濃縮蛋白的制備方法。(二) 技術(shù)背景我國(guó)是世界主要產(chǎn)棉大國(guó)，棉籽資源十分豐富，棉籽含有大量的優(yōu)質(zhì)蛋白。如果棉籽資 源得到充分利用，將會(huì)大大減少價(jià)格較高的豆粕和魚粉的進(jìn)口量。但目前我國(guó)的高質(zhì)量棉籽 蛋白產(chǎn)量很小，棉籽經(jīng)過脫除游離棉酚后，還含有殼、絨等雜質(zhì)，并含有淀粉、纖維等多糖 類物質(zhì)，蛋白質(zhì)的含量較低，未能得到精細(xì)的加工和利用。(三) 發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提供一種棉籽濃縮蛋白的制備方法及其加工生產(chǎn)線，要解決脫酚棉籽蛋白進(jìn) 一步精加工的問題，以得到蛋白含量更高、毒素含量更低的優(yōu)質(zhì)棉籽濃縮蛋白產(chǎn)品。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的這種棉籽濃縮蛋白的制備方法，其特征在于制備步驟如下 步驟l、將脫酚棉籽蛋白原料進(jìn)行過篩預(yù)處理；步驟2、將預(yù)處理后的脫酚棉籽蛋白原料投入到酶解反應(yīng)釜中，進(jìn)行加水?dāng)嚢瑁?步驟3、在酶解反應(yīng)釜內(nèi)加入非蛋白酶，酶解l 3h后，將酶解反應(yīng)釜內(nèi)物料的溫度升溫 至85-90。C;步驟4、在酶解反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行滅酶15 20min，將酶解反應(yīng)釜內(nèi)物料的溫度降溫至常溫； 步驟5、將物料輸入酸堿反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行酸解，將pH值調(diào)節(jié)到4.0 4. 5，繼續(xù)攪拌1 1. 5h后停止；步驟6、將酸解后的物料在酸堿反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行中和，將pH值調(diào)節(jié)至中性；步驟7、將中性物料進(jìn)行固液離心分離，得到固相物料和液相物料；步驟8、將固相物料烘干、粉碎，得到蛋白含量65-70%的棉籽濃縮蛋白產(chǎn)品。步驟9、將液相物料干燥，得到溶解性好，碳水化合物含量高、蛋白含量35-40%的蛋白田l」廣口口 o所述步驟l中所用的脫酚棉籽蛋白原料是蛋白含量》50%的脫酚棉籽蛋白，脫酚棉籽蛋白 原料的預(yù)處理方法是過20-40目篩。所述步驟2中酶解反應(yīng)釜中的加水量為棉籽蛋白原料質(zhì)量的6 8倍，控制酶解反應(yīng)釜內(nèi) 物料的溫度為30 40。C。所述步驟3中加入的非蛋白酶是淀粉酶、纖維素酶和果膠酶的聯(lián)合非蛋白酶，其添加量 分別占脫酚棉籽蛋白原料質(zhì)量的O. 5 0. 6%。、 1. 0 1. 2%。和0. 4 0. 5%。。所述淀粉酶是a-淀粉酶(EC3. 2. 1. 1. ) 、 e-淀粉酶(EC3. 2. 1. 2.)或兩者 的混合物；所述果膠酶是原果膠酶(prot叩ectinase)、果膠聚半乳糖醛酸酶(pectin polygalacturonase; PG)、果膠甲酉莒7K解酉每(pectin methylesterase; PE)的任意——禾中或兩 三種的混合物；所述纖維素酶是木酶屬纖維素酶(Trichoderma)、曲霉屬纖維素酶(Aspergillus)、青 霉屬纖維素酶(Penicillium)中的一種或兩 三種的混合物。所述步驟5中酸解采用鹽酸、硫酸、乙酸、磷酸、乳酸等溶液。 所述步驟6中中和采用的是NaOH或Ca (0H) 2溶液。 所述步驟7中的固液分離采用的是過濾離心機(jī)，濾布80-100目。 所述步驟8中固相物料的烘干采用50 6(TC的真空干燥。所述步驟9中的液相物料先進(jìn)行真空濃縮，濃縮至原液體積的1/5 1/4，再將濃縮液進(jìn) 行噴霧干燥，得到蛋白副產(chǎn)品。這種棉籽濃縮蛋白的制備方法所采用的加工生產(chǎn)線，由氣流輸送機(jī)、振動(dòng)分離篩、配料 池、第一漿液泵、酶解反應(yīng)釜、第二漿液泵、酸堿反應(yīng)釜、第三漿液泵、過濾離心機(jī)順序連 接，過濾離心機(jī)的固相物料出料口與真空干燥機(jī)、粉碎機(jī)順序連接，過濾離心機(jī)的液相物料 出料口與真空濃縮機(jī)、第四漿液泵、噴霧干燥塔順序連接。本發(fā)明具有以下特點(diǎn)和有益效果本發(fā)明采用淀粉酶、纖維素酶和果膠酶三種非蛋白酶進(jìn)行聯(lián)合酶解，將原料中不可溶的 淀粉類物質(zhì)、纖維素類物質(zhì)、果膠類物質(zhì)酶解為短鏈的可溶性物質(zhì)，從而達(dá)到與原料中蛋白 原料分開的目的，進(jìn)一步提高蛋白的純度。淀粉酶(amylase)—般作用于可溶性淀粉、直鏈淀粉、糖元等a—l， 4-葡聚糖，水解a 一l， 4-糖苷鍵。纖維素酶是酶的一種，在分解纖維素時(shí)起生物催化作用。纖維素酶廣泛存在于自然界的 生物體中。細(xì)菌、真菌、動(dòng)物體內(nèi)等都能產(chǎn)生纖維素酶。果膠酶是催化植物細(xì)胞間質(zhì)(即果膠質(zhì))水解成半乳糖醛酸和果膠酸的一類酶。果膠酶可以由黑曲霉經(jīng)發(fā)酵精制而得。本發(fā)明在酶解后輔以稀酸酸解，從而促進(jìn)已經(jīng)形成美拉德反應(yīng)的蛋白和糖類物質(zhì)進(jìn)行可 逆反應(yīng)，從而達(dá)到蛋白和糖類物質(zhì)分開從而去除糖類提高蛋白含量的目的。經(jīng)蛋白含量試驗(yàn)表明，本發(fā)明得到的棉籽濃縮蛋白比原脫酚棉籽蛋白原料的蛋白含量提 高很多，達(dá)65 70%;得到的蛋白副產(chǎn)品可溶性好，富含碳水化合物類物質(zhì)，蛋白含量35 40%，是很好的發(fā)酵培養(yǎng)基，棉籽濃縮蛋白試驗(yàn)數(shù)據(jù)見下表: 棉籽濃縮蛋白試驗(yàn)數(shù)據(jù)批次12345678試驗(yàn)日期6. 66. 147. 37. 127. 187. 258. 108. 13原料蛋白(%)50. 1950. 1950. 1950. 1950. 1950. 1950. 1950. 19前處理40目篩40目篩40目篩40目篩40目篩40目篩40目篩40目篩篩后蛋白(%)50. 9350. 9350. 9350. 9350. 9350. 9350. 9350. 93濾液濃縮干燥后蛋39. 6537. 2438. 4836. 8736. 9436. 5936. 0737. 49白含量(%)濾渣50-6(TC真空蛋白蛋白蛋白蛋白蛋白蛋白蛋白蛋白烘干后指標(biāo)(%)66. 2668. 8967. 1669. 6469. 7070. 2570. 0768. 84水分水分3. 93水分水分4. 62水分水分水分水分4. 134. 824. 873. 894. 934. 61本發(fā)明在投入反應(yīng)釜之前可先進(jìn)行預(yù)處理，可以除去原料中的棉籽殼、絨等雜物，且提高原料的蛋白含量至50. 5 51.0%。原料蛋白經(jīng)過加酶和加酸浸泡后，再經(jīng)過固液分離和干 燥等工藝可以得到優(yōu)質(zhì)的棉籽濃縮蛋白產(chǎn)品和高碳水化合物含量的蛋白副產(chǎn)品，制備工藝簡(jiǎn) 單，不產(chǎn)生工業(yè)三廢，有利于環(huán)境保護(hù)。制備步驟8中所得到的棉籽濃縮蛋白由于其低毒、 高蛋白等特性，可以替代進(jìn)口魚粉等蛋白原料用于一些高端飼料產(chǎn)品中。同時(shí)可得到可溶性 好、碳水化合物含量高的蛋白副產(chǎn)品，可作為原料用于發(fā)酵行業(yè)中。

圖l是本發(fā)明的制備工藝流程圖。圖2是本發(fā)明的制備生產(chǎn)線的連接示意圖。圖3是本發(fā)明的蛋白含量試驗(yàn)結(jié)果圖。附圖標(biāo)記1-氣流輸送機(jī)、2-振動(dòng)分離篩、3-配料池、4-第一漿液泵、5-酶解反應(yīng)釜、 6-第二漿液泵、7-酸堿反應(yīng)釜、8-第三漿液泵、9-過濾離心機(jī)、10-真空干燥機(jī)、11-真空濃 縮機(jī)、12-第四漿液泵、13-噴霧干燥塔、14-粉碎機(jī)。 具體實(shí)施方式
實(shí)施例，這種制備功能性蛋白肽的方法步驟步驟l、將脫酚棉籽蛋白原料進(jìn)行過20 40目篩預(yù)處理，去除原料里的殼和絨；所用的 脫酚棉籽蛋白原料是蛋白含量》50%的脫酚棉籽蛋白。步驟2、將預(yù)處理后的脫酚棉籽蛋白原料投入到酶解反應(yīng)釜中，進(jìn)行加水?dāng)嚢瑁幻附夥?應(yīng)釜中的加水量為棉籽蛋白原料質(zhì)量的6 8倍，控制酶解反應(yīng)釜內(nèi)物料的溫度為30 4(TC。步驟3、在酶解反應(yīng)釜內(nèi)加入淀粉酶、纖維素酶和果膠酶的聯(lián)合非蛋白酶，其添加量分 別占脫酚棉籽蛋白原料質(zhì)量的O. 5 0.6%。、 1.0 1.2%。和0.4 0. 5%。，酶解l 3h后，將酶 解反應(yīng)釜內(nèi)物料的溫度升溫至85-9(TC 。步驟4、在酶解反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行滅酶15 20min，將酶解反應(yīng)釜內(nèi)物料的溫度降溫至常溫。步驟5、將物料輸入酸堿反應(yīng)釜內(nèi)采用鹽酸或硫酸進(jìn)行酸解，將pH值調(diào)節(jié)到4.0 4.5， 繼續(xù)攪拌l 1.5h后停止。步驟6、將酸解后的物料在酸堿反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行中和，用Na0H或Ca(0H)2溶液將pH值調(diào)節(jié)至 中性。步驟7、將中性物料進(jìn)行固液離心分離(可選用80-IOO目的濾布)，得到固相物料和液 相物料。步驟8、將固相物料烘干、粉碎，得到棉籽濃縮蛋白產(chǎn)品(蛋白含量65-70%)，固相物 料的烘干采用50 6(TC的真空干燥。步驟9、將液相物料進(jìn)行真空濃縮，濃縮至原液體積的1/5 1/4，將濃縮液進(jìn)行噴霧干 燥，得到蛋白副產(chǎn)品(蛋白含量35-40%)。所述淀粉酶可以是a-淀粉酶(EC3. 2. 1. 1. ) 、 {3-淀粉酶(EC3. 2. 1. 2.)或 兩者的混合物。所述果膠酶可以是以下三種任意一種或兩-三種的混合物(1) 、原果膠酶(protopectinase)，可使天然果膠轉(zhuǎn)變?yōu)榭扇苄怨z。(2) 、果膠聚半乳糖醛酸酶(pectin polygalacturonase; PG)，使果膠或果膠酸中a -1，4鍵分解，而生成半乳糖醛酸。(3) 、果膠甲酯水解酶(pectin methylesterase; PE)，使果膠中甲酯水解，生成果膠酸。所述纖維素酶一般用真菌或細(xì)菌生產(chǎn)，比較典型的有木酶屬纖維素酶(Trichoderma)、 曲霉屬纖維素酶(Aspergillus)和青霉屬纖維素酶(Penicillium)。參見圖l、圖2所示，上述棉籽濃縮蛋白的制備方法所采用的加工生產(chǎn)線，由氣流輸送機(jī) 1、振動(dòng)分離篩2、配料池3、第一漿液泵4、酶解反應(yīng)釜5、第二漿液泵6、酸堿反應(yīng)釜7、第 三漿液泵8、過濾離心機(jī)9順序連接，過濾離心機(jī)9的固相物料出料口與真空干燥機(jī)10、粉碎 機(jī)14順序連接，過濾離心機(jī)9的液相物料出料口與真空濃縮機(jī)11、第四漿液泵12、噴霧干燥 塔13順序連接。
權(quán)利要求
1.一種棉籽濃縮蛋白的制備方法，其特征在于制備步驟如下步驟1、將脫酚棉籽蛋白原料進(jìn)行過篩預(yù)處理；步驟2、將預(yù)處理后的脫酚棉籽蛋白原料投入到酶解反應(yīng)釜中，進(jìn)行加水?dāng)嚢瑁徊襟E3、在酶解反應(yīng)釜內(nèi)加入非蛋白酶，酶解1～3h后，將酶解反應(yīng)釜內(nèi)物料的溫度升溫至85-90℃；步驟4、在酶解反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行滅酶15～20min，將酶解反應(yīng)釜內(nèi)物料的溫度降溫至常溫；步驟5、將物料輸入酸堿反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行酸解，將pH值調(diào)節(jié)到4.0～4.5，繼續(xù)攪拌1～1.5h后停止；步驟6、將酸解后的物料在酸堿反應(yīng)釜內(nèi)進(jìn)行中和，將pH值調(diào)節(jié)至中性；步驟7、將中性物料進(jìn)行固液離心分離，得到固相物料和液相物料；步驟8、將固相物料烘干、粉碎，得到蛋白含量65-70％的棉籽濃縮蛋白產(chǎn)品。步驟9、將液相物料干燥，得到溶解性好，碳水化合物含量高、蛋白含量35-40％的蛋白副產(chǎn)品。
2.根據(jù)權(quán)利要求l所述的棉籽濃縮蛋白的制備方法，其特征在于所 述步驟l中所用的脫酚棉籽蛋白原料是蛋白含量》50%的脫酚棉籽蛋白，脫酚棉籽蛋白原料的 預(yù)處理方法是過20 40目篩。
3.根據(jù)權(quán)利要求l所述的棉籽濃縮蛋白的制備方法，其特征在于 所述步驟2中酶解反應(yīng)釜中的加水量為棉籽蛋白原料質(zhì)量的6-8倍，控制酶解反應(yīng)釜內(nèi)物料的 溫度為30 40。C。
4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的棉籽濃縮蛋白的制備方法，其特征在于所 述步驟3中加入的非蛋白酶是淀粉酶、纖維素酶和果膠酶的聯(lián)合非蛋白酶，其添加量分別占 脫酚棉籽蛋白原料質(zhì)量的O. 5 0. 6%。、 1. 0 1. 2%。和0. 4 0. 5%。。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的棉籽濃縮蛋白的制備方法，其特征在于所述淀粉酶是a-淀粉酶、e-淀粉酶或兩者的混合物；所述果膠酶是原果膠酶、果膠聚半乳糖醛酸酶、果膠甲酯水解酶的任意一種或兩 三 種的混合物；所述纖維素酶是木酶屬纖維素酶、曲霉屬纖維素酶、青霉屬纖維素酶中的一種或兩 三種的混合物。
6.根據(jù)權(quán)利要求l所述的棉籽濃縮蛋白的制備方法，其特征在于所 述步驟5中酸解采用鹽酸、硫酸、乙酸、磷酸、乳酸等溶液。
7.根據(jù)權(quán)利要求l所述的棉籽濃縮蛋白的制備方法，其特征在于所 述步驟6中中和采用的是NaOH或Ca (0H) 2溶液。
8.根據(jù)權(quán)利要求l所述的棉籽濃縮蛋白的制備方法，其特征在于所 述步驟7中的固液分離采用的是過濾離心機(jī)，濾布80-100目；所述步驟9中的液相物料先進(jìn)行 真空濃縮，濃縮至原液體積的1/5 1/4，再將濃縮液進(jìn)行噴霧干燥，得到蛋白副產(chǎn)品。
9.根據(jù)權(quán)利要求l所述的棉籽濃縮蛋白的制備方法，其特征在于 所述步驟8中固相物料的烘干采用50 6(TC的真空干燥。
10. 一種權(quán)利要求l-9任意一項(xiàng)的棉籽濃縮蛋白的制備方法所采用的 加工生產(chǎn)線，其特征在于由氣流輸送機(jī)(1)、振動(dòng)分離篩(2)、配料池(3)、第一漿 液泵(4)、酶解反應(yīng)釜(5)、第二漿液泵(6)、酸堿反應(yīng)釜(7)、第三漿液泵(8)、 過濾離心機(jī)(9)順序連接，過濾離心機(jī)(9)的固相物料出料口與真空干燥機(jī)(10)、粉碎 機(jī)(14)順序連接，過濾離心機(jī)(9)的液相物料出料口與真空濃縮機(jī)(11)、第四漿液泵 (12)、噴霧干燥塔(13)順序連接。
全文摘要
一種棉籽濃縮蛋白的制備方法及其加工生產(chǎn)線，將脫酚棉籽蛋白原料經(jīng)20～40目篩去除殼、絨，溶于6-8倍水，加入各占原料質(zhì)量0.5～0.6‰、1.0～1.2‰和0.4～0.5‰的淀粉酶、纖維素酶和果膠酶，溫度30～40℃，1～3h，升溫至85～90℃滅酶15～20min；降溫后用鹽酸等調(diào)pH值至4.0～4.5，1～1.5h，再用NaOH或Ca(OH)₂調(diào)pH值至中性，1～1.5h；將物料在離心機(jī)(80-100目濾布)內(nèi)分離濾液真空濃縮至1/5～1/4體積后噴霧干燥，得到副產(chǎn)品(蛋白含量35-40％)；濾餅真空烘干后粉碎，得到棉籽濃縮蛋白產(chǎn)品(蛋白含量65-70％)。本發(fā)明工藝簡(jiǎn)單，無工業(yè)三廢。
文檔編號(hào)C07K14/415GK101665534SQ200910306538
公開日2010年3月10日 申請(qǐng)日期2009年9月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月3日
發(fā)明者周德輝, 猛 孫, 波 彭, 李滿意, 李育飛, 李賢永, 楊國(guó)璋, 洋 焦 申請(qǐng)人:江蘇中棉紫光棉業(yè)科技有限公司