專利名稱：超聲-微波協(xié)同提取菜籽蛋白的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明提供一種采用超聲-微波協(xié)同提取菜籽蛋白的工藝方法，屬于農(nóng)產(chǎn)品加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
油菜籽是一種重要的油料作物，我國油菜籽的種植面積在1億畝以上，產(chǎn)量高達 1000多萬噸，均居世界之首。每年加工過程中產(chǎn)生的菜籽粕600-700萬噸，但80%以上被作為肥料使用。油菜籽中蛋白質(zhì)含量豐富，達到25%-27%，浸油后的菜籽粕中蛋白質(zhì)高達 35%-45%，并且菜籽粕中氨基酸的種類豐富，含有8種必需氨基酸，能滿足人體生理機能的需要，沒有限制性氨基酸，其氨基酸組成和含量符合FA0/WH0推薦模式值，與大豆、花生、 棉籽等其他植物蛋白相比，其生物效價和營養(yǎng)價值較高，是一種具有開發(fā)潛力的優(yōu)質(zhì)植物蛋白質(zhì)。油菜籽粕根據(jù)菜籽是否脫皮可分為脫皮粕和帶皮粕；根據(jù)菜籽制油處理方式不同，又將菜籽粕分為高溫粕和低溫粕。由于菜籽脫皮工藝繁瑣，損失較大，而且高溫處理出油率高、利潤大，因此國內(nèi)油廠大多采用帶皮高溫壓榨，從而產(chǎn)生大量高溫帶皮菜籽粕。目前，國內(nèi)關(guān)于低溫脫皮菜籽粕的研究較多，提取蛋白效果較為理想，但是關(guān)于高溫帶皮菜籽粕的開發(fā)利用未見報道。其主要原因是，高溫帶皮菜籽粕的蛋白一部分在高溫下發(fā)生變性， 不易提取出來，還有一部分蛋白與纖維素結(jié)合，很難釋放出來。目前，提取菜籽蛋白的方法有水相萃取法、有機溶劑法、水相酶解法、超濾、滲濾法等，水相萃取法在工業(yè)生產(chǎn)中提取時間較長，蛋白提取率不高，還有廢水不易處理，易造成環(huán)境污染等問題；用乙醇、丙酮等有機溶劑制備菜籽蛋白的方法，工藝復(fù)雜、成本高以及溶劑對蛋白質(zhì)營養(yǎng)價值和食用安全性影響等；水相酶解法可以提高菜籽蛋白的提取率，但是產(chǎn)品以蛋白肽為主，蛋白的乳化與起泡等功能性質(zhì)降低；超濾、滲濾法也逐漸應(yīng)用于分離制備菜籽蛋白液，但超濾膜面或膜孔很容易被污染，導(dǎo)致超濾膜的處理能力下降甚至不能工作，而且污染后的清洗工作也相當繁雜，致使超濾技術(shù)在工業(yè)上的推廣和應(yīng)用受到很大限制。用超聲-微波協(xié)同提取菜籽蛋白是一種新興的方法，其原理是將超聲振動與開放式微波兩種作用方式相結(jié)合，克服了常規(guī)超聲波和微波萃取的不足，實現(xiàn)了低溫常壓對樣品快速高效的預(yù)處理，使熱作用、機械作用、空化作用以及許多次級效應(yīng)如擊碎、乳化、擴散等增強，并能有效打破細胞邊界層，使擴散速度增加，促進固體物料中有效成分溶出，顯著提高其提取效率。目前對于超聲-微波協(xié)同提取菜籽蛋白的研究，尚未見報道。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題本發(fā)明主要是采用超聲和微波協(xié)同提取菜籽蛋白，采用此方法，能夠顯著縮短提取時間，提高菜籽蛋白提取效率，具有廣闊的市場發(fā)展前景。技術(shù)方案采用超聲和微波協(xié)同提取菜籽蛋白的技術(shù)，主要包括以下幾點
1、菜籽餅粕的預(yù)處理將油菜籽餅粕粉碎，過40-100目篩，然后按料液比1 20加水混合，用NaOH調(diào)至 PH為8-12，攪拌，浸泡20min。2、超聲-微波協(xié)同提取菜籽蛋白將上述浸泡液放入超聲-微波協(xié)同萃取儀內(nèi)，打開超聲波開關(guān)(固有頻率40kHz， 功率為50w)，設(shè)置微波功率為80w，然后萃取7-9min。3、重復(fù)上述1、2步驟提取3次，在3500r/min條件下離心lOmin，上清液即蛋白提取液。菜籽蛋白的提取率可按下式計算蛋白提取率=提取液中的蛋白含量/原料中的蛋白含量X 100%。4、酸沉將提取液pH調(diào)至4. 5，然后在3500r/min條件下離心lOmin，下層沉淀物即菜籽蛋白。5、冷凍干燥將上述菜籽蛋白的pH調(diào)至7.0，預(yù)凍24h后，進行真空冷凍干燥，得到蛋白產(chǎn)品，用凱氏定氮法(參照國標GB/T5009. 5-2003)測定蛋白含量。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步說明實施例1將油菜籽餅粕粉碎，過60目篩，稱取IOg放入燒杯內(nèi)，按1 20的比例加水混合， 攪拌均勻，用NaOH調(diào)至pH為12，浸泡20min，將溶液放入超聲-微波協(xié)同萃取儀中，打開超聲波開關(guān)(固有頻率40kHz，功率為50w)，設(shè)置微波功率為80w，作用時間為500s ；過濾，將濾渣按1 10比例加水混合，調(diào)pH為12，攪拌，再放入超聲-微波協(xié)同萃取儀中，按上述同樣條件處理7-9min ；濾渣處理2次后，合并3次的濾液，在3500r/min條件下離心lOmin，離心得蛋白提取液；將上清液在pH為4. 5條件下酸沉，最后對酸沉的蛋白進行冷凍干燥。得到菜籽蛋白的提取率為90. M%，凱氏定氮法測得蛋白的純度為78. 2%。與傳統(tǒng)水相提取法相比，蛋白的提取率提高了 7. 74%，提取時間縮短了 5倍。
權(quán)利要求
1.一種采用超聲-微波協(xié)同萃取提取菜籽蛋白的工藝方法，其特征在于采用如下步驟(1)以高溫帶皮油菜籽餅粕為原料，將其粉碎過篩，取60目菜籽粕，按料液比為1 20 加入蒸餾水，用堿液調(diào)節(jié)PH為8-12，浸泡5-25min; (2)將(1)溶液放入超聲-微波協(xié)同萃取儀中，打開超聲波開關(guān)(固有頻率40kHz，功率為50w)，設(shè)置微波功率為80w，作用時間為 5-9min，提取3次，離心；(3)將O)的上清液在pH 4. 5條件下沉淀，然后離心，最后對沉淀的蛋白進行冷凍干燥。
2.如權(quán)利要求1所述，菜籽粕經(jīng)粉碎過篩，取40-100目作為原料；菜籽粕與水的比例為1 20 ；調(diào)節(jié)pH所用的堿液為NaOH或Na2CO3,提取液的pH為8_12。
3.如權(quán)利要求1所述，在菜籽蛋白的提取過程中超聲波和微波同時作用；超聲波的頻率為40KHz，功率為50w，微波功率為80w ；超聲-微波協(xié)同提取時間為5-9min。
全文摘要
本發(fā)明開發(fā)出一種利用超聲和微波協(xié)同提取菜籽蛋白的新技術(shù)，優(yōu)化了提取工藝參數(shù)，能夠使菜籽餅粕中的蛋白快速溶出，縮短了提取時間，有效地提高了蛋白的提取效率，同時節(jié)能降耗，降低了生產(chǎn)成本。本發(fā)明以高溫帶皮菜籽餅粕為原料，取40-100目菜籽粕，按料液比1∶20加入蒸餾水，用NaOH調(diào)節(jié)pH8-12，浸泡5-25min；通過超聲和微波協(xié)同萃取，在超聲波頻率40kHz、功率50W、微波功率80W條件下，萃取5-9min，提取3次，合并提取液，離心得上清液；在pH 4.5條件下進行酸沉，經(jīng)離心分離，干燥制得菜籽蛋白。超聲-微波協(xié)同萃取菜籽蛋白的提取率比傳統(tǒng)的水相萃取法提高7.74％，提取時間縮短5倍。
文檔編號C07K1/36GK102329382SQ20111025935
公開日2012年1月25日 申請日期2011年9月5日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月5日
發(fā)明者劉文旭, 盧曉會, 李春陽, 王衛(wèi)東 申請人:江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院