本發(fā)明涉及提取食用蛋白組合物，尤其是一種硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉的制備方法。

背景技術：

蠶蛹蛋白主要是球蛋白以及少量清蛋白和結合于外表皮的蛋白，蠶蛹蛋白由18種氨基酸組成，其中8種人體必需氨基酸齊全，其總量約為40%，比例適當，是一種營養(yǎng)價值極高的昆蟲蛋白資源。我國是世界上最大的蠶絲生產(chǎn)國，全國的蠶絲產(chǎn)量約占世界的4/5。蠶蛹是繅絲過程中的主要副產(chǎn)物，一般每生產(chǎn)1Kg蠶絲就約有0.8Kg的干蠶蛹，因此，全國年產(chǎn)干蠶蛹達30萬噸以上。而干蠶蛹除了一小部分被用于食用和藥用，絕大部分被用于動物飼料。

近年來，廣大技術人員對利用干蠶蛹制備食用級的蠶蛹蛋白粉進行了有益的探索，例如，2009年4月1日公開的CN101396059A中國發(fā)明專利申請公開說明書中就公開了“一種食用級蠶蛹蛋白質(zhì)粉的生產(chǎn)方法”，其是取新鮮濕、干桑蠶蛹、柞蠶蛹或蓖麻蠶蛹,經(jīng)破碎分離去皮堿溶后分離脫脂,利用陶瓷膜回收NAOH并分離濃縮蛋白溶液,在分離出的蛋白溶液中加入雙氧水或臭氧脫色除臭后,調(diào)節(jié)等電點后離心分離出蛋白,再用乙醇對分離出的蛋白浸洗進一步脫脂脫色脫臭,再經(jīng)真空干燥脫臭脫乙醇后超微粉碎,制得淡黃白色低脂無蛹臭無鹽食用級蠶蛹蛋白質(zhì)粉。采用本方法脫色、脫味、脫鹽效果好,制作的產(chǎn)品質(zhì)量高,其氨基酸組成均衡。但是，由于蠶蛹蛋白的等電點為Ph4.0～4.2,在加熱條件下易發(fā)生褐變，對其營養(yǎng)價值及功能性質(zhì)有顯著影響。

技術實現(xiàn)要素：

為了克服現(xiàn)有技術中蠶蛹蛋白調(diào)節(jié)等電點后加熱易褐變的不足，本發(fā)明提供一種工藝合理、操作可行、生產(chǎn)成本低、修飾蠶蛹分離蛋白粉的得率及純度高、不易褐變的硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉的制備方法。

本發(fā)明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉的制備方法，其特征在于：其經(jīng)過下列工藝步驟：

a、原料選取 選取無污染、無腐敗變質(zhì)的蠶蛹為原料；

b、原料處理 稱量步驟a中所選取的蠶蛹，加入蠶蛹質(zhì)量5～10倍的水浸泡3～4h，再采用清水沖洗干凈，然后送入組織搗碎機加入蠶蛹質(zhì)量3～5倍的水搗碎成漿狀，得蠶蛹漿液；

c、溶解、提取 將步驟b中得到的蠶蛹漿液加入蠶蛹質(zhì)量8～15倍的、濃度為0.5%～1.0%的氫氧化鈉溶液，攪拌均勻，升溫至75℃～85℃，保持3～5h，提取蠶蛹漿液中的蛋白質(zhì)，得蠶蛹蛋白提取液；

d、分離 將步驟c中得到的蠶蛹蛋白質(zhì)提取液降溫至50℃以下，離心，收集清液，得蠶蛹蛋白清液；

e、脫脂 將步驟d中得到的蠶蛹蛋白清液繼續(xù)冷卻至30℃以下，分離出蠶蛹蛋白清液中的殘余油脂，得脫脂的蠶蛹蛋白液；

f、沉淀、脫鹽 將步驟e中得到的脫脂的蠶蛹蛋白液泵入沉淀罐中，用10%的硫酸溶液或鹽酸溶液調(diào)節(jié)脫脂的蠶蛹蛋白液的pH值為4.0～4.2，靜置沉淀10h以上，然后放出上清液，沉淀離心分離，得蠶蛹粗分離蛋白；將蠶蛹粗分離蛋白用其質(zhì)量15～20倍、pH值為4.0～4.2的純凈水洗滌2～3次，同法靜置，離心，得脫鹽的蠶蛹分離蛋白；

g、水解 將步驟f中得到的脫鹽的蠶蛹分離蛋白用純凈水分散成固形物濃度為15%～25%的溶液，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為9.0～9.5，升溫至溫度50℃～55℃，加入脫鹽的蠶蛹分離蛋白質(zhì)量1%～4%的胰蛋白酶，攪拌保溫水解40～60min，然后向水解液中再次加入木瓜蛋白酶，其加入量為脫鹽的蠶蛹分離蛋白質(zhì)量的0.5%～1%，保持溫度50℃～55℃，繼續(xù)酶解2～3h，得蠶蛹蛋白酶解液；

h、脫色 將步驟g中得到的蠶蛹蛋白酶解液加入其質(zhì)量3%～5%的活性炭，升溫料液溫度至85℃～95℃，保持10min～15min，然后過濾，得脫色的蠶蛹蛋白酶解過濾液；

i、硫酸鋯化 將步驟h中得到的脫色的蠶蛹蛋白酶解過濾液用稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為小于或等于3.0，按照脫色的蠶蛹蛋白酶解過濾液質(zhì)量：硫酸鋯質(zhì)量=1：0.04的比例，在攪拌下加入濃度為5%～10%的硫酸鋯溶液，室溫下反應30～40min，得硫酸鋯化的蠶蛹分離蛋白液；

j、氨化 將步驟i中得到的硫酸鋯化的蠶蛹分離蛋白液用氨水調(diào)節(jié)pH值為8.0～8.5，然后密閉，加熱使其升溫至沸騰，保持10～20min，然后攪拌降溫至室溫，過濾，棄去過濾液，取濾渣，用純凈水洗滌濾渣至洗滌液無氨水味為止，即得硫酸鋯修飾的蠶蛹分離蛋白；

k、干燥 將步驟j中得到的硫酸鋯修飾的蠶蛹分離蛋白置于真空干燥箱中，控制烘干條件進行烘干，得干燥的硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白，將其粉碎，得硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉。

所述的真空干燥箱中的烘干條件為：真空度控制為0.01～0.03 kpa，溫度控制為60℃～80℃，烘干時間24～36h。

本發(fā)明選取無污染、無腐敗變質(zhì)的蠶蛹為原料，經(jīng)搗碎后加入氫氧化鈉溶液，將原料中的蠶蛹蛋白充分地溶解于氫氧化鈉溶液中；再經(jīng)過濾去除蠶蛹粕殘渣等雜質(zhì)，清液脫脂后送入沉淀罐中加入鹽酸溶液或硫酸溶液進行沉淀，沉淀經(jīng)水洗去除可溶性雜質(zhì)，以提高其純度，然后控制條件加入胰蛋白酶進行一次水解，然后加入木瓜蛋白酶，進行二次水解；酶解液加入活性碳進行脫色，再進行硫酸鋯修飾，干燥后得硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉產(chǎn)品。本發(fā)明采用蛋白酶進行兩次水解對環(huán)境污染小，采用硫酸鋯修飾酸化脫色蠶蛹蛋白，可以使蛋白質(zhì)的活性反應基團與鋯離子在酸性形成穩(wěn)定的配位化合物，再加上氨化反應從而使白色得以穩(wěn)固。以該法生產(chǎn)的修飾蛋白質(zhì)不溶于水，可作為填充料使用。經(jīng)實驗測定：采用本工藝流程制得硫酸鋯修飾酸化脫色蠶蛹蛋白粉的純度可達85%以上，提取率為50%以上。本發(fā)明工藝合理，操作簡單可行，生產(chǎn)成本低，對環(huán)境污染小，硫酸鋯修飾脫色蠶蛹分離蛋白粉的得率及純度高，大大提高蠶蛹的附加值，為蠶蛹的利用提供了一個新途徑。

具體實施方式

下面結合實施例對本發(fā)明做進一步說明。

實施例1

一種硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉的制備方法，其經(jīng)過下列工藝步驟：

a、原料選取 選取無污染、無腐敗變質(zhì)的蠶蛹為原料；

b、原料處理 稱量步驟a中所選取的蠶蛹，加入蠶蛹質(zhì)量8倍的水浸泡3.5h，再采用清水沖洗干凈，然后送入組織搗碎機加入蠶蛹質(zhì)量4倍的水搗碎成漿狀，得蠶蛹漿液；

c、溶解、提取 將步驟b中得到的蠶蛹漿液加入蠶蛹質(zhì)量10倍的、濃度為0.6%的氫氧化鈉溶液，攪拌均勻，升溫至80℃，保持4h，提取蠶蛹漿液中的蛋白質(zhì)，得蠶蛹蛋白提取液；

d、分離 將步驟c中得到的蠶蛹蛋白質(zhì)提取液降溫至45℃，用臥式螺旋離心機以3000r/min進行離心處理，分離出蠶蛹蛋白液和蠶蛹粕殘渣，收集清液，得蠶蛹蛋白清液；

e、脫脂 將步驟d中得到的蠶蛹蛋白清液繼續(xù)冷卻至25℃，送入蝶式分離機分離出蠶蛹蛋白清液中的殘余油脂，得脫脂的蠶蛹蛋白液；

f、沉淀、脫鹽 將步驟e中得到的脫脂的蠶蛹蛋白液泵入沉淀罐中，用10%的硫酸溶液調(diào)節(jié)脫脂的蠶蛹蛋白液的pH值為4.1，靜置沉淀12h，然后放出上清液，沉淀用臥式螺旋離心機3000r/min進行離心處理，分離獲得蠶蛹粗分離蛋白；將蠶蛹粗分離蛋白用其質(zhì)量18倍、pH值為4.1的純凈水洗滌3次，同法靜置，離心，得脫鹽的蠶蛹分離蛋白；

g、水解 將步驟f中得到的脫鹽的蠶蛹分離蛋白用純凈水分散成固形物濃度為20%的溶液，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為9.2，升溫至溫度52℃，加入脫鹽的蠶蛹分離蛋白質(zhì)量3%的胰蛋白酶，攪拌保溫水解50min，然后向水解液中再次加入木瓜蛋白酶，其加入量為脫鹽的蠶蛹分離蛋白質(zhì)量的0.8%，保持溫度52℃，繼續(xù)酶解2.5h，得蠶蛹蛋白酶解液；

h、脫色 將步驟g中得到的蠶蛹蛋白酶解液加入其質(zhì)量4%的活性炭，升溫料液溫度至90℃，保持12min，然后用真空過濾機過濾，得脫色的蠶蛹蛋白酶解過濾液；

i、硫酸鋯化 將步驟h中得到的脫色的蠶蛹蛋白酶解過濾液用稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為3.0，按照脫色的蠶蛹蛋白酶解過濾液質(zhì)量：硫酸鋯質(zhì)量=1：0.04的比例，在攪拌下加入濃度為8%的硫酸鋯溶液，室溫下反應35min，得硫酸鋯化的蠶蛹分離蛋白液；

j、氨化 將步驟i中得到的硫酸鋯化的蠶蛹分離蛋白液用氨水調(diào)節(jié)pH值為8.2，然后密閉，加熱使其升溫至沸騰，保持15min，然后攪拌降溫至室溫，過濾，棄去過濾液，取濾渣，用純凈水洗滌濾渣至洗滌液無氨水味為止，即得硫酸鋯修飾的蠶蛹分離蛋白；

k、干燥 將步驟j中得到的硫酸鋯修飾的蠶蛹分離蛋白置于真空干燥箱中，真空度控制為0.02kpa，溫度控制為70℃，進行烘干時間30h，得干燥的硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白；將其粉碎，得硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉。

本實施例所提供的硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉的制備方法，其工藝合理，操作簡單可行，生產(chǎn)成本低，采用蛋白酶進行兩次水解對環(huán)境污染小，采用硫酸鋯修飾酸化脫色蠶蛹蛋白，可以使蛋白質(zhì)的活性反應基團與鋯離子在酸性形成穩(wěn)定的配位化合物，再加上氨化反應從而使白色得以穩(wěn)固，得到的硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉的得率及純度高，經(jīng)測定：制得硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉的純度可達88%，硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉的提取率為52%，大大提高蠶蛹的附加值和利用率。

實施例2

一種硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉的制備方法，其經(jīng)過下列工藝步驟：

a、原料選取 選取無污染、無腐敗變質(zhì)的蠶蛹為原料；

b、原料處理 稱量步驟a中所選取的蠶蛹，加入蠶蛹質(zhì)量10倍的水浸泡3h，再采用清水沖洗干凈，然后送入組織搗碎機加入蠶蛹質(zhì)量3倍的水搗碎成漿狀，得蠶蛹漿液；

c、溶解、提取 將步驟b中得到的蠶蛹漿液加入蠶蛹質(zhì)量15倍的、濃度為0.5%的氫氧化鈉溶液，攪拌均勻，升溫至75℃，保持5h，提取蠶蛹漿液中的蛋白質(zhì)，得蠶蛹蛋白提取液；

d、分離 將步驟c中得到的蠶蛹蛋白質(zhì)提取液降溫至40℃，用臥式螺旋離心機以4000r/min進行離心處理，分離出蠶蛹蛋白液和蠶蛹粕殘渣，收集清液，得蠶蛹蛋白清液；

e、脫脂 將步驟d中得到的蠶蛹蛋白清液繼續(xù)冷卻至20℃，送入蝶式分離機分離出蠶蛹蛋白清液中的殘余油脂，得脫脂的蠶蛹蛋白液；

f、沉淀、脫鹽 將步驟e中得到的脫脂的蠶蛹蛋白液泵入沉淀罐中，用10%的鹽酸溶液調(diào)節(jié)脫脂的蠶蛹蛋白液的pH值為4.2，靜置沉淀10h，然后放出上清液，沉淀用臥式螺旋離心機5000r/min進行離心處理，分離獲得蠶蛹粗分離蛋白，得蠶蛹粗分離蛋白；將蠶蛹粗分離蛋白用其質(zhì)量20倍、pH值為4.2的純凈水洗滌2次，同法靜置，離心，得脫鹽的蠶蛹分離蛋白；

g、水解 將步驟f中得到的脫鹽的蠶蛹分離蛋白用純凈水分散成固形物濃度為15%的溶液，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為9.0，升溫至溫度50℃，加入脫鹽的蠶蛹分離蛋白質(zhì)量1%的胰蛋白酶，攪拌保溫水解60min，然后向水解液中再次加入木瓜蛋白酶，其加入量為脫鹽的蠶蛹分離蛋白質(zhì)量的1%，保持溫度50℃，繼續(xù)酶解2h，得蠶蛹蛋白酶解液；

h、脫色 將步驟g中得到的蠶蛹蛋白酶解液加入其質(zhì)量5%的活性炭，升溫料液溫度至85℃，保持15min，然后用真空過濾機過濾，得脫色的蠶蛹蛋白酶解過濾液；

i、硫酸鋯化 將步驟h中得到的脫色的蠶蛹蛋白酶解過濾液用稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為2.8，按照脫色的蠶蛹蛋白酶解過濾液質(zhì)量：硫酸鋯質(zhì)量=1：0.04的比例，在攪拌下加入濃度為10%的硫酸鋯溶液，室溫下反應30min，得硫酸鋯化的蠶蛹分離蛋白液；

j、氨化 將步驟i中得到的硫酸鋯化的蠶蛹分離蛋白液用氨水調(diào)節(jié)pH值為8.0，然后密閉，加熱使其升溫至沸騰，保持20min，然后攪拌降溫至室溫，過濾，棄去過濾液，取濾渣，用純凈水洗滌濾渣至洗滌液無氨水味為止，即得硫酸鋯修飾的蠶蛹分離蛋白；

k、干燥 將步驟j中得到的硫酸鋯修飾的蠶蛹分離蛋白置于真空干燥箱中，真空度控制為0.01kpa，溫度控制為60℃℃，進行烘干時間36h，得干燥的硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白，將其粉碎，得硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉。

本實施例所提供的硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉的制備方法，其工藝合理，操作簡單可行，生產(chǎn)成本低，采用蛋白酶進行兩次水解對環(huán)境污染小，采用硫酸鋯修飾酸化脫色蠶蛹蛋白，可以使蛋白質(zhì)的活性反應基團與鋯離子在酸性形成穩(wěn)定的配位化合物，再加上氨化反應從而使白色得以穩(wěn)固，硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉的得率及純度高，大大提高蠶蛹的附加值和利用率。

實施例3

一種硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉的制備方法，其經(jīng)過下列工藝步驟：

a、原料選取 選取無污染、無腐敗變質(zhì)的蠶蛹為原料；

b、原料處理 稱量步驟a中所選取的蠶蛹，加入蠶蛹質(zhì)量5倍的水浸泡4h，再采用清水沖洗干凈，然后送入組織搗碎機加入蠶蛹質(zhì)量5倍的水搗碎成漿狀，得蠶蛹漿液；

c、溶解、提取 將步驟b中得到的蠶蛹漿液加入蠶蛹質(zhì)量8倍的、濃度為1.0%的氫氧化鈉溶液，攪拌均勻，升溫至85℃，保持3h，提取蠶蛹漿液中的蛋白質(zhì)，得蠶蛹蛋白提取液；

d、分離 將步驟c中得到的蠶蛹蛋白質(zhì)提取液降溫至50℃，用臥式螺旋離心機以3000r/min進行離心處理，分離出蠶蛹蛋白液和蠶蛹粕殘渣，收集清液，得蠶蛹蛋白清液；

e、脫脂 將步驟d中得到的蠶蛹蛋白清液繼續(xù)冷卻至30℃，送入蝶式分離機分離出蠶蛹蛋白清液中的殘余油脂，得脫脂的蠶蛹蛋白液；

f、沉淀、脫鹽 將步驟e中得到的脫脂的蠶蛹蛋白液泵入沉淀罐中，用10%的鹽酸溶液調(diào)節(jié)脫脂的蠶蛹蛋白液的pH值為4.0，靜置沉淀15h，然后放出上清液，沉淀用臥式螺旋離心機3500r/min進行離心處理，分離獲得蠶蛹粗分離蛋白，得蠶蛹粗分離蛋白；將蠶蛹粗分離蛋白用其質(zhì)量15倍、pH值為4.0的純凈水洗滌2次，同法靜置，離心，得脫鹽的蠶蛹分離蛋白；

g、水解 將步驟f中得到的脫鹽的蠶蛹分離蛋白用純凈水分散成固形物濃度為25%的溶液，用氫氧化鈉溶液調(diào)節(jié)pH值為9.5，升溫至溫度55℃，加入脫鹽的蠶蛹分離蛋白質(zhì)量4%的胰蛋白酶，攪拌保溫水解40min，然后向水解液中再次加入木瓜蛋白酶，其加入量為脫鹽的蠶蛹分離蛋白質(zhì)量的0.5%，保持溫度55℃，繼續(xù)酶解3h，得蠶蛹蛋白酶解液；

h、脫色 將步驟g中得到的蠶蛹蛋白酶解液加入其質(zhì)量3%的活性炭，升溫料液溫度至95℃，保持10min，然后用真空過濾機過濾，得脫色的蠶蛹蛋白酶解過濾液；

i、硫酸鋯化 將步驟h中得到的脫色的蠶蛹蛋白酶解過濾液用稀硫酸調(diào)節(jié)pH值為2.6，按照脫色的蠶蛹蛋白酶解過濾液質(zhì)量：硫酸鋯質(zhì)量=1：0.04的比例，在攪拌下加入濃度為5%的硫酸鋯溶液，室溫下反應40min，得硫酸鋯化的蠶蛹分離蛋白液；

j、氨化 將步驟i中得到的硫酸鋯化的蠶蛹分離蛋白液用氨水調(diào)節(jié)pH值為8.5，然后密閉，加熱使其升溫至沸騰，保持10min，然后攪拌降溫至室溫，過濾，棄去過濾液，取濾渣，用純凈水洗滌濾渣至洗滌液無氨水味為止，即得硫酸鋯修飾的蠶蛹分離蛋白；

k、干燥 將步驟j中得到的硫酸鋯修飾的蠶蛹分離蛋白置于真空干燥箱中，真空度控制為0.03 kpa，溫度控制為80℃，進行烘干時間24h，得干燥的硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白，將其粉碎，得硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉。

本實施例所提供的硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉的制備方法，其工藝合理，操作簡單可行，生產(chǎn)成本低，采用蛋白酶進行兩次水解對環(huán)境污染小，采用硫酸鋯修飾酸化脫色蠶蛹蛋白，可以使蛋白質(zhì)的活性反應基團與鋯離子在酸性形成穩(wěn)定的配位化合物，再加上氨化反應從而使白色得以穩(wěn)固，硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉的得率及純度高，經(jīng)測定：制得硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉的純度可達85%，硫酸鋯修飾蠶蛹分離蛋白粉的提取率為53%，大大提高蠶蛹的附加值和利用率。