專利名稱：一種麻瘋樹籽餅分離蛋白的生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及植物蛋白領(lǐng)域，具體地說是一種麻瘋樹籽餅分離蛋白的生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
麻瘋樹(Jatropha curcas)又名黃仲樹、亮桐、黑皂樹、木花生、油蘆子、老胖果、 桐油樹、Wiysic Net等，屬大戟科(Euphorbiacea)麻瘋樹屬(Jatropha)植物。麻瘋樹 (Jatropha curcas)原產(chǎn)熱帶美洲，廣泛分布于熱帶和亞熱帶地區(qū)，是一種抗旱耐瘠的速生、多用途植物。麻瘋樹生長的適應(yīng)范圍廣，性喜光，喜暖熱氣候。世界分布中心為緬甸、泰國、老撾、柬埔寨、馬來西亞、印度。我國的麻瘋樹生長區(qū)主要分布在云南、貴州、四川、廣西、 廣東、臺灣、福建、海南等省區(qū)的熱帶及干熱河谷地區(qū)，主要為栽培或半野生狀態(tài)。麻瘋樹具有很高的經(jīng)濟價值，是國際公認(rèn)的生物能源樹和生物柴油樹，其果實含油率在30% 61% 左右，迄今為止已發(fā)現(xiàn)的野生品種含油率最高為61.8%，僅次于含油率最高的棕櫚樹，超過油菜和大豆等常見的油料作物。所以多數(shù)國家都將生物柴油的制取目標(biāo)轉(zhuǎn)向了更經(jīng)濟，不與人畜爭糧食的麻風(fēng)樹。美國，歐洲和加拿大地區(qū)生物柴油的應(yīng)用已經(jīng)十分廣泛和成熟，其中英國，印度，日本等國在非洲南部和東南亞大規(guī)模建立麻瘋樹種植基地?；谒挠猛?， 我國以開發(fā)生物能源，人工種植的麻瘋樹多達(dá)200萬公頃，計劃年產(chǎn)生物柴油500萬噸。目前，我國四川、廣西和云南等地正在積極組織發(fā)展麻瘋樹，以開發(fā)生物能源。2006年，國家林業(yè)局將麻瘋樹作為林業(yè)生物質(zhì)能源開發(fā)的首選樹種。據(jù)國家有關(guān)部門規(guī)劃，到2015年我國麻瘋樹栽培面積將達(dá)到800萬公頃。據(jù)國家有關(guān)部門規(guī)劃，到2015年我國麻瘋樹栽培面積將達(dá)到800萬公頃。國家對生物柴油的重視和麻瘋樹種植的大力推廣，麻瘋樹種仁制取生物柴油后的副產(chǎn)品是麻瘋樹餅粕，餅粕含有大量的粗蛋白，麻瘋樹種仁蛋白質(zhì)含量高達(dá)60%，氨基酸組成平衡。1公頃麻瘋樹果實榨油后可產(chǎn)2. 5噸餅粕，相當(dāng)于3. 4噸豆粕的蛋白含量。按此計算，800萬公頃麻瘋樹所產(chǎn)的餅粕可與2700多萬噸豆粕相當(dāng)。隨著我國養(yǎng)殖業(yè)連續(xù)20多年來的高速度增長，飼料資源尤其是蛋白質(zhì)飼料短缺問題越來越嚴(yán)重。我國是世界第一畜牧、水產(chǎn)養(yǎng)殖大國，中長期內(nèi)飼料資源短缺是我國畜牧業(yè)面臨的主要問題，蛋白質(zhì)飼料資源年缺口達(dá)3000萬噸以上，到2020年缺口將達(dá)4000萬噸，這嚴(yán)重制約我國養(yǎng)殖業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。因此，植物蛋白的需求問題越來越重要，我國現(xiàn)有的蛋白飼料資源的利用已經(jīng)達(dá)到很高的程度，開辟新的蛋白飼料資源勢在必行，是緩解我國蛋白質(zhì)資源短缺的有效途徑。麻瘋樹籽實由黑色堅硬的外殼和白色的種仁構(gòu)成，其中外殼約占35% 40%。麻瘋樹籽實榨油方法有兩種，即帶殼壓榨或去殼后制油。目前在種植麻瘋樹的發(fā)展中國家， 脫殼技術(shù)尚未成熟，小型榨油企業(yè)多通過螺旋壓榨法帶殼榨油，副產(chǎn)物中含有難以被動物消化的殼，限制了麻瘋樹餅粕作為一種潛在蛋白飼料資源的利用。申請?zhí)枮镃N201010520744. 8的中國發(fā)明提供一種麻瘋樹籽粕脫毒及濃縮蛋白制備的方法，屬于麻瘋樹籽粕精深加工領(lǐng)域。該發(fā)明首先采用擠壓膨化機作為反應(yīng)器，再利用生物酶解破壞植物細(xì)胞壁，最后用適當(dāng)濃度的乙醇脫洗，解決了麻瘋樹籽粕的毒素殘留的問題并同時制備了麻瘋樹籽粕濃縮蛋白。最后，對脫毒后麻瘋樹籽粕濃縮蛋白進(jìn)行了營養(yǎng)評價。但是生物酶需要的環(huán)境條件嚴(yán)格，酶的活力易受到各種因素干擾，麻瘋樹植物細(xì)胞壁堅厚，在大規(guī)模處理中很難實現(xiàn)細(xì)胞壁的裂解，即工業(yè)化生產(chǎn)比較困難。而且該專利沒有篩選優(yōu)化最佳的蛋白提取條件，沒能通過酸堿處理去除蛋白氮和動物不可利用的核酸結(jié)合蛋白等，制作出的產(chǎn)物只能稱為濃縮蛋白，營養(yǎng)價值受到影響，而沒有提供具體有效的脫毒方法。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種麻瘋樹籽餅分離蛋白的生產(chǎn)方法，解決目前麻瘋樹籽餅中由于含有難以被動物消化利用的殼成分的問題。本發(fā)明的上述技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案得以實施的一種麻瘋樹籽餅分離蛋白的生產(chǎn)方法，以脫脂麻瘋樹籽餅為原料，經(jīng)化學(xué)提取工藝生產(chǎn)分離蛋白，其特征在于包括如下步驟(1)堿溶解脫脂麻瘋樹籽餅與水混合后用堿液調(diào)節(jié)至ρΗΙΟ-11，在40-50°C攪拌至反應(yīng)充分，并用堿液校正PH值使混合液的pH值保持10-11范圍內(nèi)；反應(yīng)后得到的混合液離心分離，取上清液；(2)酸沉淀步驟(1)得到的上清液加入鹽酸調(diào)節(jié)PH至4. 5，攪拌IOmin后離心， 取沉淀物；(3)冷凍干燥步驟(2)得到的沉淀物經(jīng)鹽酸調(diào)節(jié)pH至6. 8-7.2范圍內(nèi)，冷凍干燥至水分含量低于12%，得到分離蛋白。冷凍干燥的優(yōu)點是能防止蛋白變性，最大程度的保持蛋白質(zhì)的品質(zhì)。本發(fā)明中所述的脫脂麻瘋樹籽餅是經(jīng)冷榨脫油處理的麻瘋樹籽餅，要求該麻瘋樹籽餅脂肪含量< 10%，殼含量<40%。其中，第一步，蛋白質(zhì)溶解在堿性溶液中，第二步使蛋白質(zhì)沉淀析出。本發(fā)明的方法通過化學(xué)方法使蛋白質(zhì)首先溶解在堿性溶液中，然后利用蛋白質(zhì)在等電點時溶解度最低沉淀析出的原理得到較純的蛋白質(zhì)。本發(fā)明人通過多次試驗證明，通過該過程可以得到粗蛋白含量較高的分離蛋白。本發(fā)明方法使用酸堿結(jié)合處理是破壞如麻瘋樹籽粕這種堅厚細(xì)胞壁最為有效方法，另外酸堿可以反復(fù)使用，完全適用于大規(guī)模生產(chǎn)。而且，所獲得的產(chǎn)品為去除非蛋白氮和核酸結(jié)合蛋白等動物不可利用蛋白的分離蛋白，可直接作為飼料的添加組份，營養(yǎng)價值無疑高于濃縮蛋白，因此，從方法有效性、適用規(guī)模、產(chǎn)品效果上，本發(fā)明明顯具有優(yōu)勢。堿溶溫度對蛋白得率的影響固定堿溶pH為10，酸沉pH為4. 5時堿溶溫度對蛋白及干物質(zhì)得率的影響見表1。 隨著溫度的升高，蛋白得率及干物質(zhì)得率增加。但是當(dāng)溫度高于45°C時獲得的分離蛋白變性嚴(yán)重，且有較濃的刺鼻性硫味。因此，選擇45°C作為堿溶溫度較為合適。表1不同堿溶溫度對干物質(zhì)得率和蛋白得率的影響
權(quán)利要求
1.一種麻瘋樹籽餅分離蛋白的生產(chǎn)方法，以脫脂麻瘋樹籽餅為原料，經(jīng)化學(xué)提取工藝生產(chǎn)分離蛋白，其特征在于包括如下步驟(1)堿溶解脫脂麻瘋樹籽餅與水混合后用堿液調(diào)節(jié)至ρΗΙΟ-ll，在40-50°C攪拌至反應(yīng)充分，并用堿液校正PH值使混合液的pH值保持10-11范圍內(nèi)；反應(yīng)后得到的混合液離心分離，取上清液；(2)酸沉淀步驟(1)得到的上清液加入鹽酸調(diào)節(jié)pH至4.0-5.0，攪拌10 min后離心， 取沉淀物；(3)冷凍干燥步驟(2)得到的沉淀物經(jīng)鹽酸調(diào)節(jié)pH至6.8-7. 2范圍內(nèi)，冷凍干燥至水分含量低于12%，得到分離蛋白。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的麻瘋樹籽餅分離蛋白的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(1)中， 所述的水為蒸餾水，脫脂麻瘋樹籽餅的質(zhì)量與蒸餾水的體積之比為1:8至1:12。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的麻瘋樹籽餅分離蛋白的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(1) 中，所述的脫脂麻瘋樹籽餅與水混合攪拌的溫度為45°C。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的麻瘋樹蛋白的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(1)中，攪拌速度為700-900r/min，攪拌時間為lh。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的麻瘋樹蛋白的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(2)和步驟 (3)中，所述的鹽酸濃度為lmol/L。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的麻瘋樹蛋白的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(2)中，攪拌速度為800r/min，攪拌時間為lOmin。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的麻瘋樹蛋白的生產(chǎn)方法，其特征在于步驟(2)中，加入鹽酸調(diào)節(jié)PH至4. 5。
8.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的麻瘋樹蛋白的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的堿液為 NaOH或KOH溶液。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的麻瘋樹籽餅分離蛋白的生產(chǎn)方法，其特征在于所述的NaOH 或KOH溶液的濃度為lmol/L。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種麻瘋樹籽餅分離蛋白的生產(chǎn)方法，解決了目前麻瘋樹籽餅中由于含有難以被動物消化利用的殼成分的問題。該生產(chǎn)方法以脫脂麻瘋樹籽餅為原料，經(jīng)化學(xué)提取工藝生產(chǎn)分離蛋白包括如下步驟(1)堿溶解脫脂麻瘋樹籽餅與水混合后用堿液調(diào)節(jié)至pH10-11，在40-50℃攪拌至反應(yīng)充分，并用堿液校正pH值使混合液的pH值保持10-11范圍內(nèi)；反應(yīng)后得到的混合液離心分離，取上清液；(2)酸沉淀步驟(1)得到的上清液加入鹽酸調(diào)節(jié)pH至4.0-5.0，攪拌10min后離心，取沉淀物；(3)冷凍干燥步驟(2)得到的沉淀物經(jīng)鹽酸調(diào)節(jié)pH至6.8-7.2范圍內(nèi)，冷凍干燥至水分含量低于12%，得到分離蛋白。
文檔編號A23K1/14GK102406057SQ20111035880
公開日2012年4月11日 申請日期2011年11月14日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月14日
發(fā)明者劉建新, 汪海峰, 王玉寶 申請人:浙江大學(xué)