一种植物白蛋白的制备方法技术

技术编号:12303142 阅读:87 留言:0更新日期:2015-11-11 12:45
本发明专利技术提供一种高纯度植物白蛋白的制备方法(以脱脂玉米胚芽粕为例),包括以下步骤:(1)原料粉碎:利用超微粉碎机将脱脂玉米胚芽粕进行粉碎;(2)一次酶解:超微玉米胚芽粕粉加水调浆,调节至适宜的pH值和温度,加入一定量的淀粉酶酶解一段时间,充分去除其中的淀粉;(3)二次酶解:调节pH值和温度,加入纤维素酶,降解玉米胚芽粕细胞壁,使水溶性蛋白充分溶出;(4)离心:得上清储存以备用,沉淀再次浸提,重复两次,将所有得到的上清液合并;(5)等电点沉淀:调节(4)所得澄清溶液的pH至白蛋白等电点,并连续搅拌使白蛋白沉淀后,离心,取沉淀备用;(6)二次沉淀:取(5)所得沉淀,加水溶解,重复步骤(5),所得沉淀即为目标蛋白质-白蛋白。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及谷物资源的转化与利用领域,特别涉及。
技术介绍
白蛋白,又称白蛋白,在自然界中分布最广,广泛分布在各种动植物中。而脊椎动 物血浆中的白蛋白含量最为丰富,约占血浆蛋白含量的40%_60%,是血浆中最重要的蛋白 之一,它可与许多内源和外源性组分相结合,参与维持血浆的胶体渗透压及物质交换,并且 具有清除自由基、抗凝血、抑制血小板聚集、影响动脉血管的的渗透性、维持血压平衡等功 能;植物源白蛋白主要存在于种子或胚芽中,含量可达胚芽总蛋白的30%左右,具有显著的 抗生物氧化、抗衰老、免疫活性以及抗疲劳、降低胆固醇,预防心血管疾病,抗肿瘤等功能。 植物白蛋白与动物血液白蛋白相比,具有原料来源广泛,价格低廉,活性高和安全性高等优 点。 目前市场上的白蛋白产品主要来源于健康人的血液,即人血白蛋白是人血液制品 的一种,俗称〃生命制品〃、〃救命药〃。它是从健康人的血液中提炼加工而成,直接静脉注 射到病人体内,其主要功能是增强人的免疫力和抵抗力。市场价300到400元一瓶。临床 上主要用于失血创伤和烧伤等引起的休克、脑水肿,以及肝硬化、肾病引起的水肿或腹水等 危重病症的治疗,以及低蛋白血症病人。 但目前医用的人血白蛋白,由于原料来源受限,价格昂贵而且紧缺,如国内生产的 20G (冻干粉)/瓶人血白蛋白,统一最高零售价格为608元,已经成为危重病人的奢侈品; 而动物蛋白制品因受开发周期长,资本投入高等原因也限制了白蛋白的大规模生产和广泛 应用。因此,开发一种具有原料来源广泛,且生产成本较低的人血或动物血液白蛋白替代品 势在必行。 谷类、豆类等粮食作物及坚果类食物中都含有蛋白质,而玉米胚芽和小麦胚芽等 较为大宗的农业原材料中,白蛋白含量较高,且8种必需氨基酸的AAS值大于1,氨基酸组成 更接近于联合国粮食与农业组织(FA0)的推荐标准模式,营养价值堪比鸡蛋和牛奶;其中 的白蛋白均具有较为显著的抗氧化活性、抗衰老活性和免疫活性等。而玉米胚芽柏和小麦 胚芽柏等是油脂企业的主要副产品,过去这些脱脂柏因为含有丰富的蛋白质和纤维素,一 直以饲料来应用,这对其中优质的白蛋白资源是一种极大的浪费。 经典的植物白蛋白提取方法是Osboren的水相浸提法,即物料经粉碎后,直接加 水浸提,离心,上清液即为白蛋白水溶液。但玉米胚芽和小麦胚芽等谷物原料在分离的过 程带有一定的淀粉且本身含有较多的纤维素,单一的水提不能完全释放其中水溶性的白蛋 白,白蛋白的提取率较低,造成蛋白质资源的浪费;且离心后的上清液易带有难分离的超微 细淀粉,对后续白蛋白的纯化带来困难。 现阶段,已申请的植物白蛋白相关专利仅有两个,但均未获得授权。2014年4月公 开的"茶叶中白蛋白的提取方法"(201310612256. 3),现处于公开审理中,涉及茶叶中白蛋 白的提取方法,具体步骤为:室温下对茶叶粉碎、水提、离心、过滤即可;但该申请专利并未 对白蛋白的纯度和提取率提取率加以说明,商业价值有限;另一个是2012年申请的"叶蛋 白和白蛋白的提取"(201210198671. 4),但已被视为无权驳回,公开了一种叶蛋白和白蛋白 的提取,其方法是:将青菜叶清洗、粉碎、打浆、榨汁;放入容器中加热、保温、析出、冷却、反 复加入清水进行搅拌并振动而使叶蛋白沉淀,二次加热,用得到叶蛋白相同的方法提取白 蛋白;但该专利在权利要求中说明的提取过程温度为60°C- 97°C,严重破坏白蛋白的活 性,与医用所需白蛋白的功能活性相差甚远。而本专利技术是在双酶分步酶解去除胞壁间纤维 素和溶于水的超微细淀粉的基础上,两次水相浸提,最大限度提取白蛋白;合并清夜后,利 用蛋白质等电点沉淀的原理沉淀蛋白,离心,再次溶解白蛋白和并利用等电点沉淀原理使 白蛋白二次沉淀,达到纯化的目的;冷冻干燥得到成品后,溶解,利用Bradford蛋白浓度测 定试剂盒对其浓度进行测定,并计算产品纯度,本专利技术所得白蛋白的纯度均在在96%以上。 且酶法提取蛋白质具有反应条件温和、副反应少等特点,可有效的保护被提取蛋白的固有 特性,为蛋白质的再次利用提供可靠保障。 本专利技术适用于玉米胚芽白蛋白和小麦胚芽白蛋白等植物白蛋白的提取;以油脂企 业的副产物脱脂玉米胚芽柏和脱脂小麦胚芽柏等为原料,利用双酶分步酶解与水相浸提有 机结合以及等电点二次沉淀的手段,制备纯度较高的高附加值植物白蛋白,对于增加医用 白蛋白的来源具有重大意义。
技术实现思路
在此针对植物白蛋白的营养功能和生物活性,本专利技术提供一种植物白蛋白的制备 方法,将现代生物酶解技术与经典水提有机结合,提高白蛋白溶出率,并具有应条件温和、 副反应少等优点。 为达到上述实验目的,本专利技术按照下述技术方案实现,包括以下步骤(以脱脂玉米 胚芽柏为例):(1)原料粉碎:称取一定量脱脂玉米胚芽柏,利用超微粉碎机进行粉碎;(2) 一次酶解:超微玉米胚芽柏粉按照料液比1 :6-1 :20加水调浆,调节pH5. 2-6. 5,常温,加 入15U/g-500U/g的淀粉酶酶解1. 5-5h,去除其中的淀粉;(3)二次酶解:调节pH4. 0-6. 0, 30-40°C,加入纤维素酶160-450U/g,降解玉米胚芽柏细胞壁,使蛋白质充分溶出;(4)离 心:得上清储存以备用,沉淀再次浸提,重复两次,将所有得到的上清液合并;(5)等电点沉 淀:调节(4 )所得澄白蛋白溶液的pH至白蛋白等电点3. 5-4. 8,并连续搅拌使白蛋白沉淀 后,离心,取沉淀备用;(6)二次沉淀:取(5)所得沉淀,加水溶解,重复步骤(5),所得沉淀即 为目标蛋白质-白蛋白;(7)将(6)所得沉淀冷冻干燥,得玉米胚芽白蛋白粉。 本专利技术植物白蛋白的制备方法,其中:所述超微粉碎样品的粒径在120目以下。 本专利技术植物白蛋白的制备方法,其中:所述离心条件为4000rpm, 20min。 本专利技术植物白蛋白的制备方法,其中:步骤(4)所述两次浸提加水量为样品体积 的10倍,浸提时间30min。 本专利技术植物白蛋白的制备方法,其中:步骤(4)所述二次沉淀时,加水量为粗白蛋 白样品质量的5倍。 本专利技术相较于现有技术,利用双酶分步酶解技术,有利于白蛋白的高效提取,反应 条件温和,无副反应,能够充分利用我国现有的植物蛋白资源,降低医用白蛋白的生产成 本,缩短生产周期,具有重大意义。【具体实施方式】 本专利技术以下将结合实施例作进一步描述: 实施例1 : (1)原料粉碎:利用超微粉碎机将脱脂玉米胚芽柏进行粉碎,粒度均在120目以下;(2) 一次酶解:超微玉米胚芽柏粉按照料液比1 :10加水调浆,调节PH6. 0,加入200U/g的淀粉 酶酶解3h,去除其中的淀粉;(3)二次酶解:调节pH6. 0,温度30°C,加入纤维素酶300U/g, 降解玉米胚芽柏细胞壁,使蛋白质充分溶出;(4)离心:得上清储存以备用,沉淀再次浸提, 重复两次,将所有得到的上清液合并;(5)等电点沉淀:调节(4)所得澄白蛋白溶液的pH至 白蛋白等电点4. 2,并连续搅拌使白蛋白沉淀后,离心,取沉淀备用;(6)二次沉淀:取(5)所 得沉淀,加水溶解,重复步骤(5),所得沉淀即为目标蛋白质-白蛋白;(7)将(6)所得沉淀 冷冻干燥。 按上述方法制取三批次的玉米胚芽白蛋白成品本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种植物白蛋白的制备方法,其特征在于包括以下步骤:(1)原料粉碎:称取一定量脱脂玉米胚芽粕,利用超微粉碎机进行粉碎;(2)一次酶解:超微玉米胚芽粕粉按照料液比1:6‑1:20加水调浆,调节pH5.2‑6.5,温度22‑48℃,加入15U/g‑500U/g的淀粉酶酶解1.5‑5h,去除其中的淀粉;(3)二次酶解:调节pH4.0‑6.0,温度40‑60℃,加入纤维素酶160‑450U/g,降解玉米胚芽粕细胞壁,使蛋白质充分溶出;(4)离心:得上清储存以备用,沉淀再次浸提,重复两次,将所有得到的上清液合并;(5)等电点沉淀:调节(4)所得澄白蛋白溶液的pH至白蛋白等电点3.8‑4.2,并连续搅拌使白蛋白沉淀后,离心,取沉淀备用;(6)二次沉淀:取(5)所得沉淀,加水溶解,重复步骤(5),所得沉淀即为目标蛋白质‑白蛋白;(7)将(6)所得沉淀冷冻干燥,得玉米胚芽白蛋白粉。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:王文杨铭乾王付转黄继红惠明纪小国李海月
申请(专利权)人:河南工业大学
类型:发明
国别省市:河南;41

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