南瓜籽浓缩蛋白超声辅助提取工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种南瓜籽浓缩蛋白超声辅助提取工艺，以实验室索式抽提脱脂南瓜饼粕为原料，研究工艺参数对其的影响，通过单因素试验选取三个代表性水平，再通过五因素三水平正交试验选出提取浓缩蛋白的最佳组合，并通过实验对其进行验证，具体包括准备材料与器材、实验方法、单因素实验以及正交试验优化。本发明专利技术得到最佳工艺组合为乙醇体积分数65％、时间40min、料液比1:9、温度40℃、超声功率200W、超声半小时，浸提两次；在该参数条件下得到的产品粗蛋白含量为77.04％；通过本发明专利技术的工艺参数，醇洗得到的南瓜籽浓缩蛋白含量较高，外观好，具有很好的实用价值。

Ultrasonic assisted extraction of pumpkin seed protein concentrate

The invention discloses an ultrasonic assisted extraction process of pumpkin seed protein concentrate, which takes the laboratory Soxhlet extraction skimmed pumpkin cake as the raw material, studies the influence of process parameters on it, selects three representative levels through the single factor test, and then selects the best combination of extracted protein concentrate through the five factor three level orthogonal test, and verifies it through the experiment, specifically including preparation Material and equipment, experimental method, single factor experiment and orthogonal experiment optimization. The best process combination obtained by the invention is ethanol volume fraction 65%, time 40 min, material liquid ratio 1:9, temperature 40 \u2103, ultrasonic power 200 W, ultrasonic half hour, two times of extraction; under the condition of the parameter, the crude protein content of the product is 77.04%; through the process parameters of the invention, the pumpkin seed concentrated protein content obtained by alcohol washing is high, the appearance is good, and the utility value is very good.

【技术实现步骤摘要】
南瓜籽浓缩蛋白超声辅助提取工艺
本专利技术涉及一种提取工艺，具体是一种南瓜籽浓缩蛋白超声辅助提取工艺。
技术介绍
蛋白质是人类生命基础，是一类构成十分复杂的聚合体，维持着细胞和生物体的生命。蛋白质是对人体很重要的物质，其以不同的方式在人体中发挥着特定功能。蛋白质也是食品组成成分之一，对食品影响巨大，食品的质构、风味、都与之关联。研究、改造它的功能性质将其合理的应用于食品工业是目前科学研究热门。它的组成单元多肽链的链长，构成，折叠方式等都会影响它的功能性质。食品蛋白不仅是人体生长发育的基础物质，对食品形成良好的色、香、味也有很大的作用。一直以来，人们对蛋白的研究也源源不断，新型产品也越来越多，但随着我国人口的不断增长，为了满足我们机体营养的需要，人们需要开发更多能与传统蛋白相竞争的非传统蛋白资源。同时，现代人比较注重营养搭配，对蛋白的质量要求也越来越高。缺少任何一种必需氨基酸都会对人体产生很大的影响，合理搭配食物，摄入多元化食物可以达到互补作用，既能提高蛋白的营养价值，还能减少人们对氨基酸种类摄入的不平衡。但现在含有过多脂肪的动物蛋白已经不太受到人们的关注了，因为动物蛋白对引起人们的心血管疾病有很大的关系，且随着肉制品和乳制品的价格上涨，近年来人们已经把目光转向了比较健康，价格低廉的植物蛋白，植物蛋白的开发得到更多的关注。将植物蛋白运用到食品工业中，代替传统蛋白，开发新型产品，将对我们蛋白产业链开发有着重大意义。南瓜，一种世界各地广泛种植的农作物，别名番瓜、窝瓜等。南瓜因其栽培性强和产量高等优点，在全国各地均有种植，全国各地的南瓜种植品种、周期不同，形状、口感和营养也不一样，人们对其选择也不同。南瓜果实一般呈黄、橘色，色泽鲜艳，人们常常将其加工为菜肴食用，也可以代替粮食，有时还可以研磨成粉状作为饲料使用。南瓜籽也可以食用，全株各部又可供药用，是一种优良的农作物。不仅如此，南瓜籽还具有很大的开发潜力。南瓜籽精油的活性物质，其不饱和脂肪酸成分对前列腺增生有着良好的预防效果，叶绿醌等物质能够预防缓解糖尿病。亚麻酸、亚油酸能调节胆固醇，多种类的矿物质、维生素易于被人体吸收，能抗氧化，可以达到美容养颜效果，是一种多功能物质。从南瓜籽中提取出的甲醇梯度洗脱物能明显抑制小鼠的前列腺增生。近几年，欧美掀起了南瓜籽开发热潮，我国也越来越重视南瓜产业的发展。随着种植技术的发展，我国南瓜产量与质量得到了提升，同时南瓜籽的产量也在增多，南瓜籽脱脂后产生的大量饼粕也待解决。饼粕的合理利用能提高南瓜籽的经济价值，而现在脱脂饼粕蛋白多用于饲料、化肥中或直接被丢弃，这将会造成优质蛋白的浪费。所以加大对脱脂饼粕蛋白的开发力度，提高其附加价值，对解决我国蛋白资源有深远意义。南瓜籽浓缩蛋白，是南瓜籽先脱脂后脱除饼粕中的色素、可溶性灰分、糖分等非蛋白成分后的物质，蛋白含量一般在65％以上，我们日常常见的蛋白产品系列有普通、浓缩、分离蛋白粉三种。普通蛋白粉制作简单，价格低廉，但因蛋白含量低和蛋白功能性较差，使用量与范围有限。分离蛋白粉，采用碱溶酸沉的方法制备，蛋白含量较高，一般在90％以上，但价格较贵。浓缩蛋白介于两者之间，功能性较好，营养价值高，蛋白也易制取。是一种利用性和可塑性较强的蛋白制品。目前国内外对南瓜籽浓缩蛋白工艺研究较少，专门的提取设备也还没完善。但近年人们对南瓜籽的功能性越来越重视，对其的提取利用也在进一步加深。其它植物油料的研究进程会对醇洗南瓜籽浓缩蛋白有着很好的借鉴作用。目前提取浓缩蛋白主要采用的是稀酸沉淀和乙醇浸提、湿热水洗等方法。稀酸沉淀法：脱脂饼粕料液体系在等电点时，疏水相互作用使蛋白质溶解度降低，利用这一特点，采用酸化的溶液提取，用离心原理，将可溶性蛋白质，灰分，色素、可溶性碳水化合物等物质与低分子蛋白分离，将所得沉淀物进行干燥可得浓缩蛋白粉。稀酸沉淀法提取浓缩蛋白，得到的浓缩蛋白溶解度好，但得率低，而且酸碱液耗费大，提取后的废液也容易污染环境，综合效益差。湿热水洗法：蛋白质的功能性质受温度影响，当温度达到临界温度时，蛋白质的结构会发生改变。利用蛋白质对热的敏感程度，将南瓜籽粕同水一起加热，当加热到一定程度时，蛋白质对水的溶解度很小，这时水可将脱脂饼粕中的水溶性糖分、灰分、色素脱去。但温度引起的蛋白质变性非常复杂且难于控制，因为它涉及蛋白分子间与水分子内部的相互作用的影响，得到的蛋白制品风味差，色泽不好，功能性也差，不利于产品的后续利用，这种方法已经基本被淘汰了。醇洗法：因为脱脂后的南瓜籽饼粕结构疏松，蛋白质能溶于水,而难溶于酒精,所以用乙醇溶液进行浸提，将蛋白质组分固定化，将能溶于乙醇溶液的杂质除去，然后离心干燥，得到浓缩蛋白粉。乙醇溶液对蛋白质有很强的蛋白质变性和沉淀能力，这种方法提取的浓缩蛋白粉溶解性会降低，但得率较高，风味、色泽也比较好，且生产过程几乎不产生污染环境的物质，可溶性多糖等副产物也可以进一步利用，综合效益比较高。是目前比较常用的方法之一。蛋白质营养价值高、功能特性多，常常被运用到食品体系中时。正因如此，人们也会特别考虑它的功能性质。传统醇洗法提取的蛋白质因为受乙醇作用，大量疏水基暴露，导致溶解性下降，而蛋白质的功能性质通常会受到溶解度的影响，所以借用物理法中的超声波方式辅助提取。超声波具有成本低，使用方便、可以缩短提取时间等优点，是人们常用的辅助提取方式。达到一定能量的超声波会使蛋白质分子在强烈的震荡下，变形、破碎。使溶剂更容易渗入物料细胞中。从而加速有效成分的提取，提高产品蛋白含量、缩短提取时间。在超声波强烈的空化作用下，蛋白溶解性也会提高。因此，本专利技术提供了一种南瓜籽浓缩蛋白超声辅助提取工艺。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种南瓜籽浓缩蛋白超声辅助提取工艺，以解决上述
技术介绍
中提出的问题。为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种南瓜籽浓缩蛋白超声辅助提取工艺，以实验室索式抽提脱脂南瓜饼粕为原料，研究工艺参数对其的影响，通过单因素试验选取三个代表性水平，再通过五因素三水平正交试验选出提取浓缩蛋白的最佳组合，并通过实验对其进行验证，具体步骤如下：(1)材料与器材a.试验原料与试剂：试验原料采用超市购买的袋装南瓜籽仁；石油醚、无水乙醇、浓硫酸、浓盐酸、硫酸钾、硼酸、硫酸铜、氢氧化钠等试剂均为分析纯；b.试验仪器与设备：高脂肪样品磨；自动脂肪检测仪；KJELTEC2300凯氏定氮仪；KQ-500DE型数控超声波清洗器；JY5002电子天平；DKZ-2电热恒温振荡水槽；101型电热鼓风干燥箱；(2)实验方法a.原料预处理：将市面上购买的袋装南瓜子仁用高脂肪样品磨磨碎后，干燥箱中干燥后取出，用滤纸棉线包扎好放入抽提管内，倒入适量的石油醚，安上冷凝器，打开进水管在55℃的水浴锅上加热回流；控制回流速度12-16次/h，提取6至10小时后结束，将脱脂试样包取出，蒸发溶剂后，放入干燥箱里干燥后取出，用样品磨磨碎，过80目筛后备用；b.醇洗南瓜籽浓缩蛋白提取工艺流程：取2g过80目筛的脱脂南瓜籽粕于浸提瓶中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种南瓜籽浓缩蛋白超声辅助提取工艺，其特征在于，以实验室索式抽提脱脂南瓜饼粕为原料，研究工艺参数对其的影响，通过单因素试验选取三个代表性水平，再通过五因素三水平正交试验选出提取浓缩蛋白的最佳组合，并通过实验对其进行验证，具体步骤如下：/n(1)材料与器材/na.试验原料与试剂：试验原料采用超市购买的袋装南瓜籽仁、石油醚、无水乙醇、浓硫酸、浓盐酸、硫酸钾、硼酸、硫酸铜、氢氧化钠；/nb.试验仪器与设备：高脂肪样品磨；自动脂肪检测仪；KJELTEC 2300凯氏定氮仪；KQ-500DE型数控超声波清洗器；JY5002电子天平；DKZ-2电热恒温振荡水槽；101型电热鼓风干燥箱；/n(2)实验方法/na.原料预处理：将市面上购买的袋装南瓜子仁用高脂肪样品磨磨碎后，干燥箱中干燥后取出，用滤纸棉线包扎好放入抽提管内，倒入适量的石油醚，安上冷凝器，打开进水管在55℃的水浴锅上加热回流；控制回流速度12-16次/h，提取6至10小时后结束，将脱脂试样包取出，蒸发溶剂后，放入干燥箱里干燥后取出，用样品磨磨碎，过80目筛后备用；/nb.醇洗南瓜籽浓缩蛋白提取工艺流程：取2g过80目筛的脱脂南瓜籽粕于浸提瓶中，加入浸提溶液混合均匀后，用保鲜膜封住瓶口以防止乙醇挥发，在超声水浴锅上超声半小时后，将其取出放入恒温振荡水槽中继续提取；/n提取完毕后将料液转至离心管中离心5min，分离固形物与上清液，再加入浸提溶液进行2次浸提；/n最后取分离完毕的固形物干燥后磨成粉，取0.1g浓缩蛋白粉420℃消化处理20-40min，并测定南瓜籽浓缩蛋白粉的蛋白质含量；/n(3)单因素实验/na.产品蛋白含量随乙醇体积分数变化的影响/n在料液体系1:9g/mL，时间70min，浸提温度50℃，超声功率250W,超声0.5h,浸提次数2次的条件下，考察乙醇溶液体积分数45％-85％对南瓜籽粕蛋白提取的影响；/nb.产品蛋白含量随浸提时间变化的影响/n在料液体系1:9g/mL,乙醇体积分数65％,温度50℃,超声功率250W,超声0.5h，提取2次的条件下，考察浸提时间40-80min对提取产品粗蛋白含量的影响；/nc.产品蛋白含量随料液比变化的影响/n在乙醇体积分数65％，时间50min，浸提温度50℃，超声功率250W,超声时间0.5h,提取次数2次的条件下，考察料液比1：7-1:13g/mL对产品粗蛋白含量的影响；/nd.产品蛋白含量随浸提温度变化的影响/n在料液比1:9g/mL，时间50min，乙醇体积分数65％，超声功率250W，超声时间0.5h,提取次数为两次的条件下，考察浸提温度30℃-70℃对产品粗蛋白含量的影响；/ne.产品蛋白含量随超声功率变化的影响/n在料液比1：9g/mL，时间50min,乙醇体积分数为65％，温度50℃，超声时间0.5h，提取次数为2次的条件下，考察超声功率200-400W对产品粗蛋白含量的影响；/n(4)正交试验优化/n单因素试验数据采用SAS9.2程序计算，用多重比较字母标记法分析各因素跨度间的显著性差异，分析结果后，将五个因素进行编码和选取代表性三水平做正交试验，考察五因素对产品粗蛋白含量的影响，最后方差分析影响因素的显著性。/n...

【技术特征摘要】
1.一种南瓜籽浓缩蛋白超声辅助提取工艺，其特征在于，以实验室索式抽提脱脂南瓜饼粕为原料，研究工艺参数对其的影响，通过单因素试验选取三个代表性水平，再通过五因素三水平正交试验选出提取浓缩蛋白的最佳组合，并通过实验对其进行验证，具体步骤如下：
(1)材料与器材
a.试验原料与试剂：试验原料采用超市购买的袋装南瓜籽仁、石油醚、无水乙醇、浓硫酸、浓盐酸、硫酸钾、硼酸、硫酸铜、氢氧化钠；
b.试验仪器与设备：高脂肪样品磨；自动脂肪检测仪；KJELTEC2300凯氏定氮仪；KQ-500DE型数控超声波清洗器；JY5002电子天平；DKZ-2电热恒温振荡水槽；101型电热鼓风干燥箱；
(2)实验方法
a.原料预处理：将市面上购买的袋装南瓜子仁用高脂肪样品磨磨碎后，干燥箱中干燥后取出，用滤纸棉线包扎好放入抽提管内，倒入适量的石油醚，安上冷凝器，打开进水管在55℃的水浴锅上加热回流；控制回流速度12-16次/h，提取6至10小时后结束，将脱脂试样包取出，蒸发溶剂后，放入干燥箱里干燥后取出，用样品磨磨碎，过80目筛后备用；
b.醇洗南瓜籽浓缩蛋白提取工艺流程：取2g过80目筛的脱脂南瓜籽粕于浸提瓶中，加入浸提溶液混合均匀后，用保鲜膜封住瓶口以防止乙醇挥发，在超声水浴锅上超声半小时后，将其取出放入恒温振荡水槽中继续提取；
提取完毕后将料液转至离心管中离心5min，分离固形物与上清液，再加入浸提溶液进行2次浸提；
最后取分离完毕的固形物干燥后磨成粉，取0.1g浓缩蛋白粉420℃消化处理20-40min，并测定南瓜籽浓缩蛋白粉的蛋白质含量；
(3)单因素实验
a.产品蛋白含量随乙醇体积分数变化的影响
在料液体...

【专利技术属性】
技术研发人员：李海旺，田少君，布冠好，辛颖，郭兴凤，莫重文，黄艳，
申请(专利权)人：河南工业大学，
类型：发明
国别省市：河南;41