摘 要:一种高效提取火麻籽浓缩蛋白的方法,包括以下步骤:S1:将火麻籽去壳;S2:将火麻籽仁进行低温压榨或者压成胚片后进行低温亚临界萃取;S3:低温亚临界萃取;S4:粉碎,将步骤S4得到的粕粉碎为40~120目;S5:酸沉;S6:分离沉降物;S7:调节沉降物的pH值为7,调节过程中控制料温为15~65℃;S8:蒸发、干燥得到火麻籽浓缩蛋白;上述步骤中,酸沉前没有其它溶解提取蛋白质的步骤。本方法使蛋白的提取率得到了大大提高。
权利说明书
1.一种高效提取火麻籽浓缩蛋白的方法,其特征在于,对火麻籽仁进行低温亚临界萃取,酸沉后分离沉降物,调节pH,蒸发、干燥得到火麻籽浓缩蛋白。
2.一种火麻籽浓缩蛋白,其特征在于,由如权利要求1所述的方法制得。
本申请为分案申请,原申请发明名称为一种火麻籽浓缩蛋白的制取方法,申请号
为202211030779.2,申请日为2022年08月26。
技术领域
本发明涉及火麻的开发和利用,更具体的涉及一种火麻籽浓缩蛋白的制取方法。
背景技术
火麻主要在广西、云南有种植,山西、东北、新疆大都是种植的汉麻,植株外观大致类似。火麻植株纤维可以纺织、种子可以榨取油脂、籽仁取油后可制作火麻仁蛋白,火麻籽,也称火麻子,研究表明火麻籽的火麻仁中含有丰富的蛋白质,对其中蛋白质的提取和利用的研究也有多方面的报道。目前针对火麻籽蛋白的提取大都是采用火麻仁低温压榨,仁饼进行微粉;这种方法蛋白粉含油高、保质期短,为了提高蛋白含量,目前也有多种关于火麻仁蛋白提取工艺的报道,中文文献“碱溶酸沉法制备火麻仁蛋白工艺研究”(《中国酿造》)公开了一种采用碱溶酸沉提取火麻仁蛋白的方法,该方法以火麻仁为原料,对其进行脱脂处理后,利用碱溶酸沉法制备火麻仁分离蛋白并确定其最佳工艺条件,在最佳工艺下,在此条件下蛋白质的提取率为31.54%,蛋白的纯度为91.14%,虽然该方法得到的蛋白纯度较高,但提取率太低,中国专利申请号201410174134.5公开了一种从脱脂火麻仁残渣中制取火麻蛋白粉的方法,该方法以脱脂火麻仁残渣为原料,经热水提取蛋白,滤过,滤液浓缩,助干剂辅助干燥,得到火麻仁蛋白粉,其火麻仁蛋白提取率在10%左右,蛋白粉中蛋白含量为75-80%,可见,目前的方法中蛋白的提取率均偏低。
发明内容
本发明的目的在于克服目前的火麻籽中蛋白提取存在的上述问题,提供一种火麻籽浓缩蛋白的制取方法。
为实现本发明的目的,采用了下述的技术方案:一种火麻籽浓缩蛋白的制取方法,包括以下步骤:
S1:将火麻籽去壳,得到火麻籽仁;
S2:将火麻籽仁进行低温压榨或者压成胚片后进行低温亚临界萃取,若采用压榨胚片,胚片厚度为0.2~0.35mm,水分在8%以下;
S3:低温亚临界萃取,将步骤S2的处理后的火麻籽仁投入低温萃取釜,关闭萃取釜,将低温萃取釜的压力抽至与助剂相适应的萃取压力,投入助剂,进行低温萃取,助剂为丁烷或丙烷或二甲醚或134A的一种或几种混合物,萃取温度在0~65℃,萃取3~6次,每次20~120min;粕脱溶除去助剂,粕脱溶温度不大于65℃;经过上述处理后粕残油含量小于2%,蛋白含量不低于70%;
S4:粉碎,将步骤S4得到的粕粉碎为40~120目;
S5:酸沉,将步骤S3得到粕直接投入采用去离子水配制成的酸溶液中,酸溶液中去离子水的重量为粕重量的1~25倍;酸沉温度为15~65℃,酸溶液的pH值为1~6,搅拌后沉降;
S6:分离沉降物;
S7:调节沉降物的pH值为7,调节过程中控制料温为15~65℃;
S8:蒸发、干燥得到火麻籽浓缩蛋白;
上述步骤中,酸沉前没有其它溶解提取蛋白质的步骤。
进一步的;步骤S3中助剂采用丁烷,萃取压力为0.6MPa。
进一步的;步骤S7在沉降物中加入2?5倍重量去离子水,置入乳化罐乳化,调节PH至7,得到火麻蛋白液乳化液。
进一步的;步骤S8具体如下:乳化液液输送到板式换热器预热到45℃-80℃通过蒸汽喷射器,乳化液与蒸汽混合,加热到灭菌温度140~160℃,乳化液140~160℃温度下时间为4-20秒;进入闪蒸罐,闪蒸罐的压力为0.03~0.1MPa;乳化液水分部分汽化,物料从闪蒸器出来后被高压输送至喷雾塔内,经喷头雾化到塔体内,雾化颗粒与干燥的热风接触,进风温度在120~200℃,出风温度不大于80℃;收集火麻籽仁浓缩蛋白粉,蛋白含量84%以上,脲酶阴性。
进一步的;步骤S3中的萃取温度为45~50℃。
进一步的;步骤S5中沉降时间小于3h。
进一步的;步骤S5中酸溶液的pH值为4?5。
本发明的积极有益技术效果在于:与传统的火麻籽蛋白的提取工艺不同,本方法中采用了酸沉一体工艺来提取其中的蛋白质,这也是申请人在研究中发现的与传统的碱溶酸沉提取火麻籽蛋白最大不同之处,碱溶酸沉是业界公知的一种针对植物蛋白提取方法,传统的火麻籽蛋白也采用这种方法,但申请人在研究中不经意发现,在火麻籽的蛋白质提取中,对亚临界低温萃取后的粕直接加入酸溶液中进行酸沉对其中的蛋白提取率更高,得到的蛋白粉蛋白含量超过84%的情况下提取率能够超过90%,所以本方法颠覆了传统的对火麻籽中蛋白提取方法的认识,使蛋白的提取率得到了大大提高。
具体实施方式
为了更充分的解释本发明的实施,提供本发明的实施实例,这些实施实例仅仅是对本发明的阐述,不限制本发明的范围。
亚临界萃取中,不同的助剂对应于不同的萃取压力,如丁烷对应0.6?0.8MPa,丙烷对应1.4Mpa左右,134A对应1.2左右。以下实施例用到的火麻籽产地为云南大理宾川,由云南省某公司提供。
实施例1:
用100kg干净的火麻籽,经剥壳、色选得38.46kg的火麻籽仁及61.54kg火麻籽壳;火麻籽仁采用液压二次压榨,压力60MPa,得油10.19kg,低温压榨饼28.27kg,出油率为10.19/38.46=26.5%;轻微粉碎、松散后的低温压榨饼28.27kg投入亚临界低温萃取装置,助剂为丁烷萃取4次,每次的萃取温度在45℃~50℃之间,萃取压力为0.6MPa,萃取时间40min,收集每次萃取所得混合油,在浓缩罐内减压蒸发并回收助剂,得毛油7.99kg,占压榨饼重量的7.99/28.27=28.26%,萃取饼低温减压脱溶,得火麻籽仁低温萃取粕20.28kg;
低温萃取粕粉碎过60目筛,得20.2kg粕粉(化验蛋白含量71.4%);称取粕粉10kg两份备用,称取150kg去离子水,投入酸沉罐,加盐酸,搅拌转速25r.p.m,调节PH至5,温度为50℃,边投入其中一份粕粉边搅拌,搅拌15min,转速50r.p.m;保温静止沉降2h;沉降液离心分离,收集轻相146.4kg,重相物13.6kg,把重相加去离子水30kg,置入乳化罐,搅拌30min,转速50r.p.m,调节PH至7;乳化液经螺杆泵输送,经板式换热器预热到80℃,经蒸气喷射器加热后乳化液温度到150℃,乳化液快速进入闪蒸罐,闪蒸罐表压为?0.09MPa;闪蒸杀菌后乳化液经压力泵打入压力喷雾干燥塔,压力3.5MPa,进风温度165℃,出风温度70℃,收集蛋白粉7.93kg,检测蛋白粉蛋白含量为84.6%,蛋白收率为94%(7.93kg×84.6%/10kg×71.4%)。
以下是摘选的本实施例的蛋白质含量部分检测报告:
实施例2:
用50kg干净的火麻籽,经剥壳、色选得19.2kg的火麻籽仁及30.8kg火麻籽壳;火麻籽仁采用液压二次压榨,压力60MPa,得油5.1kg,低温压榨饼14.1kg,出油率为5.1/19.2=26.6%;轻微粉碎、松散后的低温压榨饼14.1kg投入亚临界低温萃取装置,助剂为丙烷萃取4次,每次的萃取温度在40℃,萃取压力为1.4MPa,萃取时间40min,收集每次萃取所得混合油,在浓缩罐内减压蒸发并回收助剂,得毛油4.02kg,占压榨饼重量的4.02/14.1=28.5%,萃取饼低温减压脱溶,得火麻籽仁低温萃取粕10.08kg;
低温萃取粕粉碎过60目筛,得10kg粕粉(化验蛋白含量71.6%);取全部10kg粕粉,称取150kg去离子水,投入酸沉罐,加盐酸,搅拌转速25r.p.m,调节PH至4.5,温度为45℃,边投入粕粉边搅拌,搅拌15min,转速50r.p.m;保温静止沉降2h;沉降液离心分离,收集轻相148kg,重相物12kg,把重相加去离子水30kg,置入乳化罐,搅拌30min,转速50r.p.m,调节PH至7.5;乳化液经螺杆泵输送,经板式换热器预热到80℃,经蒸气喷射器加热后乳化液温度到150℃,乳化液快速进入闪蒸罐,闪蒸罐表压为?0.09MPa;闪蒸杀菌后乳化液经压力泵打入压力喷雾干燥塔,压力3.5MPa,进风温度165℃,出风温度70℃,收集蛋白粉7.96kg,检测蛋白粉蛋白含量为84.8%,蛋白收率为94.3%(7.96kg×84.8%/10kg×71.6%)。
实施例3:
取10kg干净火麻籽仁,采用压胚机压胚,调节压胚机间隙,使得胚片厚度为0.25~0.3mm,测得火麻仁胚片容重为0.38,收集火麻仁胚片,投入亚临界低温萃取装置,助剂为丁烷萃取6次,每次的萃取温度在45℃~50℃之间,萃取压力为0.6MPa,萃取时间60min,收集每次萃取所得混合油,在浓缩罐内减压蒸发并回收助剂,得毛油4.67kg,占火麻籽仁重量的4.67/10=46.7%,萃取饼低温减压脱溶,得火麻籽仁低温萃取粕5.33kg;
低温萃取粕粉碎过60目筛,得5.3kg粕粉(化验蛋白含量70.8%),称取106kg去离子水,投入酸沉罐,加盐酸,搅拌转速25r.p.m,调节PH至4.5,温度为45℃,边投入称取得粕粉边搅拌,搅拌15min,转速50r.p.m;保温静止沉降1.5h;沉降液离心分离,收集轻相104.1kg,重相物7.2kg,把重相添加去离子水20kg,置入乳化罐,搅拌30min,转速50r.p.m,调节PH至7.5;乳化液经螺杆泵输送,经板式换热器预热到65℃,经蒸气喷射器加热后乳化液温度到135℃,乳化液快速进入闪蒸罐,闪蒸罐表压为0.09MPa;闪蒸杀菌后乳化液经压力泵打入压力喷雾干燥塔,压力3.5MPa,进风温度180℃,出风温度70℃,收集蛋白粉4.18kg,检测蛋白粉蛋白含量为84.8%,蛋白收率为94.5%(4.18kg×84.8%/5.3kg×70.8%)。
在详细说明本发明的实施方式之后,熟悉该项技术的人士可清楚地了解,在不脱离上述申请专利范围与精神下可进行各种变化与修改,凡依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰,均属于本发明技术方案的范围,且本发明亦不受限于说明书中所举实例的实施方式。
文章摘自国家发明专利,一种高效提取火麻籽浓缩蛋白的方法发明人:端木凡林,田跃信,栾小恒,刘民剑,李玉祥,刘卫忠,申请号:202511720973.7,申请日:2022.08.26。

