本發(fā)明涉及植物天然產(chǎn)物提取,尤其涉及一種增溶性復(fù)合酶及用其同步制備速溶蛋白粉和分離蛋白粉的方法。
背景技術(shù):
1、目前,堅(jiān)果是我國重要的木本油料之一,種植面積已躍居世界第一位。特別是澳洲堅(jiān)果富含油脂、蛋白等營養(yǎng)成分,油脂含量高達(dá)70%。澳洲堅(jiān)果粕是澳洲堅(jiān)果油工業(yè)的副產(chǎn)品,是蛋白質(zhì)的優(yōu)質(zhì)來源,蛋白質(zhì)含量20~30%。但是還含有大量的油脂、碳水化合物和多酚類物質(zhì),與蛋白質(zhì)之間相互作用較難分離,影響蛋白的提取率、純度、品質(zhì)及理化特性。在現(xiàn)有的對(duì)植物蛋白的提取方法中,大多采用堿溶酸沉方法,油脂易形成乳化影響蛋白溶出;多糖等碳水化合物和蛋白質(zhì)發(fā)生共沉淀,不能將蛋白質(zhì)和多糖有效地分離;多酚很容易附著在蛋白上,造成植物蛋白色澤、風(fēng)味及功能特性的改變。此外,澳洲堅(jiān)果粕在壓榨制油過程中,蛋白變性導(dǎo)致部分功能性喪失。在提取蛋白前,要對(duì)餅粕進(jìn)行預(yù)處理恢復(fù)蛋白功能。
2、速溶蛋白粉主要是通過在中性條件下進(jìn)行磨漿、增溶改性、離心獲得上清液,不經(jīng)酸沉和水洗工藝,直接噴霧后獲得,蛋白含量在20-40%,蛋白純度極低。但是在殘?jiān)泻?0%以上的水不溶性蛋白沒有很好的利用。分離蛋白粉主要是通過堿溶酸沉工藝制備,在酸沉水洗時(shí),蛋白凝膠易溶解被水洗掉,降低蛋白純度和提取率。一般澳洲堅(jiān)果蛋白酸沉后,不經(jīng)水洗工藝進(jìn)行生產(chǎn),分離出的蛋白粉中蛋白含量在60~65%殘留大量的氫離子和鹽類,蛋白純度較低,色澤偏深,口感澀味重,不適合高品質(zhì)蛋白粉的精深加工。澳洲堅(jiān)果分離蛋白富含的谷蛋白具有水不溶性的特點(diǎn),導(dǎo)致其乳化性、起泡性等功能特性較差,嚴(yán)重限制了其在飲料、營養(yǎng)蛋白等食品中的應(yīng)用。
3、綜上所述,開發(fā)一種適用于同步提取高純度速溶蛋白和分離蛋白粉的復(fù)合酶,具有十分重要的意義。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明的目的在于提供一種增溶性復(fù)合酶及用其同步制備速溶蛋白粉和分離蛋白粉的方法,以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的蛋白粉提取效率偏低,制備成本高的技術(shù)問題。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供的一種增溶性復(fù)合酶,所述增溶性復(fù)合酶包括胰凝乳蛋白酶、和/或納豆激酶、和/或彈性蛋白酶。
3、進(jìn)一步地,所述增溶性復(fù)合酶各組分的含量按質(zhì)量份數(shù)計(jì)如下:
4、所述胰凝乳蛋白酶的含量為0.1-5份;
5、和/或,所述納豆激酶的含量為0.1-5份;
6、和/或,所述彈性蛋白酶的含量為0.1-10份。
7、胰凝乳蛋白酶能迅速分解變性蛋白質(zhì),對(duì)于已經(jīng)喪失功能性的蛋白質(zhì),如榨油殘?jiān)?,通過胰凝乳蛋白酶可恢復(fù)其功能性,從而成為蛋白配料。
8、納豆激酶不僅可以破壞細(xì)胞壁增加蛋白溶出,而且可以促進(jìn)蛋白水解,增加可溶性蛋白質(zhì)含量。
9、彈性蛋白酶主要用于裂解丙氨酸、甘氨酸、絲氨酸等中性氨基酸殘基羧基側(cè)鏈與其他氨基酸的氨基所形成的肽鍵,具有水解蛋白活性,還可以保持蛋白顏色。
10、另一方面,本發(fā)明還提供了一種速溶蛋白粉和分離蛋白粉的同步制備方法,所述方法采用了上述增溶性復(fù)合酶,具體步驟如下:
11、步驟1,將100份脫脂粕粉加入至第一蛋白提取罐中,加入100-1000份軟化水,調(diào)節(jié)ph為6-9,得到脫脂粕粉懸浮液;
12、步驟2,向脫脂粕粉懸浮液中加入1-5份的所述增溶性復(fù)合酶進(jìn)行酶解,罐體抽真空并保持負(fù)壓攪拌1-8h,離心得到分離蛋白沉淀和速溶蛋白液;
13、通過添加增溶性復(fù)合酶可以快速恢復(fù)脫脂粕粉中的蛋白功能,分解變性蛋白質(zhì),增加親水性氨基酸殘基,有利于增加水溶性蛋白的溶出幾率,而多種分解酶混配使用更加有利于加速酶解效率,提高蛋白提取率;
14、步驟3,所述速溶蛋白液經(jīng)滅酶后取第一上清液加入第一酸沉罐中,調(diào)節(jié)ph為3-7;
15、加入1-8份的純化復(fù)合酶,罐體抽真空進(jìn)行負(fù)壓酶解1-5h,靜止酸沉富集0.1-2h,離心去除第二上清液,得到速溶蛋白凝膠;
16、經(jīng)滅酶后進(jìn)行超濾去鹽,濃縮后噴霧干燥,得到速溶蛋白粉;
17、對(duì)于速溶蛋白凝膠,采用水洗法去鹽時(shí)容易造成蛋白的溶解,因此本發(fā)明選用了采用超濾去鹽的方法,可以獲得高純度的速溶蛋白粉。
18、步驟4,取所述分離蛋白沉淀50份加入至第二蛋白提取罐中,并加入50-500份的軟化水,調(diào)節(jié)ph為7-11,罐體抽真空,進(jìn)行負(fù)壓堿溶1-5h,反應(yīng)溫度為40-60℃,離心得到第三上清液為分離蛋白液;
19、步驟5,將所述分離蛋白液加入至第二酸沉罐中,調(diào)節(jié)ph為3-7;
20、加入0.5-4份的純化復(fù)合酶,罐體抽真空進(jìn)行負(fù)壓酶解1-5h,靜止酸沉富集0.1-2h,離心得到分離蛋白凝膠;
21、經(jīng)滅酶后進(jìn)行水洗去鹽,再經(jīng)濃縮、均質(zhì)和噴霧干燥,得到分離蛋白粉;
22、所述純化復(fù)合酶包括谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶、糖苷水解酶、單寧酶;
23、在步驟3和步驟5中加入適量純化復(fù)合酶可以去除蛋白凝膠中多酚和多糖不溶性物質(zhì),有利于提高速溶蛋白粉和分離蛋白粉的純度和色澤。
24、以上組分均按質(zhì)量份數(shù)計(jì)。
25、進(jìn)一步地,步驟1中所述脫脂粕粉的制備步驟如下:
26、步驟s1,選取堅(jiān)果粕粉碎過篩,得到粕粉;
27、步驟s2,取100份粕粉加入至殘油提取罐中,加熱至45-65℃并攪拌5-30min,得到預(yù)熱粕粉;
28、步驟s3,向所述預(yù)熱粕粉中加入2-10份60-100℃的熱水,罐體抽真空,負(fù)壓反應(yīng)10-60min,持續(xù)攪拌,離心去除上層油脂,得到脫脂粕粉;
29、以上組份均按質(zhì)量計(jì)。
30、利用水代原理,對(duì)粕粉進(jìn)行加熱攪拌并加入相近溫度的熱水,細(xì)胞破裂,粕中殘油溶出,水份優(yōu)先被粕粉中蛋白吸收,在降低了粕中殘油量的同時(shí),獲得了脫脂粕粉。
31、優(yōu)選地,增溶性復(fù)合酶的質(zhì)量比為胰凝乳蛋白酶:納豆激酶:彈性蛋白酶=(0.1-5):(0.1-5):(0.1-10)。
32、優(yōu)選地,純化復(fù)合酶的質(zhì)量比為谷氨酰胺轉(zhuǎn)氨酶:糖苷水解酶:單寧酶=(0.1-5):(0.1-10):(0.1-10)。
33、優(yōu)選地,酶解溫度為40-60℃。
34、優(yōu)選地,所述負(fù)壓為-0.01至-5mpa。提取過程在負(fù)壓下進(jìn)行,可以進(jìn)一步提高蛋白的提取率和得率,更適合規(guī)?;I(yè)生產(chǎn)。
35、進(jìn)一步地,步驟3中所述超濾去鹽過程選用的超濾膜的截留分子量范圍在0-10kd。
36、進(jìn)一步地,所述攪拌速度為40-80r/min。
37、進(jìn)一步地,步驟s1中所述過篩目數(shù)為30-200目。
38、采用上述技術(shù)方案,本發(fā)明具有如下有益效果:
39、本發(fā)明提供的一種增溶性復(fù)合酶及用其同步制備速溶蛋白粉和分離蛋白粉的方法,創(chuàng)造性地在制備速溶蛋白粉的過程中的加入了由多種分解酶按照一定配比混合而成的增溶性復(fù)合酶,將速溶蛋白粉的蛋白提取率提高至46.1%,蛋白含量由36.4%提高至89%以上;另一方面本發(fā)明提供的制備方法在提高了速溶蛋白粉的提取率的同時(shí)還保證了分離蛋白粉的提取效率,可以最大限度的提升蛋白粉的生產(chǎn)效率,且實(shí)施工藝簡便、經(jīng)濟(jì),適合規(guī)模化工業(yè)生產(chǎn)。