一種提高花生蛋白溶解性的方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)屬于農(nóng)副產(chǎn)品深加工技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高花生蛋白溶解性的方法，具體為：以花生蛋白為原料，采用超聲波輔助改性，中和，離心，上清液經(jīng)透析后，干燥，獲得改性花生蛋白。和現(xiàn)有的改性方法相比，本發(fā)明專利技術(shù)改性方法具有產(chǎn)率高，產(chǎn)品溶解性高，經(jīng)濟(jì)環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明專利技術(shù)方法提高花生蛋白的溶解性，拓展了花生蛋白的應(yīng)用范圍，有利于提高花生蛋白的消費(fèi)量，具有積極的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)屬于農(nóng)副產(chǎn)品深加工領(lǐng)域，具體涉及一種提高花生蛋白溶解性的方法，該方法通過(guò)超聲波輔助改性、離心、透析、干燥等工序制備獲得高溶解性的花生蛋白。
技術(shù)介紹
我國(guó)是花生的生產(chǎn)大國(guó)，2015年花生產(chǎn)量為1700萬(wàn)噸，居世界首位。由于國(guó)內(nèi)花生需求旺盛以及國(guó)家糧油供給安全需要，國(guó)內(nèi)花生產(chǎn)量還將持續(xù)上漲，帶動(dòng)整個(gè)花生產(chǎn)業(yè)發(fā)展。花生蛋白是花生的重要組分之一，占花生質(zhì)量的25%左右。研究表明，花生蛋白營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，富含人體所需的8種必需氨基酸，并且抗?fàn)I養(yǎng)因子與腸胃脹氣因子含量少，所以被消化吸收，其消化系數(shù)可達(dá)90%以上。同時(shí)，由于花生資源豐富，花生蛋白來(lái)源充足，價(jià)格便宜，因此花生蛋白已經(jīng)在食品、化工、醫(yī)藥領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。雖然花生蛋白已經(jīng)發(fā)展成為食用植物蛋白中第三大蛋白源，但是其溶解分散性較差，尤其在酸性、中性環(huán)境，溶解度下，易產(chǎn)生沉淀的特性，制約其在飲料行業(yè)中的應(yīng)用。為拓寬花生蛋白的使用范圍，有必要對(duì)花生蛋白進(jìn)行改性，以提高其溶解性。目前，提高花生蛋白溶解性的方法主要是化學(xué)改性和酶法改性。酶法改性雖然條件溫和，環(huán)保綠色的優(yōu)點(diǎn)，但由于酶價(jià)格昂貴，可靠性較差的制約，工業(yè)上采用酶法改性花生蛋白應(yīng)用較少。化學(xué)改性中酰化改性是成熟的改性方法，但目前的酰化改性存在處理量小、產(chǎn)品品質(zhì)不穩(wěn)定等問(wèn)題。因此，有必要建立新的改性工藝。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)缺陷，提供一種提高花生蛋白溶解性的方法，該方法具有生產(chǎn)效率高、節(jié)能環(huán)保、易于控制、產(chǎn)品品質(zhì)高等優(yōu)點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本專利技術(shù)采用以下技術(shù)方案：一種提高花生蛋白溶解性的方法，其包括如下步驟：1）花生蛋白的制備花生經(jīng)脫皮后，粉碎至40—80目，裝袋后，采用亞臨界萃取除去油脂獲得脫脂花生粉，脫脂花生粉經(jīng)堿溶酸沉后，干燥，粉碎至100—200目，獲得花生蛋白粉，密封保存；其中，亞臨界萃取的條件是：以丁烷為萃取劑，丁烷加入的體積量（L）是花生質(zhì)量（kg）的3—6倍，萃取溫度為30—60℃，萃取次數(shù)3—6次，每次萃取時(shí)間為15—50min。脫脂花生粉堿溶酸沉的條件：堿溶時(shí)，脫脂花生粉中加入水配成濃度為5—15%（m/V）的懸濁液，調(diào)節(jié)pH到8.5—11.5，以200—500rpm轉(zhuǎn)速攪拌30—60min后，4000rpm離心20min，收集上清液，調(diào)節(jié)pH到4.3—4.5，4℃靜置3—6h后，4000rpm離心20min，收集沉淀，水洗至中性，獲得花生蛋白。干燥可以是鼓風(fēng)干燥、真空干燥、冷凍真空干燥等。2）花生蛋白改性將步驟1）獲得的花生蛋白粉加入水中配成3—15%（m/V）的花生蛋白溶液，然后轉(zhuǎn)入超聲波提取儀中，在溫度30—65℃、轉(zhuǎn)速300—500rpm的攪拌條件下，緩慢加入改性劑并使?jié)舛冗_(dá)到5—25%（m/V），維持體系pH在7.0—9.0之間，超聲提取30—90min后，中和，獲得改性花生蛋白液，裝入容器中備用。3）改性花生蛋白的濃縮分離將步驟2）獲得的改性花生蛋白液進(jìn)行離心，取上清液透析脫除鹽分，透析后，溶液噴霧干燥即獲得改性花生蛋白。其中，透析是在自來(lái)水中。噴霧干燥的條件是：料液濃度為3—9%，進(jìn)風(fēng)溫度為150—190℃，出風(fēng)溫度為70—110℃。具體的，步驟1）中所述的花生蛋白粉純度大于75%，油脂含量低于1%。具體的，步驟2）中所述的改性劑可以是乙酸酐、丙酸酐、丙二酸酐和丁二酸酐中的一種或兩種以上的混合物。具體的，步驟2）中所述的超聲提取條件如下：超聲波頻率為20kHZ、25kHZ、40kHZ、59kHZ或其組合；超聲方式為間歇式，每次超聲3—15s后，暫停3—9s；超聲波強(qiáng)度為20—200W/kg料液。具體的，步驟3）中離心選用平板離心機(jī)進(jìn)行，離心條件如下：濾布目數(shù)600—1000，離心轉(zhuǎn)速1800—2800rpm。具體的，步驟3）中透析時(shí)，采用截留分子量1000—7000道爾頓的透析膜，透析6—12h。本專利技術(shù)方法有機(jī)集成了超聲波輔助改性與透析脫鹽技術(shù)，其中，超聲波輔助改性利用超聲波的機(jī)械效應(yīng)、空化效應(yīng)和熱效應(yīng)，來(lái)增大原料分子的分散程度，促進(jìn)原料分子結(jié)構(gòu)舒展，提高反應(yīng)物之間的碰撞幾率，從而起到加快改性反應(yīng)速率，提高產(chǎn)品酰化度的目的；透析作為膜分離的重要分支，利用滲透壓原理，在無(wú)外界能量輸入下，截留蛋白、多糖等生物大分子溶質(zhì)，除去小分子溶質(zhì)，整個(gè)過(guò)程，節(jié)能降耗，條件溫和，蛋白不易變性。上述技術(shù)的應(yīng)用在提高樣品處理量、生產(chǎn)效率和產(chǎn)品品質(zhì)的同時(shí)，降低了生產(chǎn)成本和減少環(huán)境污染，為花生蛋白的工業(yè)化改性修飾提供了途徑。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)方法的有益效果如下：1）采用超聲波輔助改性，在提高生產(chǎn)效率、縮短改性時(shí)間的同時(shí)，也提高了產(chǎn)品的酰化度，從而改善了花生蛋白的溶解性；2）透析應(yīng)用于改性花生蛋白的回收分離，在提高處理量的同時(shí)，也降低了能耗與設(shè)備投資；3）改性花生蛋白溶解性提高，在酸性、中性條件下，仍能較好溶解，拓展了花生蛋白在飲料行業(yè)中的應(yīng)用。具體實(shí)施方式以下結(jié)合實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)的技術(shù)方案作進(jìn)一步地詳細(xì)介紹，但本專利技術(shù)的保護(hù)范圍并不局限于此。實(shí)施例1一種提高花生蛋白溶解性的方法，其包括如下步驟：1）花生蛋白制備：取干花生果10kg，脫紅衣后，粉碎至60目，裝入200目尼龍袋后，轉(zhuǎn)移入亞臨界萃取罐中，加入30L丁烷，在40℃萃取5次，每次萃取時(shí)間30min，結(jié)束亞臨界萃取。將脫脂后的花生粉加水55.8L配成10%（m/V，下同）的花生粉懸濁液，調(diào)節(jié)pH至10.5，以500rpm轉(zhuǎn)速攪拌45min后，4000rpm離心20min，收集上清液，調(diào)節(jié)pH到4.4，4℃靜置5h后，4000rpm離心20min，收集沉淀，水洗至中性，獲得花生蛋白。于50℃鼓風(fēng)干燥6h后，粉碎至160目，獲得1.895kg花生蛋白粉，密封保存。2）花生蛋白改性：將步驟1）獲得的花生蛋白粉加入29.68L水中配成6%（m/V，下同）的花生蛋白溶液，然后轉(zhuǎn)入超聲波提取儀中，溫度45℃、轉(zhuǎn)速500rpm的攪拌條件下，慢慢加入2kg丁二酸酐，并加入氫氧化鈉使體系pH維持在8.0—8.5之間，完全加入丁二酸酐后，以20kHZ超聲波按照20W/kg強(qiáng)度作用40min，其中每次超聲10s，暫停5s。超聲提取結(jié)束后，中和，獲得改性花生蛋白液，裝入容器備用。3）改性花生蛋白濃縮分離：將步驟2）獲得的改性花生蛋白液通過(guò)濾布目數(shù)為800目的平板離心機(jī)，以2800rpm的轉(zhuǎn)速離心，取透過(guò)液采用截留分子量為3500道爾頓的透析膜，透析8h。透析結(jié)束后，加水將料液稀釋至5%，以進(jìn)風(fēng)溫度160℃、出風(fēng)溫度80℃進(jìn)行噴霧干燥，獲得改性花生蛋白1.713kg。蛋白溶解性用氮溶解指數(shù)來(lái)表示，氮溶解指數(shù)測(cè)定具體如下：分別稱取1g蛋白粉2份，取其中1份蛋白粉加入去離子水調(diào)節(jié)至pH7.0，室溫?cái)嚢?h，隨后定容到50mL，4000r/min離心20min，量取上清液總體積，記為Vt。隨后取V1上清液進(jìn)行凱氏定氮測(cè)定氮元素質(zhì)量M1。另1份蛋白粉進(jìn)行凱氏定氮測(cè)定氮元素質(zhì)量Mo，采用如下公式計(jì)算：。在pH為7時(shí)，所得改性花生蛋白的氮溶解指數(shù)是未改性花生蛋白的1.39倍。實(shí)施例2一種提高花生蛋白溶解性的方法，其包括如下步驟：1）花生蛋白制備：取干花生果5kg，脫紅衣后，粉碎至80目，裝入150目尼龍袋后，轉(zhuǎn)移入亞臨界萃取罐中，加本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種提高花生蛋白溶解性的方法，其特征在于，包括如下步驟：1）花生蛋白的制備花生經(jīng)脫皮后，粉碎至40—80目，采用亞臨界萃取除去油脂獲得脫脂花生粉，脫脂花生粉經(jīng)堿溶酸沉后，干燥，粉碎至100—200目，獲得花生蛋白粉，密封保存；2）花生蛋白改性將步驟1）獲得的花生蛋白粉加入水中配成3—15%的花生蛋白溶液，然后轉(zhuǎn)入超聲波提取儀中，在溫度30—65℃、轉(zhuǎn)速300—500rpm的攪拌條件下，加入改性劑并使?jié)舛冗_(dá)到5—25%，維持體系pH在7.0—9.0之間，超聲提取30—90min后，中和，獲得改性花生蛋白液，備用；3）改性花生蛋白的濃縮分離將步驟2）獲得的改性花生蛋白液進(jìn)行離心，取上清液透析脫除鹽分，透析后，溶液噴霧干燥即獲得改性花生蛋白。

【技術(shù)特征摘要】
1.一種提高花生蛋白溶解性的方法，其特征在于，包括如下步驟：1）花生蛋白的制備花生經(jīng)脫皮后，粉碎至40—80目，采用亞臨界萃取除去油脂獲得脫脂花生粉，脫脂花生粉經(jīng)堿溶酸沉后，干燥，粉碎至100—200目，獲得花生蛋白粉，密封保存；2）花生蛋白改性將步驟1）獲得的花生蛋白粉加入水中配成3—15%的花生蛋白溶液，然后轉(zhuǎn)入超聲波提取儀中，在溫度30—65℃、轉(zhuǎn)速300—500rpm的攪拌條件下，加入改性劑并使?jié)舛冗_(dá)到5—25%，維持體系pH在7.0—9.0之間，超聲提取30—90min后，中和，獲得改性花生蛋白液，備用；3）改性花生蛋白的濃縮分離將步驟2）獲得的改性花生蛋白液進(jìn)行離心，取上清液透析脫除鹽分，透析后，溶液噴霧干燥即獲得改性花生蛋白。2.如權(quán)利要求1所述提高花生蛋白溶解性的方法，其特征在于，步驟1）中所述的花生蛋白粉純...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：蘆鑫，張麗霞，孫強(qiáng)，宋國(guó)輝，黃紀(jì)念，高錦鴻，王靜博，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，
類型：發(fā)明
國(guó)別省市：河南;41