CN101619095B - 豆渣内大豆多糖蛋白的制取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种豆渣内大豆多糖蛋白的制取方法。本发明中，以大豆加工后产生的豆渣为原料，将豆渣热水浸提、纤维素酶水解、再经过后续的浓缩、干燥、包装处理得到多糖蛋白。本发明方法提取条件温和，提取率较普通方法高2倍多，得到的多糖蛋白分子结构完整，生物活性高。同时，本发明有效的利用了豆渣，大大提升了豆渣的经济价值，实现了“变渣为宝”。
Description
技术领域
本发明涉及一种大豆多糖蛋白提取方法，特别是豆渣中多糖蛋白提取方法。
背景技术
大豆既可食用，又可榨油，被称为“营养之花”、“豆中之王”和“田中之肉”，是数百种天然食物中最受营养学家推崇的食物。
目前的大豆生产加工中，主要利用其脂肪和蛋白质部分。在大豆油脂和大豆蛋白加工完成后会产生大量豆渣，如大豆分离蛋白的加工中能产生30％～35％的豆渣。豆渣的主成份是子叶部的细胞壁，细胞壁中约含有30％(以豆渣为准)的大豆多糖蛋白。大豆多糖蛋白有着很高的营养价值，具有很好的保健作用。现在豆渣多数被当作饲料、肥料或废弃物处理，没有很好的进行深加工，不仅浪费资源，而且可能造成社会环境问题。
大豆多糖蛋白存在于大豆的细胞壁中，与细胞壁结合紧密，普通物理加工处理方法难以获得。现有的大豆多糖蛋白分离、提取及纯化过程中，主要采用热水浸提法，即经过沸水提取、乙醇沉淀、透析和柱层析等过程处理，得到大豆多糖蛋白的粗制品。这种工艺流程繁杂，生产过程中需要用到大量的乙醇和酸碱液，提取率在仅为15～20％，生产成本高，而且产生的废水会对环境造成污染。由于较大量的使用酸碱溶液，反应条件剧烈，此法生产的大豆多糖蛋白，分子结构有一定程度的破坏，蛋白活性降低，影响大豆多糖蛋白的功效。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种生产成本低、无污染、高活性大豆多糖蛋白提取方法。
本发明的技术方案是：
豆渣内大豆多糖蛋白的制取方法，包括以下步骤：
1)制备原浆液：取豆渣加水，加热至80～150℃，保温浸提1～3h，然后降温至适合酶解，得到原浆液；
2)酶解：在原浆液中加入纤维素酶，酶解细胞壁游离多糖蛋白，酶解完成后将酶灭活，得到酶解液；
3)后续处理：将酶解液浓缩、干燥、包装得到产品。
本发明的有益效果是：采用热水高温浸提，软化细胞壁，然后采用酶解处理，提取率高，反应条件温和，得到的多糖蛋白结构完整，活性高；提取过程中不用添加大量的乙醇和酸碱液，降低了生产成本，避免了可能的环境污染。同时，有效地利用了豆渣，大大提升了豆渣的经济价值，实现了“变渣为宝”。
具体实施方式
下面结合实例，进一步说明本发明。
以下实例中用到的纤维素酶的型号为Xm66d、Xm90，由宁夏和氏璧生物技术有限公司生产，或丹麦Novo Nordisk公司生产的ENERGEX L型纤维素酶；豆渣由广州市海圣生物科技有限公司提供。
实施例1
1)制备原浆液：取烘干后的大豆豆渣1000克，加入8000毫升的水，加热至80℃，搅拌均匀后保温浸提1h，然后降温至40℃，得到原浆液；
2)酶解：向原浆液中加入质量为豆渣干重0.35％的Xm66d纤维素酶，40℃下，酶解1h游离多糖蛋白，然后迅速升温至90～100℃，保温1min将纤维素酶灭活，获得酶解液；
3)过滤：将酶解液通过一层0.3cm的硅藻土过滤，降低酶解液内大分子杂质含量；
4)脱盐：将过滤后的酶解液通过反渗透机，过管式膜后再过一次5000分子膜，将盐及单糖、氨基酸等小分子物质除去，收集得到脱盐的大豆多糖蛋白液；
5)脱色：将脱盐后的大豆多糖蛋白液通过MN200型的离子交换树脂柱进行脱色处理；
6)除臭：将脱色处理的酶解液通过活性炭柱，除去酶解液中的异味；
7)后续处理：将除臭后的大豆多糖蛋白液通过降膜浓缩机进行浓缩，将大豆多糖蛋白液浓缩至25％左右，然后采用喷雾干燥法干燥，得到粉末状大豆多糖蛋白，包装得到产品。
经测算，产品的大豆多糖蛋白的含量为71％，提取率为37％。
实施例2
1)制备原浆液：取烘干后的大豆豆渣2000克，加入14000毫升的水，加热至90℃，搅拌均匀后保温浸提1.5h，然后降温至40℃，得到原浆液；
2)酶解：向原浆液中加入质量为豆渣干重0.45％的Xm66d纤维素酶，40℃下，酶解1h游离多糖蛋白，迅速升温至90～100℃，保温1min将纤维素酶灭活，获得酶解液；
3)过滤：将酶解液通过一层0.4cm的硅藻土过滤，降低酶解液内大分子杂质含量；
4)脱盐：将过滤后的酶解液通过反渗透机，过管式膜后再过一次3000分子膜，将盐及小分子物质除去，收集得到脱盐的大豆多糖蛋白液；
5)脱色：将脱盐后的大豆多糖蛋白液通过MN200型的离子交换树脂柱进行脱色处理；
6)除臭：将脱色处理的酶解液通过活性炭柱，除去酶解液中的异味；
7)后续处理：将除臭后的大豆多糖蛋白液通过降膜浓缩机进行浓缩，将大豆多糖蛋白液浓缩至25％左右，然后采用热风干燥法干燥，得到粉末状大豆多糖蛋白，包装得到产品。
经测算，产品的大豆多糖蛋白的含量为78％，提取率为39％。
实施例3
1)制备原浆液：取烘干后的大豆豆渣2000克，加入18000毫升的水，加热至100℃，搅拌均匀后保温浸提1h，然后降温至50℃，得到原浆液；
2)酶解：向原浆液中加入质量为豆渣干重0.35％的Xm90纤维素酶，50℃下，酶解1.5h，迅速升温至90～100℃，保温1min将纤维素酶灭活，获得酶解液；
3)过滤：将酶解液通过一层0.3cm的硅藻土过滤，降低酶解液内大分子杂质含量；
4)脱盐：将过滤后的酶解液通过反渗透机，过管式膜后再过一次3000分子膜，将盐及小分子物质除去，收集得到脱盐的大豆多糖蛋白液；
5)脱色：将脱盐后的大豆多糖蛋白液通过MN200型的离子交换树脂柱进行脱色处理；
6)除臭：将脱色处理的酶解液通过活性炭柱，除去酶解液中的异味；
7)后续处理：将除臭后的大豆多糖蛋白液通过降膜浓缩机进行浓缩，将大豆多糖蛋白液浓缩至25％左右，然后采用喷雾干燥法干燥，得到粉末状大豆多糖蛋白，包装得到产品。
经测算，产品的大豆多糖蛋白的含量为76％，提取率为38％。
实施例4
1)制备原浆液：取烘干后的大豆豆渣3000克，加入24000毫升的水，加热至110℃，搅拌均匀后保温浸提1.5h，然后降温至40℃，得到原浆液；
2)酶解：向原浆液中加入质量为豆渣干重0.45％的Xm66d纤维素酶，40℃下，酶解1.5h，迅速升温至90～100℃，保温1min将酶灭活，获得酶解液；
3)过滤：将酶解液通过一层0.5cm的硅藻土过滤，降低其大分子杂质含量；
4)脱盐：将过滤后的酶解液通过反渗透机，过管式膜后再过一次5000分子膜，将盐及小分子物质除去，收集得到脱盐的大豆多糖蛋白液；
5)脱色：将脱盐后的大豆多糖蛋白液通过MN200型的离子交换树脂柱进行脱色处理；
6)除臭：将脱色处理的酶解液通过活性炭柱，除去酶解液中的异味；
7)后续处理：将除臭后的大豆多糖蛋白液通过降膜浓缩机进行浓缩，将大豆多糖蛋白液浓缩至25％左右，然后采用真空冷冻干燥法干燥，得到粉末状大豆多糖蛋白，包装得到产品。
经测算，产品的大豆多糖蛋白的含量为83％，提取率为41％。
实施例5
1)制备原浆液：取烘干后的大豆豆渣2000克，加入20000毫升的水，加热至120℃，搅拌均匀后保温浸提3h，然后降温至50℃，得到原浆液。
2)酶解：向原浆液中加入质量为豆渣干重0.25％的Xm90纤维素酶，50℃下，酶解2h，迅速升温至90～100℃，保温1min将纤维素酶灭活，获得酶解液。
3)过滤：将酶解液通过一层0.4cm的硅藻土过滤，降低其大分子杂质含量；
4)脱盐：将过滤后的酶解液通过反渗透机，过管式膜后再过一次5000分子膜，将盐及小分子物质除去，收集得到脱盐的大豆多糖蛋白液；
5)脱色：将脱盐后的大豆多糖蛋白液通过MN200型的离子交换树脂柱进行脱色处理；
6)除臭：将脱色处理的酶解液通过活性炭柱，除去酶解液中的异味；
7)后续处理：将除臭后的大豆多糖蛋白液通过降膜浓缩机进行浓缩，将大豆多糖蛋白液浓缩至25％左右，然后采用喷雾干燥法干燥，得到粉末状大豆多糖蛋白，包装得到产品。
经测算，产品的大豆多糖蛋白的含量为73％，提取率为38％。
实施例6
1)制备原浆液：取烘干后的大豆豆渣2000克，加入12000毫升的水，加热至130℃，搅拌均匀后保温浸提2h，然后降温至50℃，得到原浆液。
2)酶解：向原浆液中加入质量为豆渣干重0.25％的Xm90纤维素酶，50℃下，酶解2h，迅速升温至90～100℃，保温1min将纤维素酶灭活，获得酶解液。
3)过滤：将酶解液通过一层0.4cm的硅藻土过滤，降低其大分子杂质含量；
4)脱盐：将过滤后的酶解液通过反渗透机，过管式膜后再过一次5000分子膜，将盐及小分子物质除去，收集得到脱盐的大豆多糖蛋白液；
5)脱色：将脱盐后的大豆多糖蛋白液通过MN200型的离子交换树脂柱进行脱色处理；
6)除臭：将脱色处理的酶解液通过活性炭柱，除去酶解液中的异味；
7)后续处理：将除臭后的大豆多糖蛋白液通过降膜浓缩机进行浓缩，将大豆多糖蛋白液浓缩至25％左右，然后采用喷雾干燥法干燥，得到粉末状大豆多糖蛋白，包装得到产品。
经测算，产品的大豆多糖蛋白的含量为77％，提取率为39％。
实施例7
1)制备原浆液：取烘干后的大豆豆渣2000克，加入18000毫升的水，加热至150℃，搅拌均匀后保温浸提2h，然后降温至45℃，得到原浆液。
2)酶解：向原浆液中加入质量为豆渣干重0.25％的ENERGEX L型纤维素酶，45℃下，酶解2h，迅速升温至90～100℃，保温1.5min将纤维素酶灭活，获得酶解液。过滤：将酶解液通过一层0.4cm的硅藻土过滤，降低其大分子杂质含量；
3)脱盐：将过滤后的酶解液通过反渗透机，过管式膜后再过一次5000分子膜，将盐及小分子物质除去，收集得到脱盐的大豆多糖蛋白液；
4)脱色：将脱盐后的大豆多糖蛋白液通过MN200型的离子交换树脂柱进行脱色处理；
5)除臭：将脱色处理的酶解液通过活性炭柱，除去酶解液中的异味；
6)后续处理：将除臭后的大豆多糖蛋白液通过降膜浓缩机进行浓缩，将大豆多糖蛋白液浓缩至25％左右，然后采用喷雾干燥法干燥，得到粉末状大豆多糖蛋白，包装得到产品。
经测算，产品的大豆多糖蛋白的含量为79％，提取率为39％。
实施例8
1)制备原浆液：取烘干后的大豆豆渣2000克，加入17000毫升的水，加热至135℃，搅拌均匀后保温浸提2.5h，然后降温至45℃，得到原浆液。
2)酶解：向原浆液中加入质量为豆渣干重0.15％的ENERGEX L型纤维素酶，45℃下，酶解2h，迅速升温至90～100℃，保温1.5min将纤维素酶灭活，获得酶解液。
3)过滤：将酶解液通过一层0.4cm的硅藻土过滤，降低其大分子杂质含量；
4)脱盐：将过滤后的酶解液通过反渗透机，过管式膜后再过一次5000分子膜，将盐及小分子物质除去，收集得到脱盐的大豆多糖蛋白液；
5)脱色：将脱盐后的大豆多糖蛋白液通过MN200型的离子交换树脂柱进行脱色处理；
6)除臭：将脱色处理的酶解液通过活性炭柱，除去酶解液中的异味；
7)后续处理：将除臭后的大豆多糖蛋白液通过降膜浓缩机进行浓缩，将大豆多糖蛋白液浓缩至25％左右，然后采用喷雾干燥法干燥，得到粉末状大豆多糖蛋白，包装得到产品。
经测算，产品的大豆多糖蛋白的含量为77％，提取率为39％。
实施例9
1)制备原浆液：取烘干后的大豆豆渣2000克，加入16000毫升的水，加热至140℃，搅拌均匀后保温浸提2.5h，然后降温至45℃，得到原浆液。
2)酶解：向原浆液中加入质量为豆渣干重0.30％的ENERGEX L型纤维素酶，45℃下，酶解2h，迅速升温至90～100℃，保温1.5min将纤维素酶灭活，获得酶解液。
3)过滤：将酶解液通过一层0.4cm的硅藻土过滤，降低其大分子杂质含量；
4)脱盐：将过滤后的酶解液通过反渗透机，过管式膜后再过一次5000分子膜，将盐及小分子物质除去，收集得到脱盐的大豆多糖蛋白液；
5)脱色：将脱盐后的大豆多糖蛋白液通过MN200型的离子交换树脂柱进行脱色处理；
6)除臭：将脱色处理的酶解液通过活性炭柱，除去酶解液中的异味；
7)后续处理：将除臭后的大豆多糖蛋白液通过降膜浓缩机进行浓缩，将大豆多糖蛋白液浓缩至25％左右，然后采用喷雾干燥法干燥，得到粉末状大豆多糖蛋白，包装得到产品。
经测算，产品的大豆多糖蛋白的含量为82％，提取率为41％。
以上各实施例的产品：大豆多糖蛋白粉，色白、无豆腥味，多糖蛋白含量在70％以上。由于采用纤维素酶水解细胞壁，使多糖蛋白游离出来，反应条件温和，得到的多糖蛋白分子结构完整，保持了多糖蛋白的生物活性；同时，也大大提高了多糖蛋白的提取率，本发明大豆多糖蛋白的提取率为38～40％，是普通方法的2倍多，有效的提高了生产效率。
Claims (10)
1.豆渣内大豆多糖蛋白的制取方法，包括以下步骤：
1）制备原浆液：取豆渣加水，加热至80～150℃，保温浸提1～3h，然后降温至适合酶解，得到原浆液；
2）酶解：在原浆液中加入纤维素酶，酶解细胞壁游离多糖蛋白，酶解完成后将纤维素酶灭活，得到酶解液；
3）后续处理：将酶解液浓缩、干燥、包装得到产品。
2.根据权利要求1所述的豆渣内大豆多糖蛋白的制取方法，其特征在于：经过酶解处理得到酶解液之后，进行脱色处理之后，再进行后续处理，得到产品。
3.根据权利要求2所述的豆渣内大豆多糖蛋白的制取方法，其特征在于：酶解液在进行脱色处理之前，还要进行脱盐处理，以提高脱色效率。
4.根据权利要求3所述的豆渣内大豆多糖蛋白的制取方法，其特征在于：脱盐处理时选用反渗透法。
5.根据权利要求3所述的豆渣内大豆多糖蛋白的制取方法，其特征在于：原浆液在进行脱盐处理前，先过滤以降低原浆液中的大分子杂质含量。
6.根据权利要求2所述的豆渣内大豆多糖蛋白的制取方法，其特征在于：脱色处理后的酶解液在后续处理之前进行除臭处理。
7.根据权利要求1所述的豆渣内大豆多糖蛋白的制取方法，其特征在于：酶解液浓缩时选用降膜浓缩法。
8.根据权利要求1所述的豆渣内大豆多糖蛋白的制取方法，其特征在于：干燥时选用喷雾干燥法、热风干燥法或真空冷冻干燥法。
9.根据权利要求1所述的豆渣内大豆多糖蛋白的制取方法，其特征在于：制备原浆液时，豆渣干重与加入的水的重量比为1:6～10。
10.根据权利要求1所述的豆渣内大豆多糖蛋白的制取方法，其特征在于：酶解的时间为1～2h。
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Denomination of invention: Preparation method of soybean polysaccharide protein in soybean residue Effective date of registration: 20230919 Granted publication date: 20120328 Pledgee: Bank of China Limited Guangzhou Pearl River Branch Pledgor: GUANGZHOU FOBIBER BIOLOGICAL INDUSTRY Co.,Ltd. Registration number: Y2023980057418 |