CN110754562A - 一种南极磷虾蛋白的提取方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及蛋白提取技术领域，公开了一种南极磷虾蛋白的提取方法。包括以下步骤：1）将南极磷虾冷冻干燥，粉碎过筛，加入蒸馏水中混合匀浆得浆液；2）向浆液中加入氢氧化钠溶液调节pH至9‑10，再加入蛋白酶进行酶解得酶解液；3）将酶解液进行超声处理后进行蛋白酶灭活，离心获取蛋白上清液；4）向蛋白上清液中加入盐酸溶液进行酸沉，然后加入海泡石进行吸附处理；再加入氢氧化钠溶液调节pH至10‑13，离心，取上清液；5）向上清液中加入盐酸溶液进行二次酸沉，过滤分离，洗涤，冷冻干燥，即得。本发明南极磷虾蛋白提取过程中加入海泡石对磷虾蛋白进行脱腥处理，且海泡石不会吸附磷虾蛋白，提高磷虾蛋白的提取率。
Description
技术领域
本发明涉及蛋白提取技术领域，尤其是涉及一种南极磷虾蛋白的提取方法。
背景技术
南极磷虾是地球上储量最丰富且亟待开发利用的渔业资源，因具备较高的营养价值，可作为人类潜在的食物来源。作为一种丰富的战略性资源，开发利用南极磷虾是对全球资源的有效利用，对我国具有重要的战略意义。作为资源量巨大,营养价值高的极地海洋生物,其蛋白质含量高，氨基酸组成符合***粮农组织(FAO)和世界卫生组织(WHO)规定的优质蛋白标准，在提供充足营养的同时，减少了胆固醇摄入的风险。它是一种具有良好开发利用潜力的优质蛋白，受到广泛关注，有望开发成为功能性海洋食品。中国专利公开号CN103583789公开了一种南极磷虾分离蛋白的超声波辅助提取方法，依次包括碱浸、超声提取、离心、二次超声提取、酸沉、醇洗、水洗；在碱提酸沉提取分离蛋白的基础上，采用超声辅助的方法，对南极磷虾分离蛋白的提取工艺进行优化，但是得到的磷虾蛋白具有较多杂质，腥味较重；中国专利公开号CN106798073公开了一种从南极磷虾中提取蛋白质的方法，该方法以南极虾为原料，利用南极虾的内源性蛋白酶在不同温度下分阶段自溶，使不同的内源性蛋白酶的发挥其最佳效果达到最大限度的分离南极磷虾中的蛋白质，使用活性炭对磷虾蛋白进行脱色脱腥处理，除去苦味氨基酸和腥味三甲胺氮，但是活性炭的吸附作用同时能吸附南极磷虾酶解后的蛋白，造成磷虾蛋白的产量下降。
发明内容
本发明是为了克服以上技术问题，提供一种南极磷虾蛋白的提取方法，本发明南极磷虾蛋白提取过程中加入海泡石对磷虾蛋白进行脱腥处理，且海泡石不会吸附磷虾蛋白，提高磷虾蛋白的提取率。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种南极磷虾蛋白的提取方法，包括以下步骤：
1)将南极磷虾冷冻干燥，粉碎过筛，加入蒸馏水中混合匀浆得浆液；
2)向浆液中加入氢氧化钠溶液调节pH至9-10，再加入蛋白酶进行酶解得酶解液；
3)将酶解液进行超声处理后进行蛋白酶灭活，离心获取蛋白上清液；
4)向蛋白上清液中加入盐酸溶液进行酸沉，然后加入海泡石进行吸附处理；再加入氢氧化钠溶液调节pH至10-13，离心，取上清液；
5)向上清液中加入盐酸溶液进行二次酸沉，过滤分离，洗涤，冷冻干燥，即得。
本发明先对磷虾进行冷冻干燥粉碎处理，加入蒸馏水混合成浆液，然后在碱性条件下磷虾浆液经过蛋白酶的酶解作用，得到磷虾蛋白；磷虾蛋白在酸性条件下发生沉淀，然后加入吸附剂经过处理，吸附剂悬浮分散在溶液中吸附产生苦味氨基酸和腥味三甲胺氮以及小颗粒杂质；调节溶液pH呈碱性，使沉淀的磷虾蛋白分散在溶液中并进行离心处理，离心使悬浮在溶液中的海泡石沉淀，收集上清液，最后进行二次酸沉分离出磷虾蛋白。本发明在提取磷虾蛋白的过程中利用海泡石进行吸附除腥，得到的磷虾蛋白较为纯净，没有腥味；吸附除腥过程中磷虾蛋白沉淀，悬浮分散在溶液中的海泡石不能吸附沉淀的磷虾蛋白，从而提高磷虾蛋白的提取量。
作为优选，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为5-10％。
作为优选，所述盐酸溶液的质量浓度为10-15％。
作为优选，所述步骤4)中调节酸沉步骤加入盐酸溶液调节pH至4-5。
作为优选，所述步骤4)中海泡石的添加量为上清液的2-6wt％。
作为优选，所述步骤5)中二次酸沉步骤加入盐酸溶液调节pH至4-5。
作为优选，所述海泡石经过改性处理，改性处理方法包括以下步骤：
将海泡石加入乙醇的水溶液中搅拌分散均匀得悬浮液，向悬浮液中加入硅烷偶联剂，水浴加热至40-50℃，搅拌反应1-2h，过滤，干燥得烷基化海泡石；将烷基化海泡石加入浓度为0.5-3wt％聚乙烯亚胺水溶液中，升温至60-65℃，保温反应3-5h，即得。
本发明为提高海泡石对苦味氨基酸和腥味三甲胺氮的吸附能力，对海泡石进行改性处理，先将硅烷偶联剂接枝到海泡石上使海泡石烷基化，然后将大分子聚乙烯亚胺与硅烷偶联剂键接，从而将聚乙烯亚胺连接到海泡石表面，聚乙烯亚胺分子中具有较多的氨基，氨基对苦味氨基酸和腥味三甲胺氮具有吸附作用，本发明将海泡石的物理吸附作用与氨基的化学吸作用相结合，大大提高腥味的去除效果。
作为优选，所述烷基化海泡石与聚乙烯亚胺水溶液的质量体积比为1-3g/50mL。
因此，本发明具有如下有益效果：(1)本发明在提取磷虾蛋白的过程中利用海泡石进行吸附除腥，得到的磷虾蛋白较为纯净，没有腥味；吸附除腥过程中磷虾蛋白沉淀，悬浮分散在溶液中的海泡石不能吸附沉淀的磷虾蛋白，从而提高磷虾蛋白的提取量；(2)对海泡石进行改性处理，先将硅烷偶联剂接枝到海泡石上使海泡石烷基化，然后将大分子聚乙烯亚胺与硅烷偶联剂键接，从而将聚乙烯亚胺连接到海泡石表面，聚乙烯亚胺分子中具有较多的氨基，氨基对苦味氨基酸和腥味三甲胺氮具有吸附作用，本发明将海泡石的物理吸附作用与氨基的化学吸作用相结合，大大提高腥味的去除效果。
具体实施方式
下面通过具体实施例，对本发明的技术方案做进一步说明。
本发明中，若非特指，所采用的原料和设备等均可从市场购得或是本领域常用的，实施例中的方法，如无特别说明，均为本领域的常规方法。
实施例1
一种南极磷虾蛋白的提取方法，包括以下步骤：
1)将5kg南极磷虾冷冻干燥，粉碎过筛，按料液比1:10加入蒸馏水中混合匀浆得浆液；
2)向浆液中加入质量浓度为8％的氢氧化钠溶液调节pH至9.5，再加入10g蛋白酶进行酶解1.5h得酶解液；
3)将酶解液在200W功率下进行超声处理30min后，然后进行蛋白酶灭活，以8000r/min离心30min获取蛋白上清液；
4)向蛋白上清液中加入质量浓度为10％的盐酸溶液调节pH至4，酸沉，然后加入海泡石进行吸附处理，海泡石的添加量为上清液的3wt％；再加入质量浓度为8％的氢氧化钠溶液调节pH至11，以8000r/min离心20min，取上清液；
5)向上清液中加入质量浓度为10％的盐酸溶液调节pH至4，二次酸沉，过滤分离，洗涤，冷冻干燥，即得。
按照上述提取方法得到的磷虾蛋白为4.8kg，纯度为85％。
实施例2
改性海泡石的制备方法包括以下步骤：
将5g海泡石加入100mL质量浓度为10％乙醇的水溶液中搅拌分散均匀得悬浮液，向悬浮液中加入0.5g KH-550硅烷偶联剂，水浴加热至45℃，搅拌反应1.5h，过滤，干燥得烷基化海泡石；将烷基化海泡石加入浓度为1wt％聚乙烯亚胺水溶液中，烷基化海泡石与聚乙烯亚胺水溶液的质量体积比为2g/50mL，升温至62℃，保温反应4h，即得。
一种南极磷虾蛋白的提取方法，包括以下步骤：
1)将5kg南极磷虾冷冻干燥，粉碎过筛，按料液比1:10加入蒸馏水中混合匀浆得浆液；
2)向浆液中加入质量浓度为8％的氢氧化钠溶液调节pH至9.5，再加入10g蛋白酶进行酶解1.5h得酶解液；
3)将酶解液在200W功率下进行超声处理30min后，然后进行蛋白酶灭活，以8000r/min离心30min获取蛋白上清液；
4)向蛋白上清液中加入质量浓度为10％的盐酸溶液调节pH至4，酸沉，然后加入海泡石进行吸附处理，海泡石的添加量为上清液的3wt％；再加入质量浓度为8％的氢氧化钠溶液调节pH至11，以8000r/min离心20min，取上清液；
5)向上清液中加入质量浓度为10％的盐酸溶液调节pH至4，二次酸沉，过滤分离，洗涤，冷冻干燥，即得。
按照上述提取方法得到的磷虾蛋白为4.7kg，纯度为95.5％。
实施例3
改性海泡石的制备方法包括以下步骤：
将5g海泡石加入100mL质量浓度为10％乙醇的水溶液中搅拌分散均匀得悬浮液，向悬浮液中加入0.5g KH-550硅烷偶联剂，水浴加热至50℃，搅拌反应1.5h，过滤，干燥得烷基化海泡石；将烷基化海泡石加入浓度为2.5wt％聚乙烯亚胺水溶液中，烷基化海泡石与聚乙烯亚胺水溶液的质量体积比为2g/50mL，升温至65℃，保温反应3h，即得。
一种南极磷虾蛋白的提取方法，包括以下步骤：
1)将5kg南极磷虾冷冻干燥，粉碎过筛，按料液比1:10加入蒸馏水中混合匀浆得浆液；
2)向浆液中加入质量浓度为10％的氢氧化钠溶液调节pH至10，再加入10g蛋白酶进行酶解1.5h得酶解液；
3)将酶解液在200W功率下进行超声处理30min后，然后进行蛋白酶灭活，以8000r/min离心30min获取蛋白上清液；
4)向蛋白上清液中加入质量浓度为15％的盐酸溶液调节pH至4.5，酸沉，然后加入改性海泡石进行吸附处理，改性海泡石的添加量为上清液的5wt％；再加入质量浓度为10％的氢氧化钠溶液调节pH至12，以8000r/min离心20min，取上清液；
5)向上清液中加入质量浓度为15％的盐酸溶液调节pH至5，二次酸沉，过滤分离，洗涤，冷冻干燥，即得。
按照上述提取方法得到的磷虾蛋白为4.8kg，纯度为94.6％。
实施例4
改性海泡石的制备方法包括以下步骤：
将5g海泡石加入100mL质量浓度为10％乙醇的水溶液中搅拌分散均匀得悬浮液，向悬浮液中加入0.5g KH-550硅烷偶联剂，水浴加热至45℃，搅拌反应1h，过滤，干燥得烷基化海泡石；将烷基化海泡石加入浓度为1wt％聚乙烯亚胺水溶液中，烷基化海泡石与聚乙烯亚胺水溶液的质量体积比为1g/50mL，升温至60℃，保温反应5h，即得。
一种南极磷虾蛋白的提取方法，包括以下步骤：
1)将5kg南极磷虾冷冻干燥，粉碎过筛，按料液比1:10加入蒸馏水中混合匀浆得浆液；
2)向浆液中加入质量浓度为5％的氢氧化钠溶液调节pH至9，再加入10g蛋白酶进行酶解1.5h得酶解液；
3)将酶解液在200W功率下进行超声处理30min后，然后进行蛋白酶灭活，以8000r/min离心30min获取蛋白上清液；
4)向蛋白上清液中加入质量浓度为10％的盐酸溶液调节pH至4.5，酸沉，然后加入改性海泡石进行吸附处理，改性海泡石的添加量为上清液的3wt％；再加入质量浓度为5％的氢氧化钠溶液调节pH至11，以8000r/min离心20min，取上清液；
5)向上清液中加入质量浓度为10％的盐酸溶液调节pH至4.5，二次酸沉，过滤分离，洗涤，冷冻干燥，即得。
按照上述提取方法得到的磷虾蛋白为4.6kg，纯度为95.0％。
实施例5
改性海泡石的制备方法包括以下步骤：
将5g海泡石加入100mL质量浓度为10％乙醇的水溶液中搅拌分散均匀得悬浮液，向悬浮液中加入0.5g KH-550硅烷偶联剂，水浴加热至50℃，搅拌反应1h，过滤，干燥得烷基化海泡石；将烷基化海泡石加入浓度为3wt％聚乙烯亚胺水溶液中，烷基化海泡石与聚乙烯亚胺水溶液的质量体积比为3g/50mL，升温至65℃，保温反应3h，即得。
一种南极磷虾蛋白的提取方法，包括以下步骤：
1)将5kg南极磷虾冷冻干燥，粉碎过筛，按料液比1:10加入蒸馏水中混合匀浆得浆液；
2)向浆液中加入质量浓度为10％的氢氧化钠溶液调节pH至10，再加入10g蛋白酶进行酶解2h得酶解液；
3)将酶解液在200W功率下进行超声处理30min后，然后进行蛋白酶灭活，以8000r/min离心30min获取蛋白上清液；
4)向蛋白上清液中加入质量浓度为15％的盐酸溶液调节pH至5，酸沉，然后加入改性海泡石进行吸附处理，改性海泡石的添加量为上清液的6wt％；再加入质量浓度为10％的氢氧化钠溶液调节pH至13，以8000r/min离心20min，取上清液；
5)向上清液中加入质量浓度为15％的盐酸溶液调节pH至5，二次酸沉，过滤分离，洗涤，冷冻干燥，即得。
按照上述提取方法得到的磷虾蛋白为4.8kg，纯度为96.2％。
实施例6
改性海泡石的制备方法包括以下步骤：
将5g海泡石加入100mL质量浓度为10％乙醇的水溶液中搅拌分散均匀得悬浮液，向悬浮液中加入0.5g KH-550硅烷偶联剂，水浴加热至40℃，搅拌反应2h，过滤，干燥得烷基化海泡石；将烷基化海泡石加入浓度为0.5wt％聚乙烯亚胺水溶液中，烷基化海泡石与聚乙烯亚胺水溶液的质量体积比为1g/50mL，升温至60℃，保温反应5h，即得。
一种南极磷虾蛋白的提取方法，包括以下步骤：
1)将5kg南极磷虾冷冻干燥，粉碎过筛，按料液比1:10加入蒸馏水中混合匀浆得浆液；
2)向浆液中加入质量浓度为5％的氢氧化钠溶液调节pH至9，再加入10g蛋白酶进行酶解1h得酶解液；
3)将酶解液在200W功率下进行超声处理30min后，然后进行蛋白酶灭活，以8000r/min离心30min获取蛋白上清液；
4)向蛋白上清液中加入质量浓度为10％的盐酸溶液调节pH至4，酸沉，然后加入改性海泡石进行吸附处理，改性海泡石的添加量为上清液的2wt％；再加入质量浓度为5％的氢氧化钠溶液调节pH至10，以8000r/min离心20min，取上清液；
5)向上清液中加入质量浓度为10％的盐酸溶液调节pH至4，二次酸沉，过滤分离，洗涤，冷冻干燥，即得。
按照上述提取方法得到的磷虾蛋白为4.6kg，纯度为95.7％。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，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，均仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (8)
1.一种南极磷虾蛋白的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
1）将南极磷虾冷冻干燥，粉碎过筛，加入蒸馏水中混合匀浆得浆液；
2）向浆液中加入氢氧化钠溶液调节pH至9-10，再加入蛋白酶进行酶解得酶解液；
3）将酶解液进行超声处理后进行蛋白酶灭活，离心获取蛋白上清液；
4）向蛋白上清液中加入盐酸溶液进行酸沉，然后加入海泡石进行吸附处理；再加入氢氧化钠溶液调节pH至10-13，离心，取上清液；
5）向上清液中加入盐酸溶液进行二次酸沉，过滤分离，洗涤，冷冻干燥，即得。
2.根据权利要求1所述的一种南极磷虾蛋白的提取方法，其特征在于，所述氢氧化钠溶液的质量浓度为5-10%。
3.根据权利要求1所述的一种南极磷虾蛋白的提取方法，其特征在于，所述盐酸溶液的质量浓度为10-15%。
4.根据权利要求1所述的一种南极磷虾蛋白的提取方法，其特征在于，所述步骤4）中酸沉步骤加入盐酸溶液调节pH至4-5。
5.根据权利要求1所述的一种南极磷虾蛋白的提取方法，其特征在于，所述步骤4）中海泡石的添加量为上清液的2-6wt%。
6.根据权利要求1所述的一种南极磷虾蛋白的提取方法，其特征在于，所述步骤5）中二次酸沉步骤加入盐酸溶液调节pH至4-5。
7.根据权利要求1所述的一种南极磷虾蛋白的提取方法，其特征在于，所述海泡石经过改性处理，改性处理方法包括以下步骤：
将海泡石加入乙醇的水溶液中搅拌分散均匀得悬浮液，向悬浮液中加入硅烷偶联剂，水浴加热至40-50℃，搅拌反应1-2h，过滤，干燥得烷基化海泡石；将烷基化海泡石加入浓度为0.5-3wt%聚乙烯亚胺水溶液中，升温至60-65℃，保温反应3-5h，即得。
8.根据权利要求7所述的一种南极磷虾蛋白的提取方法，其特征在于，所述烷基化海泡石与聚乙烯亚胺水溶液的质量体积比为1-3g/50mL。
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| CN106582547A (zh) * | 2017-01-05 | 2017-04-26 | 湖南永清环保研究院有限责任公司 | 一种改性海泡石的制备方法及其在环境修复中的应用 |
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| Title |
|---|
| 王灵昭等: "谷氨酰胺转氨酶对碱溶酸沉法提取南极磷虾蛋白质得率的影响", 《食品工业科技》 * |
| 苏威: "海泡石的性能与功用", 《无机盐工业》 * |
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