CN1218957C - 一种提取玉米醇溶蛋白的生产方法 - Google Patents
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Abstract
本发明是一种提取玉米醇溶蛋白的生产方法，首先在玉米等原料中加入乙醇，超声波萃取后，进行离心处理，得上清液，浓缩后冷冻沉淀蛋白质，干燥，粉碎后得成品。本发明原料来源广，不受生产地区限制；以乙醇为单一萃取剂，不再需要其它有机脱色剂。本发明具有生产成本低、效率高、得率高等优点，产品质量达到或接近国际同类产品的标准，生产所用原料均为玉米加工的副产品，提高了农副产品的附加值，具有很高的社会效益和经济效益。
Description
(一)技术领域
本发明涉及玉米醇溶蛋白生产工艺技术领域，具体是指一种提取玉米醇溶蛋白的生产方法。
(二)背景技术
玉米醇溶蛋白是玉米中的主要贮藏蛋白，由于其缺乏赖氨酸、色氨酸等必需氨基酸，营养价值较低，又因其含有高比例的非极性氨基酸，难溶于水，只溶于60％～95％的乙醇水溶液，因而在食品用途的产品加工中，应用开发价值不高。但由于玉米醇溶蛋白及其聚合物易于形成具有韧性的、光滑的、疏水性的防油防腐膜，在生物可降解材料蓬勃发展的今天，它的这一性质将具有重大的商业价值。目前，玉米醇溶蛋白在非食品的应用领域，再一次形成了热点。
国内现在还没有厂家能生产玉米醇溶蛋白，国外的现有生产技术主要有两种：一种是以玉米或玉米蛋白粉为原料，用乙醇进行萃取，己烷脱色，再用冷水稀释沉淀蛋白质后，干燥磨粉。此方法主要缺点是由于溶剂用量大，要求的操作成本较高，产率低和萃取的溶剂损失高。另一种是以玉米蛋白粉为原料，用异丙醇多次萃取，再冷冻沉淀、干燥，所得产品品质较高，低温操作可避免玉米醇溶蛋白的变性，然而由于使用大量溶剂和低温沉淀技术，明显增加了生产成本。
(三)发明内容
本发明就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，提供一种提取玉米醇溶蛋白的生产方法。该生产方法生产成本低、效率高，产品得率高、质量好。
本发明所述一种提取玉米醇溶蛋白的生产方法，其特征是，它包括如下步骤和工艺条件：
第一步 在玉米或玉米粉或玉米蛋白粉原料中，加入60～95％的乙醇搅拌，以升∶千克的液料比计为4～8∶1，调整pH值范围为8～13，超声波萃取10～60分钟；
第二步将所得玉米醇溶蛋白进行离心分离，得到的离心液为玉米醇溶蛋白的乙醇溶液；
第三步离心液在-15～-50℃下，冷冻沉淀蛋白质；或离心液在50℃以下经真空浓缩干燥后，再冷冻沉淀蛋白质；
第四步将蛋白质干燥，粉碎后得成品。
为了更好地实现本发明，所述第二步的滤渣可加适量乙醇溶液洗涤，再离心，以提高玉米醇溶蛋白的收率；根据市场对不同品质玉米醇溶蛋白的要求，所述第三步可以先加5℃以下的冷水将醇溶蛋白质直接沉淀，分离；所述第四步也可以直接加5℃以下的冷水将蛋白质沉淀，分离，然后再干燥，粉碎后得成品。
适用于本发明的原料包括玉米、玉米粉、干燥过的玉米蛋白粉、半干燥过的或未干燥玉米蛋白粉。主要萃取剂为乙醇，即酒精。原料的品种、品质以及蛋白质的含量，对终产品的品质与得率将产生一定的影响。本发明采用超声波技术提高玉米醇溶蛋白的萃取率，缩短萃取时间，由于超声波具有乳化、均质和热效应，在进行萃取时，能有效地打破边界层，大大提高萃取速率；采用超声波技术后，萃取时原料不需再进行加热处理，萃取时间由原来的4～8小时缩短为10～60分钟，从而节省了能量，大大提高了生产率。离心处理玉米醇溶蛋白时，沉淀物为谷蛋白和淀粉等，经干燥后可进一步作为饲料销售。由于离心液中含有大量的玉米黄色素，需要进行脱色处理，本发明采用冷冻法沉淀蛋白质，也可有效分离色素，而且不会导致蛋白质的变性。
本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果：
一是原料为玉米淀粉厂生产的副产物玉米蛋白粉，可以是干燥过的，也可以是半干燥过的，原料来源广，不受生产地区限制；二是以乙醇为单一萃取剂，不再需要其它有机脱色剂，乙醇可以回收多次，重复使用；三是以特殊的工艺生产出高品质的玉米醇溶蛋白。本发明具有生产成本低、效率高、得率高等优点，产品质量达到或接近国际同类产品的标准。生产所用原料均为玉米加工的副产品，提高了农副产品的附价值，具有很高的社会效益和经济效益。同时，本发明将填补国内玉米醇溶蛋白生产的空白。
(四)具体实施方式
下面结合实施例，对本发明做进一步地详细说明。
发明人对本发明进行了深入地创造性研究和试验，有许多成功的实施例，下面列举五个具体的实施例。
实施例一
第一步 取125克玉米蛋白粉，加入70％乙醇溶液500毫升，搅拌分散，用碳酸钠溶液调pH8.0，用探头式超声波发生器间隙处理60分钟，并搅拌。
第二步 于高速离心机中离心分离10分钟，得离心液400毫升。
第三步 在离心液中加入5℃400毫升的冷水，得蛋白质沉淀物。
第四步 除去上清液，将蛋白质干燥，磨粉后得28克玉米醇溶蛋白，颜色偏黄。
实施例二
第一步 取玉米蛋白粉250克，加入1500毫升80％乙醇溶液，搅拌分散，用NaOH溶液调pH值到12.5，加热至50℃，用探头式超声波发生器处理25分钟，并搅拌。
第二步 于高速离心机中离心分离10分钟，收集离心液。沉淀用200毫升80％的乙醇洗涤，再离心，合并离心液。
第三步 于-40℃冷冻4小时，去上层清液后，得沉淀物。
第四步 沉淀物经50℃干燥，粉碎，得玉米醇溶蛋白67克，产品呈奶油颜色，有光泽。
实施例三
第一步 取玉米蛋白粉250克，加入90％乙醇2000毫升，用碳酸钠溶液调pH值到10.0，加热至50℃，用探头式超声波发生器处理15分钟，并搅拌。
第二步 于高速离心机中离心分离10分钟，离心液于50℃真空浓缩至原体积的1/2。
第三步 离心液于-30℃冷冻8小时，沉淀，去上清夜。
第四步 搅匀分散，进行喷雾干燥，得亮黄色粉末状产品71克。
实施例四
第一步 取玉米蛋白粉250克，加入75％乙醇1800毫升，用NaOH溶液调pH值到12.0，加热至50℃，用探头式超声波发生器处理40分钟，并搅拌。
第二步 于高速离心机中离心分离10分钟，沉淀用200毫升75％的乙醇洗涤，再离心，合并离心液，于50℃真空浓缩至原体积的1/2。
第三步 于-18℃冷冻过夜，去上层液，得沉淀物。
第四步 沉淀物经45℃干燥24小时，粉碎，得玉米醇溶蛋白69克。
实施例五
第一步 取玉米蛋白粉250克，加入75％乙醇1800毫升，用NaOH溶液调pH值到12.0，加热至50℃，用探头式超声波发生器处理40分钟，并搅拌。
第二步 于高速离心机中离心分离10分钟，沉淀用200毫升75％的乙醇洗涤，再离心，合并离心液，于50℃真空浓缩至原体积的1/2。
第三步 于-18℃冷冻过夜，去上层液，得沉淀物。
第四步 直接加5℃以下的冷水将醇溶蛋白质沉淀，分离，然后再干燥，粉碎，得玉米醇溶蛋白65克。
如上所述，即可较好地实现本发明。
Claims (4)
1.一种提取玉米醇溶蛋白的生产方法，其特征是，它包括如下步骤和工艺条件：
第一步 在玉米或玉米粉或玉米蛋白粉原料中，加入60～95％的乙醇搅拌，以升∶千克的液料比计为4～8∶1，调整pH值范围为8～13，超声波萃取10～60分钟；
第二步 将所得玉米醇溶蛋白进行离心分离，得到的离心液为玉米醇溶蛋白的乙醇溶液；
第三步 离心液在-15～-50℃下，冷冻沉淀蛋白质；或离心液在50℃以下经真空浓缩干燥后，再冷冻沉淀蛋白质；
第四步 将蛋白质干燥，粉碎后得成品。
2.根据权利要求1所述一种提取玉米醇溶蛋白的生产方法，其特征是，所述第二步的滤渣可加适量乙醇溶液洗涤，再离心。
3.根据权利要求1所述一种提取玉米醇溶蛋白的生产方法，其特征是，所述第三步可以先加5℃以下的冷水将醇溶蛋白质直接沉淀，分离。
4.根据权利要求1所述一种提取玉米醇溶蛋白的生产方法，其特征是，所述第四步也可以直接加5℃以下的冷水将蛋白质沉淀，分离，然后再干燥，粉碎后得成品。
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