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您当前的位置： 一种提取玉米醇溶蛋白的生产方法
2021-02-01 12:02:47|
325|
起点商标网 专利名称：一种提取玉米醇溶蛋白的生产方法
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。
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。
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。
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。
权利要求
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。
全文摘要
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价值，具有很高的社会效益和经济效益。
文档编号C07K1/14GK1435430SQ0311384
公开日2003年8月13日 申请日期2003年3月3日 优先权日2003年3月3日
发明者温其标, 黄国平, 杨晓泉, 熊犍, 严卓理 申请人:华南理工大学
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。
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。
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。
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。
权利要求
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。
全文摘要
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价值，具有很高的社会效益和经济效益。
文档编号C07K1/14GK1435430SQ0311384
公开日2003年8月13日 申请日期2003年3月3日 优先权日2003年3月3日
发明者温其标, 黄国平, 杨晓泉, 熊犍, 严卓理 申请人:华南理工大学
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