基于低共熔溶剂提取榨油副产物豆粕中蛋白质的方法与流程
本发明涉及大豆蛋白,尤其涉及基于低共熔溶剂提取榨油副产物豆粕中蛋白质的方法。
背景技术:
1、大豆是重要的粮食与油料双用途作物,国内加工以榨油为主,产业规模庞大、链条长。据统计,我国每年消耗大豆超1亿吨。绝大部分进口大豆及少量国产大豆均用于榨油,副产物脱脂豆粕的产量居世界首位。豆粕有较高的蛋白质含量极具开发利用价值,中国豆粕资源量巨大但高值化利用严重不足,并且传统蛋白提取工艺碱提酸沉存在环境与功能性短板的问题。低共熔溶剂(deep eutectic solvents,des)因其低毒性、可设计性和环境友好性,在近年来逐渐成为植物蛋白绿色提取的热门技术,有望实现大豆蛋白(sp)的温和高效分离,但近年来低共熔溶剂提取在大豆蛋白中研究较少,有待进一步拓展。
技术实现思路
1、为了解决上述技术问题,本发明提供一种基于低共熔溶剂提取榨油副产物豆粕中蛋白质的方法。本发明采用优化组分与含水量所得低粘度特性的低共熔溶剂,不仅能高效解离并提取蛋白质,显著提高产率,还能最大程度地保持蛋白质的天然二级结构,获得纯度高、分散稳定性好的高品质产品,为榨油副产物豆粕的高值化利用提供了一条兼具显著经济效益和环境效益的新路径。
2、第一方面,本发明提供一种用于提取榨油副产物豆粕中蛋白质的低共熔溶剂,所述低共熔溶剂含有氢键受体、氢键供体和水;所述低共熔溶剂在 25℃下的粘度≤50 cp。本发明通过优化低共熔溶剂的粘度范围,采用特定氢键受体、氢键供体与水的组合,得到了具有优异传质性能、强渗透能力与蛋白 - 基质解离能力的溶剂体系,能更好地提取榨油副产物豆粕中的蛋白质。
3、作为优选,所述低共熔溶剂在 25℃下的粘度≤21 cp。进一步优选,所述低共熔溶剂在 25℃下的粘度≤10 cp,优选为 5-8 cp。
4、作为优选,所述氢键受体为氯化胆碱或甜菜碱,优选为氯化胆碱。
5、优选的,所述氢键供体为尿素、甘油、乙二醇或蔗糖,优选为尿素。进一步优选,所述低共熔溶剂中,所述氯化胆碱与尿素的摩尔比为 1:1.5-5,优选为 1:1.5-2.5,最优为1:2。本发明发现,特定比例下的氯化胆碱与尿素协同作用对于大豆豆粕中蛋白的提取效果有更大提升。
6、进一步优选,所述水在低共熔溶剂中的质量分数为 20%-50%,优选为 30%-40%,最优为 35%。本发明研究发现,通过精确调控低共熔溶剂的组分、摩尔比和含水量,协同优化体系极性、粘度与溶解性能,所得到的低共熔溶剂(如含 35% 水的氯化胆碱 - 尿素 1:2)能够极大地促进溶剂向大豆豆粕内部的渗透和传质,并有效破坏大豆蛋白与基质间的氢键、疏水等相互作用,实现了更高提取率与更高蛋白纯度的统一,整体提取效果显著优于其他体系。
7、优选的,所述低共熔溶剂在25℃下的电导率≥0.25ms/cm,优选≥0.5ms/cm,例如5ms/cm,15ms/cm,25ms/cm,35 ms/cm,40ms/cm,45ms/cm等。
8、第二方面,本发明提供所述的低共熔溶剂在提取榨油副产物豆粕中蛋白质的应用。本发明的低共熔溶剂尤其使用在豆粕中大豆蛋白的提取。
9、优选的,所述豆粕为大豆榨油副产物的脱脂豆粕。第三方面,本发明提供基于低共熔溶剂提取榨油副产物豆粕中蛋白质的方法,其采用所述的低共熔溶剂,包括将脱脂豆粕与所述低共熔溶剂混合和提取的步骤。
10、作为优选,所述脱脂豆粕与所述低共熔溶剂的比例为1:10-1:50 g/ml。
11、进一步优选,还包括将提取后的混合液进行离心和透析处理,透析后的液体进行冷冻干燥。本发明提供的方法工艺流程简单、条件温和,结合后续的离心、透析和冻干处理,能够有效地将蛋白质从溶剂体系中分离回收,并获得高纯度和品质的产品。
12、第四方面,本发明提供一种大豆蛋白产品,其由所述的方法制备得到。
13、本发明的有益效果至少在于:本发明通过采用特定的低共熔溶剂,不仅克服了传统工艺的环境污染和设备腐蚀难题,还实现了对榨油副产物豆粕中蛋白质的高效提取,该方法能够制备出纯度高、天然结构保持完好、功能特性优异的大豆蛋白产品,实现了对榨油副产物豆粕的高值化利用,兼具显著的经济效益与环境效益。
1.一种用于提取榨油副产物豆粕中蛋白质的低共熔溶剂,其特征在于,所述低共熔溶剂含有氢键受体、氢键供体和水;所述低共熔溶剂在25℃下的粘度≤50 cp。
2.根据权利要求1所述的低共熔溶剂,其特征在于,所述低共熔溶剂在25℃下的粘度≤21 cp;
3.根据权利要求2所述的低共熔溶剂,其特征在于,所述氢键受体为氯化胆碱或甜菜碱,优选为氯化胆碱;
4.根据权利要求3所述的低共熔溶剂,其特征在于,所述低共熔溶剂中,所述氯化胆碱与尿素的摩尔比为1:1.5-5,优选为1:1.5-2.5。
5.根据权利要求1-4任一项所述的低共熔溶剂,其特征在于,所述水在低共熔溶剂中的质量分数为20%-50%,优选为30%-40%。
6.权利要求1-5任一项所述的低共熔溶剂在提取榨油副产物豆粕中蛋白质的应用;优选的,所述豆粕为大豆榨油副产物的脱脂豆粕。
7.基于低共熔溶剂提取榨油副产物豆粕中蛋白质的方法,其特征在于,采用权利要求1-5任一项所述的低共熔溶剂,包括将脱脂豆粕与所述低共熔溶剂混合和提取的步骤。
8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于,所述脱脂豆粕与所述低共熔溶剂的比例为1:10-1:50 g/ml。
9.根据权利要求7或8所述的方法,其特征在于,还包括将提取后的混合液进行离心和透析处理,透析后的液体进行冷冻干燥。
10.一种大豆蛋白产品,其特征在于,由权利要求7-9任一项所述的方法制备得到。
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