本發明涉及活性蛋白提取技術領域,具體是一種高效提取活性蛋白的方法。
背景技術:
辣木籽是原產于自然條件極其惡劣的印度辣木樹的種子,辣木樹被稱為“奇跡之樹”又稱為鼓槌樹,含有豐富營養,高維生素 A、B、C、E,高蛋白質、高纖維。據研究,辣木籽中各成分的質量分數為辣木油 33.5%、辣木蛋白 37.9%、淀粉 6.1%、可溶性總糖 17.1%(其中辣木多糖 12.3%)、粗纖維 7.5%及豐富的宏量元素如 :鈣、鉀、鎂、鈉、磷和微量元素如 :鋅、銅、鐵等。辣木籽中的活性蛋白具有非常強的抗氧化性,可以去除自由基,起到祛斑美白抗衰老的作用。現有很多從植物中提取蛋白的技術,如授權公告號為CN103976413B的中國發明專利,公開了一種從核桃粕中連續提取蛋白質和膳食纖維的方法。該方法首先將核桃粕在真空度 60kpa~80kpa 和功率100kw~200kw 的條件下 進行微波干燥 30min~40min,經超微粉碎過篩后,采用堿法 - 微波提取與冷凍干燥結合提取核桃蛋白質,并對其沉淀物采用復合酶一步降解并進行醇沉和離心后,在進風溫度 120℃ ~180℃,出風溫度 60℃ ~80℃和壓縮空氣流量 500mL/h~800mL/h 的條件下進行氣流噴霧干燥得到水溶性和水不溶性膳食纖維。該方法提高了核桃蛋白質的溶出率,保持了蛋白的活性和營養價值 ;提高了酶解效率和膳食纖維的純度和產率,實現了廢料再利用,解決了資源浪費和環境污染等問題。但該方法提取的蛋白純度不高,蛋白提取率也有待提高且操作步驟繁瑣。
技術實現要素:
本發明的目的在于提供一種高效提取活性蛋白的方法,所述的方法不但能保持蛋白的活性而且蛋白提取率高,純度高,活性好,操作簡單。
本發明為解決上述背景技術中提出的問題所采取的技術方案為:
預處理:將辣木籽曬干,去皮,得到白色球狀的內子,去離子水浸泡,干燥,超微粉碎,過篩。去離子水可有效去除水溶性雜質,為活性蛋白的提取做準備,使提取出的活性蛋白純度高;脫脂:往內子粉末中加入脫脂劑和活性劑,磁力攪拌,攪拌速率為40~60r/min,持續20~40min,靜置1~2天,過濾得塊狀粉末。再將粉末在吸油紙上平鋪開,在通風處自然風干后過60~80目篩。同性相溶,該方法不但能很好的去除油脂,還能保持蛋白活性;
提取活性蛋白:往過篩后的內子粉末中加入料液體積比為1:45~1:55,濃度為1.4~1.6mol/L 的Tris—HCl緩沖液,磁力攪拌,攪拌速率為40~60r/min,水浴加熱,持續時間為80~100min,溫度為55~65℃。加入酶解劑和助溶劑,酶解時間100~200min,pH為5.7~6.5。離心取上清液,上清液中加入析出劑,靜置過濾得印度辣木籽中活性蛋白。得到的活性蛋白純度高,活性強,具有很高的抗氧化性,清除自由基能力強;
凍干保存:所述的凍干操作為二次階段,第一階段溫度為5~10℃,真空度為10~30Pa,停留時間20min;第二階段溫度為15~20℃,真空度為20~45Pa,停留時間30min 。
酶解劑成份及其重量份為:木瓜蛋白酶8~15份,半胱氨酸1~2份,亞硫酸鈉0.5~0.8份和葡萄糖胺2~4份。木瓜蛋白酶對辣木籽蛋白有很強的酶解活性,而且半胱氨酸,亞硫酸鈉和葡萄糖胺對木瓜蛋白酶有激活作用,可提高水解速率。
助溶劑成份及其重量份為:水楊酸鈉5~10份,氯化鎂1~3份和磷酸銨2~5份。助溶劑可以和辣木籽中的活性蛋白形成水溶性的分子間絡合物,提高活性蛋白的溶解度,提高活性蛋白的提取率。
析出劑成份及其重量份為:硫酸銨3~5份,氯化鈉1~3份,硝酸鉀0.5~1份和維生素C2~5份。由于蛋白質在水溶液中的溶解度主要取決于蛋白質分子表面的水分子數目,即蛋白質表面親水基團與水分子形成水化膜的程度和帶電荷的情況,當硫酸銨、氯化鈉和硝酸鉀加入蛋白質溶液時,由于中性鹽對水分子的親和力大于活性蛋白質,蛋白質分子周圍的水化膜減弱或消失,活性蛋白質溶解度降低。同時由于中性鹽的加入,蛋白質溶液的離子強度發生了改變,蛋白質表面電荷被大量中和,更加導致蛋白質溶解度降低,活性蛋白質分子之間互相聚集而發生沉淀。硫酸銨、氯化鈉、硝酸鉀和維生素C能使活性蛋白的析出率高達98%以上;
本發明的有益效果是:脫脂后的內子粉與Tris—HCl緩沖液反應后加入酶解劑和助溶劑,離心過濾后在上清液中加入析出劑。酶解劑:木瓜蛋白酶8~15份,半胱氨酸1~2份,亞硫酸鈉0.5~0.8份和葡萄糖胺2~4份。木瓜蛋白酶對辣木籽蛋白有很強的酶解活性,而且半胱氨酸,亞硫酸鈉和葡萄糖胺對木瓜蛋白酶有激活作用,可提高水解速率;助溶劑:水楊酸鈉5~10份,氯化鎂1~3份和磷酸銨2~5份。助溶劑可以和辣木籽中的活性蛋白形成水溶性的分子間絡合物,提高活性蛋白的溶解度,提高活性蛋白的提取率;析出劑:硫酸銨3~5份,氯化鈉1~3份,硝酸鉀0.5~1份和維生素C2~5份。所述析出劑的蛋白質析出范圍小,析出的活性蛋白純度高,析出率高達98%以上且蛋白活性高。
具體實施方式
下面通過實施例,對本發明方案進行進一步的詳細描述。
實施例1:
一種高效提取活性蛋白的方法
1)預處理:將辣木籽曬干,去皮,得到白色球狀的內子,去離子水浸泡,干燥,超微粉碎,過篩。去離子水可有效去除水溶性雜質,為活性蛋白的提取做準備,使提取出的活性蛋白純度高;2)脫脂:往內子粉末中加入脫脂劑和活性劑,磁力攪拌,攪拌速率為40~60r/min,持續20~40min,靜置1~2天,過濾得塊狀粉末,再將粉末在吸油紙上平鋪開,在通風處自然風干后過60~80目篩。同性相溶,該方法不但能很好的去除油脂,還能保持蛋白活性;
3)提取活性蛋白:往過篩后的內子粉末中加入料液體積比為1:45~1:55,濃度為1.4~1.6mol/L 的Tris—HCl緩沖液,磁力攪拌,攪拌速率為40~60r/min,水浴加熱,持續時間為80~100min,溫度為55~65℃。加入酶解劑和助溶劑,酶解時間100~200min,pH為5.7~6.5。離心取上清液,上清液中加入析出劑,靜置過濾得印度辣木籽中活性蛋白。得到的活性蛋白純度高,活性強,具有很高的抗氧化性,清除自由基能力強;
4)凍干保存:所述的凍干操作為二次階段,第一階段溫度為5~10℃,真空度為10~30Pa,停留時間20min;第二階段溫度為15~20℃,真空度為20~45Pa,停留時間30min 。
酶解劑成份及其重量份為:木瓜蛋白酶8~15份,半胱氨酸1~2份,亞硫酸鈉0.5~0.8份和葡萄糖胺2~4份。木瓜蛋白酶對辣木籽蛋白有很強的酶解活性,而且半胱氨酸,亞硫酸鈉和葡萄糖胺對木瓜蛋白酶有激活作用,可提高水解速率。
助溶劑成份及其重量份為:水楊酸鈉5~10份,氯化鎂1~3份和磷酸銨2~5份。助溶劑可以和辣木籽中的活性蛋白形成水溶性的分子間絡合物,提高活性蛋白的溶解度,提高活性蛋白的提取率。
析出劑成份及其重量份為:硫酸銨3~5份,氯化鈉1~3份,硝酸鉀0.5~1份和維生素C2~5份。由于蛋白質在水溶液中的溶解度主要取決于蛋白質分子表面的水分子數目,即蛋白質表面親水基團與水分子形成水化膜的程度和帶電荷的情況,當硫酸銨、氯化鈉和硝酸鉀加入蛋白質溶液時,由于中性鹽對水分子的親和力大于活性蛋白質,蛋白質分子周圍的水化膜減弱或消失,活性蛋白質溶解度降低。同時由于中性鹽的加入,蛋白質溶液的離子強度發生了改變,蛋白質表面電荷被大量中和,更加導致蛋白質溶解度降低,活性蛋白質分子之間互相聚集而發生沉淀。硫酸銨、氯化鈉、硝酸鉀和維生素C能使活性蛋白的析出率高達98%以上。
實施例2
1)預處理:將辣木籽曬干,去皮,得到白色球狀的內子,去離子水浸泡,干燥,超微粉碎,過篩。去離子水可有效去除水溶性雜質,為活性蛋白的提取做準備,使提取出的活性蛋白純度高;2)脫脂:往內子粉末中加入脫脂劑和活性劑,磁力攪拌,攪拌速率為60r/min,持續20min,靜置1~2天,過濾得塊狀粉末,再將粉末在吸油紙上平鋪開,在通風處自然風干后過80目篩。同性相溶,該方法不但能很好的去除油脂,還能保持蛋白活性;
3)提取活性蛋白:往過篩后的內子粉末中加入料液體積比為1:50,濃度為1.5mol/L 的Tris—HCl緩沖液,磁力攪拌,攪拌速率為40r/min,水浴加熱,持續時間為90min,溫度為60℃。加入酶解劑: 木瓜蛋白酶10份,半胱氨酸1份,亞硫酸鈉0.5份和葡萄糖胺3份,助溶劑:水楊酸鈉7份,氯化鎂2份和磷酸銨5份及0.01~0.03份(優選0.01份)的聚乙二醇。酶解時間150min,pH為6.1。離心取上清液,上清液中加入析出劑:硫酸銨3份,氯化鈉2份,硝酸鉀0.8份和維生素C4份,靜置過濾得印度辣木籽中活性蛋白。采用新的助溶劑組合物能較現有技術具有有益的生產意義,在速度和效率上有顯著增效且活性保持更好。所述的析出劑對辣木籽中的活性蛋白針對性強,析出率高達98%以上,得到的活性蛋白純度高,活性強,具有很高的抗氧化性,清除自由基能力強;
4)凍干保存:所述的凍干操作為二次階段,第一階段溫度為8℃,真空度為15Pa,停留時間20min;第二階段溫度為20℃,真空度為40Pa,停留時間30min ;
5)蛋白含量測定:通過總蛋白定量測試盒測定總蛋白含量,測定結果是蛋白含量為 186066.1μg/g。
以上實施方式僅用于說明本發明,而并非對本發明的限制,本領域的普通技術人員,在不脫離本發明的精神和范圍的情況下,還可以做出各種變化和變型。因此,所有等同的技術方案也屬于本發明的范疇,本發明的專利保護范圍應由權利要求限定。