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皇家马德里队维戈塞尔塔直播: 利用閃式提取技術從大田廢棄鮮煙葉中提取可溶性蛋白質的方法.pdf

摘要
申請專利號:

维戈塞尔塔vs皇家社会 www.vmyqew.com.cn CN201510148550.2

申請日:

20150331

公開號:

CN104738302B

公開日:

20181225

當前法律狀態:

有效性:

有效

法律詳情:
IPC分類號: A23J1/00,A23J3/14 主分類號: A23J1/00,A23J3/14
申請人: 四川中煙工業有限責任公司,重慶中煙工業有限責任公司
發明人: 沈怡,戴亞,馮廣林,肖克毅,薛芳,譚蘭蘭,寇明鈺,施豐成,李東亮,汪長國
地址: 610000 四川省成都市龍泉驛區國家成都經濟技術開發區成龍大道龍泉段2號
優先權: CN201510148550A
專利代理機構: 四川省成都市天策商標專利事務所 代理人: 譚德兵
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法律狀態
申請(專利)號:

CN201510148550.2

授權公告號:

法律狀態公告日:

法律狀態類型:

摘要

本發明公開了一種利用閃式提取技術從大田廢棄鮮煙葉中提取可溶性蛋白質的方法。本發明通過對大田廢棄鮮煙葉進行前處理、脫色脫脂、閃式提取、離心、沉淀、干燥的方法,提取可溶性蛋白質。本發明的提取方法具有速度快、提取條件溫和、提取效率高、操作簡單和易于實現工業化生產等優點,為大田廢棄鮮煙葉的利用及相應產品的開發提供了可以借鑒的方法。

權利要求書

1.一種從大田廢棄鮮煙葉中提取可溶性蛋白質的方法,其特征在于它包括以下步驟:取大田廢棄鮮煙葉,去除葉脈和葉梗,清洗、切碎,稱取100g置容器中,加入煙葉質量10倍量的正己烷浸泡1小時,置于閃式提取器上,設定提取電壓為120伏,提取轉速為6000rpm/min,提取5次,每次提取45秒;提取完畢后過濾,濾渣低溫干燥備用;取低溫干燥后的濾渣置容器中,加入0.01mol/LNaCl溶液1200g,用0.1mol/LNaOH溶液調節pH至8.0,浸泡20小時,置于閃式提取器上,設定提取電壓為150伏,提取轉速為7000rpm/min,提取7次,每次提取45秒;提取完畢后過濾,濾液離心除去沉淀,分取上清液置容器中備用;根據上清液體積向其中添加無水硫酸銨至溶液中硫酸銨的飽和度為60%,充分攪拌后靜置20小時;離心,取沉淀用透析法脫鹽后,置真空干燥箱中低溫干燥,得煙葉蛋白質8.3g;以牛血清白蛋白質為標樣,采用Lorry法測定其中蛋白質的含量為85.6%。

說明書

技術領域

本發明涉及煙葉可溶性蛋白質的提取方法,具體涉及一種利用閃式提取技術從大田廢棄鮮煙葉中提取可溶性蛋白質的方法。

背景技術

煙草為茄科煙草屬植物,是一種利用價值很高的天然植物。作為傳統中藥,煙草始載于《景岳全書》,也被《全國中草藥匯編》等現代中草藥專著收錄,具有消腫、解毒、殺蟲等功效。在過去的400多年里,煙草作為一種重要的經濟作物被廣泛種植。我國的煙草種植面積和產量均居世界首位,煙草種植與產品加工在國民經濟發展中發揮著重要的作用。在我國農產品收入中,煙草僅次于稻、麥、棉、大豆、玉米,居第6位。作為煙草生產大國,除用于卷煙生產的煙葉外,每年有大量的低等和等外級煙葉、煙稈、煙梗、煙莖、煙花和煙籽等資源未能得到有效利用,或丟棄于田間地頭,或被曬干焚燒,給環境帶來污染的同時也造成了自然資源的極大浪費。目前我國面臨著嚴峻的環境形勢,環境污染已成為全民高度關注的問題,資源的高效利用和循環利用必將是今后各產業發展的方向,也必將是煙草行業發展的方向。

蛋白質是人類活動的重要物質基礎。隨著世界人口的不斷增長和日益減少的耕地面積,蛋白質供給出現了嚴重不足。為了解決這一問題,世界各國尤其是不發達國家和地區,積極采取措施,試圖從可以得到的可食用物質中獲得有營養和廉價的蛋白質。在世界范圍的蛋白質資源供給中,大部分為植物蛋白質,占蛋白質總量的70%,而動物蛋白質僅占30%。另外,具有經濟性、營養性、功能性等優點的植物蛋白質在建立健康的飲食結構方面所起的作用也越來越受到人們的重視。葉蛋白是將新鮮植物綠葉切碎壓榨后從汁液中分離出的蛋白質制品。大規??⒗靡兜鞍鬃試詞翹岣叩鞍字噬芰康撓行揪?,可緩解我國飼料蛋白質的嚴重不足,促進畜牧業發展,改善人民的膳食結構。

在煙葉眾多成分中,以蛋白質含量最為豐富,如白肋煙中蛋白質含量高達20.48%。煙葉蛋白的動物實驗表明,其營養價值高于大豆蛋白和酪蛋白。早在1979年,美國科學家就提倡將煙葉蛋白應用于食品工業。我國大田廢棄鮮煙葉數量巨大,因此,研究將大田廢棄鮮煙葉應用于蛋白質的提取,對于環境?;?、緩解糧食?;馱黽友膛┦杖攵季哂蟹淺V匾囊庖?。

發明內容

[要解決的技術問題]

本發明的目的是解決現有技術的問題,提供一種從大田廢棄鮮煙葉中提取可溶性蛋白質的新方法。

[技術方案]

為了達到上述的技術效果,本發明采取以下技術方案:

本發明利用閃式提取技術從大田廢棄鮮煙葉中提取可溶性蛋白質。

一種利用閃式提取技術從大田廢棄鮮煙葉中提取可溶性蛋白質的方法,它包括以下步驟:

A,廢棄鮮煙葉的前處理

取大田廢棄鮮煙葉,去除其葉脈和葉梗,清洗、切碎后備用;

B,脫色脫脂

將步驟A前處理的廢棄鮮煙葉置于容器中,加入正己烷浸泡1h后,置于閃式提取器上,設定提取電壓、轉速、提取次數和每次提取時間;提取完畢后過濾,濾渣低溫干燥備用;濾液回收利用;所述廢棄鮮煙葉與正己烷的質量比為1:10;

C,可溶性蛋白質的提取

將步驟B得到的濾渣,加入濃度為0.01mol/L的NaCl溶液,然后用濃度為0.1mol/L NaOH溶液調節pH值至7.0~8.0,浸泡一段時間后,置于閃式提取器上,設定提取電壓、轉速、提取次數和每次提取時間,提取后過濾,濾渣回收利用;濾液離心去除沉淀后,分取上清液備用;

D,可溶性蛋白質的沉淀及干燥

將中性鹽加入到步驟C中的上清液中至鹽溶液呈飽和狀態,靜置一定時間使蛋白質充分沉淀后,離心,沉淀采用透析法脫鹽后,置于真空干燥箱中低溫干燥,即得到所述的可溶性蛋白質。

本發明更進一步的技術方案,在步驟B中,所述提取電壓為120V,轉速為6000rpm/min,提取次數為5次,每次提取時間為45s。

本發明更進一步的技術方案,在步驟C中,所述濾渣與0.01mol/L的NaCl溶液的質量比為1:10~20。

本發明更進一步的技術方案,在步驟C中,所述浸泡時間為5~20h。

本發明更進一步的技術方案,在步驟C中,所述提取電壓為100~150V、轉速為5000~10000rpm/min、提取次數為3~8次、每次提取時間為30~60s。

本發明更進一步的技術方案,在步驟C中,所述濾渣回收利用是指用于制備動物飼料或肥料。

本發明更進一步的技術方案,在步驟D中,所述中性鹽選自無水硫酸銨、無水氯化鈉、無水硫酸鎂、無水硫酸鈉或無水磷酸鈉;所述飽和狀態是指飽和度為25~60%。

本發明更進一步的技術方案,在步驟D中,所述的靜置時間為10~20h。

本發明更進一步的技術方案,在步驟B和步驟D中,所述低溫干燥是指在溫度不高于50℃的條件下進行的干燥。

下面將詳細地說明本發明。

一種利用閃式提取技術從大田廢棄鮮煙葉中提取可溶性蛋白質的方法,它包括以下步驟:

A,廢棄鮮煙葉的前處理

取大田廢棄鮮煙葉,去除其葉脈和葉梗,清洗、切碎后備用;

因為葉脈和葉梗中蛋白質含量很低,所以本發明先去除葉脈和葉梗。又因為本發明后面操作使用的閃式提取器本身具有破碎的功能,所以不需要事先研磨,只需要切碎就可以了。

B,脫色脫脂

將步驟A前處理的廢棄鮮煙葉置于容器中,加入正己烷浸泡1h后,置于閃式提取器上,設定提取電壓、轉速、提取次數和每次提取時間;提取完畢后過濾,濾渣低溫干燥備用;濾液回收利用;所述廢棄鮮煙葉與正己烷的質量比為1:10;本步驟得到的濾液主要是正己烷溶液,可用于煙葉中脂溶性成分的提取。

C,可溶性蛋白質的提取

將步驟B得到的濾渣置于容器中,加入濃度為0.01mol/L的NaCl溶液,然后用濃度為0.1mol/L NaOH溶液調節pH值至7.0~8.0,浸泡一段時間后,置于閃式提取器上,設定提取電壓、轉速、提取次數和每次提取時間,提取后過濾,濾液離心去除沉淀后,分取上清液備用;濾渣回收利用;

由于煙葉中的蛋白質分為可溶性蛋白質和不溶性蛋白質,本發明選擇性地提取可溶性蛋白質,因此需要去除不溶性蛋白質。本發明利用0.01mol/L的NaCl溶液是使可溶性蛋白質在該鹽溶液中沉淀,并且因為各種蛋白質在不同鹽溶液中的溶解度不同,本發明選擇了濃度為0.01mol/L的NaCl溶液。

同時,利用0.1mol/L NaOH溶液調節pH至7.0~8.0是為了調節pH值為可溶性蛋白質的等電點,以使其溶解度最小,最易形成沉淀物。

閃式提取技術是近幾年最新研發的一種提取技術。此技術依據組織破碎提取的原理,利用適當溶劑在閃式提取器里將物料快速破碎至適當粒度,同時伴有高速攪拌、超強振動、負壓滲濾等功能來達到提取目的,最大限度保留植物有效成分不會受熱破壞,具有提取速度快、提取條件溫和、提取效率高、操作簡單和易于實現工業化生產等優點。

D,可溶性蛋白質的沉淀及干燥

將中性鹽加入到步驟C中的上清液中至鹽溶液呈飽和狀態,然后靜置一段時間使蛋白質充分沉淀后,離心,沉淀采用透析法脫鹽后,置于真空干燥箱中低溫干燥,即得到所述的可溶性蛋白質。

在步驟D中,加入中性鹽是因為中性鹽與水分子的親和力大于蛋白質,致使蛋白質分子周圍的水化層減弱乃至消失。同時,中性鹽加入蛋白質溶液后,由于離子強度發生改變,蛋白質表面的電荷大量被中和,更加導致蛋白質溶解度降低,之后蛋白質分子之間聚集而沉淀。

本發明更進一步的技術方案,在步驟B中,所述提取電壓為120V,轉速為6000rpm/min,提取次數為5次,每次提取時間為45s。在上述條件下脫色脫脂的效果最好。

本發明更進一步的技術方案,在步驟C中,所述濾渣與0.01mol/L的NaCl溶液的質量比為1:10~20。

在上述質量比下,得到的可溶性蛋白質量最多。

本發明更進一步的技術方案,在步驟C中,所述浸泡時間為5~20h。

在步驟C中,選擇浸泡5~20h,是為了更多地沉淀可溶性蛋白質,并且浸泡時間再延長也不能得到更多的可溶性蛋白質。

本發明更進一步的技術方案,在步驟C中,所述提取電壓為100~150V、轉速為5000~10000rpm/min、提取次數為3~8次、每次提取時間為30~60s。

本發明在實驗中發現,提取電壓和提取轉速過小時提取率偏低,而提取電壓和提取轉速過大則接近或超出儀器規定的工作范圍,從而影響儀器的使用壽命。提取次數過少和每次提取時間過短時提取率不高,而提取次數過多對進一步提高提取率的作用不大,每次提取時間過長則有可能導致高速電機燒壞。因此在本發明給出的提取電壓、轉速、提取次數和每次提取時間的參數下,不僅能獲得較多的可溶性蛋白,增加提取效率,而且能最大程度不影響儀器的使用壽命。

本發明更進一步的技術方案,在步驟C中,所述濾渣回收利用是指用于制備動物飼料或肥料。

本發明更進一步的技術方案,在步驟D中,所述中性鹽選自無水硫酸銨、無水氯化鈉、無水硫酸鎂、無水硫酸鈉或無水磷酸鈉;所述飽和狀態是指飽和度為25~60%。

選擇該飽和度的鹽溶液沉淀蛋白質的原因是不同飽和度的鹽溶液沉淀的蛋白質不同,選擇該飽和度的鹽溶液是為了使本發明要提取的可溶性蛋白質從其他蛋白質中分離出來。因此,該飽和度下沉淀的可溶性蛋白質更多,純度更高。

本發明更進一步的技術方案,在步驟D中,所述的靜置時間為10~20h。

該步驟靜置的原因是為了使可溶性蛋白質充分沉淀下來。

本發明更進一步的技術方案,在步驟B和步驟D中,所述低溫干燥是指在溫度不超過50℃的條件下進行的干燥。

低溫干燥的原因是蛋白質在高溫下容易變性。為了防止蛋白質變性,需要保證在低溫下進行干燥。

[有益效果]

本發明與現有技術相比,具有以下的有益效果:

本發明利用閃式提取技術對大田廢棄鮮煙葉中蛋白質進行提取,具有提取速度快、提取條件溫和、提取效率高、操作簡單和易于實現工業化生產等優點,是一種新型的葉蛋白提取方法;與傳統的葉蛋白提取方法相比,本法可降低能耗,從而降低生產成本;本發明為大田廢棄鮮煙葉的利用及相應產品的開發提供了可借鑒的方法。

附圖說明

圖1為本發明從大田廢棄鮮煙葉中提取可溶性蛋白質的流程圖。

具體實施方式

下面結合本發明的實施例對本發明作進一步的闡述和說明。

下面實施例1~5均使用圖1的流程圖提取的可溶性蛋白質。

實施例1

取大田廢棄鮮煙葉,去除葉脈和葉梗,清洗、切碎,稱取100g置容器中,加入煙葉質量10倍量的正己烷浸泡1小時,置于閃式提取器上,設定提取電壓為120伏,提取轉速為6000rpm/min,提取5次,每次提取45秒;提取完畢后過濾,濾渣低溫干燥備用,正己烷濾液留著其它用途(如用于煙葉中脂溶性成分的提取)。

取低溫干燥后的濾渣置容器中,加入0.01mol/L NaCl溶液1000g,用0.1mol/L NaOH溶液調節pH至7.0,浸泡5小時,置于閃式提取器上,設定提取電壓為100伏,提取轉速為5000rpm/min,提取3次,每次提取30秒;提取完畢后過濾,濾液離心除去沉淀,分取上清液置容器中備用。

根據上清液體積向其中添加無水硫酸銨至溶液中硫酸銨的飽和度為30%,充分攪拌后靜置10小時;離心,取沉淀用透析法脫鹽后,置真空干燥箱中低溫干燥,得煙葉蛋白質5.6g;以牛血清白蛋白為標樣,采用Lorry法測定其中蛋白質的含量為81.6%。

實施例2

取大田廢棄鮮煙葉,去除葉脈和葉梗,清洗、切碎,稱取100g置容器中,加入煙葉質量10倍量的正己烷浸泡1小時,置于閃式提取器上,設定提取電壓為120伏,提取轉速為6000rpm/min,提取5次,每次提取45秒;提取完畢后過濾,濾渣低溫干燥備用,正己烷濾液留著其它用途(如用于煙葉中脂溶性成分的提取)。

取低溫干燥后的濾渣置容器中,加入0.01mol/L NaCl溶液1000g,用0.1mol/L NaOH溶液調節pH至7.5,浸泡10小時,置于閃式提取器上,設定提取電壓為120伏,提取轉速為6000rpm/min,提取5次,每次提取30秒;提取完畢后過濾,濾液離心除去沉淀,分取上清液置容器中備用。

根據上清液體積向其中添加無水硫酸銨至溶液中硫酸銨的飽和度為40%,充分攪拌后靜置10小時;離心,取沉淀用透析法脫鹽后,置真空干燥箱中低溫干燥,得煙葉蛋白質6.5g;以牛血清白蛋白為標樣,采用Lorry法測定其中蛋白質的含量為82.2%。

實施例3

取大田廢棄鮮煙葉,去除葉脈和葉梗,清洗、切碎,稱取100g置容器中,加入煙葉質量10倍量的正己烷浸泡1小時,置于閃式提取器上,設定提取電壓為120伏,提取轉速為6000rpm/min,提取5次,每次提取45秒;提取完畢后過濾,濾渣低溫干燥備用,正己烷濾液留著其它用途(如用于煙葉中脂溶性成分的提取)。

取低溫干燥后的濾渣置容器中,加入0.01mol/L NaCl溶液1200g,用0.1mol/L NaOH溶液調節pH至7.5,浸泡10小時,置于閃式提取器上,設定提取電壓為130伏,提取轉速為6000rpm/min,提取5次,每次提取45秒;提取完畢后過濾,濾液離心除去沉淀,分取上清液置容器中備用。

根據上清液體積向其中添加無水硫酸銨至溶液中硫酸銨的飽和度為50%,充分攪拌后靜置15小時;離心,取沉淀用透析法脫鹽后,置真空干燥箱中低溫干燥,得煙葉蛋白質7.2g;以牛血清白蛋白為標樣,采用Lorry法測定其中蛋白質的含量為83.7%。

實施例4

取大田廢棄鮮煙葉,去除葉脈和葉梗,清洗、切碎,稱取100g置容器中,加入煙葉質量10倍量的正己烷浸泡1小時,置于閃式提取器上,設定提取電壓為120伏,提取轉速為6000rpm/min,提取5次,每次提取45秒;提取完畢后過濾,濾渣低溫干燥備用,正己烷濾液留著其它用途(如用于煙葉中脂溶性成分的提取)。

取低溫干燥后的濾渣置容器中,加入0.01mol/L NaCl溶液1200g,用0.1mol/L NaOH溶液調節pH至7.5,浸泡15小時,置于閃式提取器上,設定提取電壓為140伏,提取轉速為7000rpm/min,提取6次,每次提取45秒;提取完畢后過濾,濾液離心除去沉淀,分取上清液置容器中備用。

根據上清液體積向其中添加無水硫酸銨至溶液中硫酸銨的飽和度為60%,充分攪拌后靜置20小時;離心,取沉淀用透析法脫鹽后,置真空干燥箱中低溫干燥,得煙葉蛋白質8.2g;以牛血清白蛋白為標樣,采用Lorry法測定其中蛋白質的含量為84.3%。

實施例5

取大田廢棄鮮煙葉,去除葉脈和葉梗,清洗、切碎,稱取100g置容器中,加入煙葉質量10倍量的正己烷浸泡1小時,置于閃式提取器上,設定提取電壓為120伏,提取轉速為6000rpm/min,提取5次,每次提取45秒;提取完畢后過濾,濾渣低溫干燥備用,正己烷濾液留著其它用途(如用于煙葉中脂溶性成分的提取)。

取低溫干燥后的濾渣置容器中,加入0.01mol/L NaCl溶液1200g,用0.1mol/L NaOH溶液調節pH至8.0,浸泡20小時,置于閃式提取器上,設定提取電壓為150伏,提取轉速為7000rpm/min,提取7次,每次提取45秒;提取完畢后過濾,濾液離心除去沉淀,分取上清液置容器中備用。

根據上清液體積向其中添加無水硫酸銨至溶液中硫酸銨的飽和度為60%,充分攪拌后靜置20小時;離心,取沉淀用透析法脫鹽后,置真空干燥箱中低溫干燥,得煙葉蛋白質8.3g;以牛血清白蛋白為標樣,采用Lorry法測定其中蛋白質的含量為85.6%。

從上述實施例可見,使用本發明的閃式提取方法從大田廢棄鮮煙葉中提取可溶性蛋白質,得到的蛋白質純度大于80%。

盡管這里參照本發明的解釋性實施例對本發明進行了描述,上述實施例僅為本發明較佳的實施方式,本發明的實施方式并不受上述實施例的限制,應該理解,本領域技術人員可以設計出很多其他的修改和實施方式,這些修改和實施方式將落在本申請公開的原則范圍和精神之內。

關 鍵 詞:
利用 提取 技術 大田 廢棄 煙葉 可溶性 蛋白質 方法
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