技术领域
本发明涉及一种蛋白提取方法,尤其涉及一种南极磷虾分离蛋白的超声波辅助提取方法。
背景技术
南极磷虾是地球上资源量最大的单种生物之一。据估算,南极磷虾的生物量约为6.5亿至10亿吨,每年的可捕量约为6000万至1亿吨,相当于全球一年海洋捕捞的总产量。
更重要的是,磷虾蛋白质含量出众--一只南极磷虾抵得上5克牛肉,尤其赖氨酸含量在对虾、牛奶和牛肉之上。据国外科学家计算,一年捕捞7000万吨南极磷虾,即可为世界四分之一人口每天提供20克高质量蛋白。但是南极磷虾蛋白没有得到充分的利用。特别是南极磷虾分离蛋白还没有生产出来。
制备花生、大豆和鱼类分离蛋白的方法主要有碱提酸沉制备法和超滤膜制备法,我国工业上生产分离蛋白主要应用碱提酸沉的方法。当前南极磷虾还没有分离蛋白粉生产。目前除了研究开发更多的新分离方法外,人们已经开始重视各种技术辅助分离方法,超声波本身在化学领域有广泛的应用,应用在各种分离方法中显示了许多优越性。
发明内容:
为了克服现有技术中南极磷虾分离蛋白容易变性,分离时间长,分离温度高,分离蛋白得率低,纯度低等现象,本发明公开了一种南极磷虾的深加工技术,具体是提供了一种南极磷虾分离蛋白的超声波辅助提取方法,在碱提酸沉的基础上采用超声波辅助的方法从提取油脂后的南极磷虾粉中提取南极磷虾分离蛋白。
本发明采取的技术方案为:
一种南极磷虾分离蛋白的超声波辅助提取方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)碱浸:取南极磷虾粉,按照料液比为1:10-1:12加入碱溶液,调节溶液PH=8-9,浸渍35-40min,将其溶均匀;
(2)超声提取:将碱浸液控制超声功率为210-240W,超声温度为30-35℃,超声波频率28HZ,超声提取20-25min;
(3)离心:将超声提取后的溶液,静置25-30min,放入离心机中,离心得到上清液;
(4)二次超声提取:沉淀物重复上述步骤,碱浸,超声提取,放入离心机中,离心合并上清液;
(5)酸沉:向上清液中加入含量40%的盐酸,调节溶液pH=4-5,搅拌10min 后,离心得到沉淀物;
(6)醇洗:按照1 ∶ 10-20 的重量比例,用95%的乙醇将沉淀物醇洗2次;
(7)水洗:将所得沉淀物按照料液比为1:3 ~ 1:5(m:v),加蒸馏水搅拌,水洗3次,得到的沉淀物冷冻干燥即可。
上述步骤(1)中碱溶液为氢氧化钙、亚硫酸钠或氢氧化钠中的一种。
上述步骤(3)或(4)中离心以8000-12000r/min 的速度离心15-20min,收集上清液。
上述步骤(5)中离心以5000-7000r/min 的速度离心15-20min。
上述步骤(1)中碱溶液优选为氢氧化钠。
上述步骤(2)中超声提取的条件优选为:超声功率为230W,超声温度为33℃,超声波频率28HZ,超声提取25min。
本发明的有益效果:
本发明在碱提酸沉提取分离蛋白的基础上,采用超声辅助的方法,对南极磷虾分离蛋白的提取工艺进行优化,最终确定最佳工艺条件,根据本发明的方法得到的南极磷虾分离蛋白的纯度为99-99.5%。本方法具有提取时间短,提取的醇溶蛋白纯度高,生产成本低的优点。
具体实施方式
实施例1
一种南极磷虾分离蛋白的超声波辅助提取方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)碱浸:取南极磷虾粉15kg,按照料液比为1:10加入氢氧化钙溶液,调节溶液PH=8,浸渍35min,将其溶均匀;
(2)超声提取:将碱浸液控制超声功率为220W,超声温度为30℃,超声波频率28HZ,超声提取25min;
(3)离心:将超声提取后的溶液,静置30min,放入离心机中,以8000r/min 的速度离心20min,收集上清液;
(4)二次超声提取:沉淀物按照料液比为1:10加入氢氧化钙溶液,调节溶液PH=8,浸渍35min,将其溶均匀,控制超声功率为220W,超声温度为30℃,超声波频率28HZ,超声提取25min,将超声提取后的溶液,静置30min,放入离心机中,以8000r/min 的速度离心20min,合并上清液;
(5)酸沉:向上清液中加入含量40%的盐酸,调节溶液pH=4-5,搅拌10min 后,以6000r/min 的速度离心20min得到沉淀物;
(6)醇洗:按照1 ∶ 10 的重量比例,用95%的乙醇将沉淀物醇洗2次;
(7)水洗:将所得沉淀物按照料液比为1:3 (m:v),加蒸馏水搅拌,水洗3次,得到的沉淀物冷冻干燥即可。
根据上述方法得到的南极磷虾分离蛋白的量为11.2kg,纯度为99%。
实施例2
一种南极磷虾分离蛋白的超声波辅助提取方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)碱浸:取南极磷虾粉15kg,按照料液比为1:10加入亚硫酸钠溶液,调节溶液PH=8,浸渍35min,将其溶均匀;
(2)超声提取:将碱浸液控制超声功率为220W,超声温度为30℃,超声波频率28HZ,超声提取25min;
(3)离心:将超声提取后的溶液,静置30min,放入离心机中,以8000r/min 的速度离心20min,收集上清液;
(4)二次超声提取:沉淀物按照料液比为1:10加入亚硫酸钠溶液,调节溶液PH=8,浸渍35min,将其溶均匀,将碱浸液控制超声功率为220W,超声温度为35℃,超声波频率28HZ,超声提取25min,将超声提取后的溶液,静置30min,放入离心机中,以8000r/min 的速度离心20min,合并上清液;
(5)酸沉:向上清液中加入含量40%的盐酸,调节溶液pH=4-5,搅拌10min 后,以6000r/min 的速度离心20min得到沉淀物;
(6)醇洗:按照1 ∶ 10 的重量比例,用95%的乙醇将沉淀物醇洗2次;
(7)水洗:将所得沉淀物按照料液比为1:3 (m:v),加蒸馏水搅拌,水洗3次,得到的沉淀物冷冻干燥即可。
根据上述方法得到的南极磷虾分离蛋白的量为11.7kg,纯度为99%。
实施例3
一种南极磷虾分离蛋白的超声波辅助提取方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)碱浸:取南极磷虾粉15kg,按照料液比为1:10加入氢氧化钠溶液,调节溶液PH=8,浸渍35min,将其溶均匀;
(2)超声提取:将碱浸液控制超声功率为220W,超声温度为30℃,超声波频率28HZ,超声提取25min;
(3)离心:将超声提取后的溶液,静置30min,放入离心机中,以8000r/min 的速度离心20min,收集上清液;
(4)二次超声提取:沉淀物按照料液比为1:10加入氢氧化钠溶液,调节溶液PH=8,浸渍35min,将其溶均匀,将碱浸液控制超声功率为220W,超声温度为35℃,超声波频率28HZ,超声提取25min,将超声提取后的溶液,静置30min,放入离心机中,以8000r/min 的速度离心20min,,合并上清液;
(5)酸沉:向上清液中加入含量40%的盐酸,调节溶液pH=4-5,搅拌10min 后,以6000r/min 的速度离心20min得到沉淀物;
(6)醇洗:按照1 ∶ 10 的重量比例,用95%的乙醇将沉淀物醇洗2次;
(7)水洗:将所得沉淀物按照料液比为1:3 (m:v),加蒸馏水搅拌,水洗3次,得到的沉淀物冷冻干燥即可。
根据上述方法得到的南极磷虾分离蛋白的量为11.6kg,纯度为99.2%。
实施例4
一种南极磷虾分离蛋白的超声波辅助提取方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)碱浸:取南极磷虾粉,按照料液比为1:10加入氢氧化钠溶液,调节溶液PH=8,浸渍35min,将其溶均匀;
(2)超声提取:将碱浸液控制超声功率为230W,超声温度为35℃,超声波频率28HZ,超声提取25min;
(3)离心:将超声提取后的溶液,静置30min,放入离心机中,以1000r/min 的速度离心20min,收集上清液;
(4)二次超声提取:沉淀物按照料液比为1:10加入氢氧化钠溶液,调节溶液PH=8,浸渍35min,将其溶均匀,将碱浸液控制超声功率为230W,超声温度为35℃,超声波频率28HZ,超声提取25min,将超声提取后的溶液,静置30min,放入离心机中,以1000r/min 的速度离心20min,合并上清液;
(5)酸沉:向上清液中加入含量40%的盐酸,调节溶液pH=4-5,搅拌10min 后,以6000r/min 的速度离心20min得到沉淀物;
(6)醇洗:按照1 ∶ 15 的重量比例,用95%的乙醇将沉淀物醇洗2次;
(7)水洗:将所得沉淀物按照料液比为1:3 (m:v),加蒸馏水搅拌,水洗3次,得到的沉淀物冷冻干燥即可。
根据上述方法得到的南极磷虾分离蛋白的量为12.4kg,纯度为99.3%。
实施例5
一种南极磷虾分离蛋白的超声波辅助提取方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)碱浸:取南极磷虾粉,按照料液比为1:10加入氢氧化钠溶液,调节溶液PH=9,浸渍35min,将其溶均匀;
(2)超声提取:将碱浸液控制超声功率为230W,超声温度为35℃,超声波频率28HZ,超声提取25min;
(3)离心:将超声提取后的溶液,静置30min,放入离心机中,以1000r/min 的速度离心20min,收集上清液;
(4)二次超声提取:沉淀物按照料液比为1:10加入氢氧化钠溶液,调节溶液PH=9,浸渍35min,将其溶均匀,将碱浸液控制超声功率为230W,超声温度为35℃,超声波频率28HZ,超声提取25min,将超声提取后的溶液,静置30min,放入离心机中,以1000r/min 的速度离心20min,合并上清液;
(5)酸沉:向上清液中加入含量40%的盐酸,调节溶液pH=4-5,搅拌10min 后,以6000r/min 的速度离心20min得到沉淀物;
(6)醇洗:按照1 ∶ 15的重量比例,用95%的乙醇将沉淀物醇洗2次;
(7)水洗:将所得沉淀物按照料液比为1:3 (m:v),加蒸馏水搅拌,水洗3次,得到的沉淀物冷冻干燥即可。
根据上述方法得到的南极磷虾分离蛋白的量为12.7kg,纯度为99.5%。
实施例6
一种南极磷虾分离蛋白的超声波辅助提取方法,其特征在于,包括以下步骤:
(1)碱浸:取南极磷虾粉15kg,按照料液比为1:10加入氢氧化钠溶液,调节溶液PH=9,浸渍35min,将其溶均匀;
(2)超声提取:将碱浸液控制超声功率为230W,超声温度为35℃,超声波频率28HZ,超声提取25min;
(3)离心:将超声提取后的溶液,静置30min,放入离心机中,以10000r/min 的速度离心20min,收集上清液;
(4)二次超声提取:沉淀物按照料液比为1:10加入氢氧化钠溶液,调节溶液PH=9,浸渍35min,将其溶均匀,将碱浸液控制超声功率为230W,超声温度为35℃,超声波频率28HZ,超声提取25min,将超声提取后的溶液,静置30min,放入离心机中,以10000r/min 的速度离心20min,合并上清液;
(5)酸沉:向上清液中加入含量40%的盐酸,调节溶液pH=4-5,搅拌10min 后,以6000r/min 的速度离心15-20min得到沉淀物;
(6)醇洗:按照1 ∶ 20的重量比例,用95%的乙醇将沉淀物醇洗2次;
(7)水洗:将所得沉淀物按照料液比为1:3 (m:v),加蒸馏水搅拌,水洗3次,得到的沉淀物冷冻干燥即可。
根据上述方法得到的南极磷虾分离蛋白的量为12.1kg,纯度为99.3%。
从上述几个实施例中可以看出,在对南极磷虾分离蛋白的超声波辅助提取方法中,碱溶液优选为氢氧化钠,碱浸调节控制为pH=9,控制超声功率为230W,超声温度为35℃,超声波频率28HZ,超声提取25min,蛋白保持较高纯度的同时,提取效率偏高。