一种基于丝瓜布处理棉籽制备棉籽蛋白的制备方法技术领域
本发明涉及一种基于丝瓜布处理棉籽制备棉籽蛋白的制备方法，属于棉籽蛋白制备领域。
背景技术
棉籽蛋白是由棉籽经过剥绒、剥壳，在低温下一次性浸油、沥干后再经过脱除有毒物质——棉酚后制成的一种高蛋白产品，是国内新上市的一种蛋白原料。我国是一个蛋白资源缺乏的国家，我国是产棉大国，拥有丰富的棉花资源，我国年产棉籽量约为663万吨，除一部分留作种用，剩下的基本用于榨油，因此每年在生产106万吨左右的棉籽油估的同时可产生318万吨左右的棉粕。棉粕含有丰富的蛋白质资源和多种维生素及微量元素，但由于其中含有较高的抗营养因子游离棉酚毒类及环丙烯脂肪酸，导致棉粕的综合利用受到极大限制。目前，仅有16％的棉酚用于饲料，绝大部分被直接用作肥料，导致大量优质蛋白的流失。棉粕中的蛋白是一种植物性蛋白，其含量约占33.21%～45.09%，是大米和小麦中的蛋白含量的5～8倍，从含量上可与大豆蛋白相媲美。开发利用好这一资源，既是解决我国饲料蛋白不足的快捷、经济的途径，又是解决奶源不足的有效办法，同时还是促进农村经济的发展。
目前棉籽蛋白的提取方法有溶剂萃取法、碱溶酸沉法和酶法，有溶剂萃取法通常采用甲醇、丙酮等进行萃取，由于溶剂的残留增加了产品的危害性，同时限制了棉籽蛋白的应用范围；碱溶酸沉法再制备过程中产生大量的废酸、废碱水，制备步骤繁琐且污染环境，提取的棉籽蛋白纯度低；酶解提取的棉籽蛋白质量好，但酶解过程控制难度大，生产成本高。因此研究出一种成本低、所得产品纯度高的棉籽蛋白制备方法，在相关领域具有重要的意义。
发明内容
本发明所要解决的技术问题：针对上述方法生产棉籽蛋白时需使用大量有机溶剂萃取，产生大量的废酸废碱污染环境，且由于制备过程中有机溶剂易残留、可控难度大，导致所得产品纯度低、生产成本高的弊端，提供了一种通过利用丝瓜布内部丰富的网状结构，首先通过盐酸及脯氨酸对其进行预处理，去除其中的杂质，再将其进行炭化，使其具有吸附有害物质及对微生物提供载体，然后对菌种培养，之后将其负载于所处理后的丝瓜布中，形成可去除有害物质及脱酚的丝瓜布，最后将棉籽喷入其中进行处理制得棉籽蛋白的方法。本发明制备步骤简单，所得产品纯度高。
为解决上述技术问题，本发明采用如下所述的技术方案是：
（1）取600～900g丝瓜布放入容器中，向其中加入质量分数为15％的盐酸溶液浸泡丝瓜布，再向其中加入20～40g脯氨酸混合均匀，然后将容器移至超声波清洗机中，在超声环境下，振荡10～20min，随后对容器进行加热，温度设定为60～70℃，保持温度30～50min；
（2）待上述保温结束后过滤，收集丝瓜布，将所得的丝瓜布放入烘箱中进行烘干，然后将烘干后的丝瓜布放入气化式炭化炉中，在温度为180～220℃下，初步炭化1～2h，待初步炭化结束后，将初步炭化后的丝瓜布取出，自然冷却至室温，备用；
（3）按重量份数计，取50～60份牛肉膏、15～20份葡萄糖、15～25份琼脂及5～10份去离子水，混合均匀得培养液，然后取50～60mL培养液放入250mL摇瓶中，再将摇瓶放置在紫外灯下进行杀菌，随后取200～400mg蘑菇培养基上表面浅绿色菌丝放入摇瓶中，与培养液混合均匀；
（4）待上述混合均匀后密封摇瓶，将摇瓶移至温度为35～40℃的培养室内，进行培养7～15天后，将摇瓶中的培养物倒入500mL的烧瓶中，然后向其中加入300～320mL质量分数为0.7～0.9％的盐酸溶液，使用搅拌器以200～240r/min的转速，搅拌10～15min后，静置5～10min；
（5）待上述静置结束后，将容器中的混合物放入离心机中，在6000～8000r/min的转速下，离心分离1～2min，收集离心液，然后将所得的离心液使用喷雾器，喷入步骤（2）中所得的初步炭化的丝瓜布中，进行自然风干；
（6）取500～600g棉籽放入烘箱中进行烘干，然后放入粉碎机中进行粉碎，过筛得100～120目粉末，将所得的粉末使用喷枪，喷入上述所得的丝瓜布中，然后将丝瓜布移至保温室中，控制温度为30～35℃，同时使用加湿器对其进行加湿，保持其内部空气的含水量为30～35％，保持温度18～22h；
（7）待其上述保温结束后，对丝瓜布进行自然风干，然后使用振荡器对丝瓜布进行振荡处理，直至无任何物质下落，收集下落物放入容器中，向其中加入蒸馏水，淹没下落物2～3cm，搅拌均匀，去除漂浮在水面的漂浮物，将容器内的混合物放入离心机中进行离心分离，收集离心物，放入烘箱中烘干，再在紫外线下进行灭酶杀菌，即可得到棉籽蛋白。
本发明的应用方法：将本发明制得的棉籽蛋白添加到饲料中，添加量为5～7g/kg，每日早晚各添加一次，搅拌混合均匀，饲喂泌乳牛，10～15天后，泌乳牛平均每日增产14.36%，食欲好、牛奶产量增高，食用后对泌乳牛的健康繁殖无不良影响。测得该棉籽蛋白中游离棉酚的含量低于0.038%以下，总棉酚含量低于0.8%以下，值得推广与发展。
本发明与其他方法相比，有益技术效果是：
（1）本发明制备方法简单，制备过程可控性强，无需使用大量有机溶剂，安全环保无污染；
（2）所得产品纯度高于其他方法12%以上，生产成本低于其他方法7%以上。
具体实施方式
首先取600～900g丝瓜布放入容器中，向其中加入质量分数为15％的盐酸溶液浸泡丝瓜布，再向其中加入20～40g脯氨酸混合均匀，然后将容器移至超声波清洗机中，在超声环境下，振荡10～20min，随后对容器进行加热，温度设定为60～70℃，保持温度30～50min；待上述保温结束后过滤，收集丝瓜布，将所得的丝瓜布放入烘箱中进行烘干，然后将烘干后的丝瓜布放入气化式炭化炉中，在温度为180～220℃下，初步炭化1～2h，待初步炭化结束后，将初步炭化后的丝瓜布取出，自然冷却至室温，备用；然后按重量份数计，取50～60份牛肉膏、15～20份葡萄糖、15～25份琼脂及5～10份去离子水，混合均匀得培养液，然后取50～60mL培养液放入250mL摇瓶中，再将摇瓶放置在紫外灯下进行杀菌，随后取200～400mg蘑菇培养基上表面浅绿色菌丝放入摇瓶中，与培养液混合均匀；然后待上述混合均匀后密封摇瓶，将摇瓶移至温度为35～40℃的培养室内，进行培养7～15天后，将摇瓶中的培养物倒入500mL的烧瓶中，然后向其中加入300～320mL质量分数为0.7～0.9％的盐酸溶液，使用搅拌器以200～240r/min的转速，搅拌10～15min后，静置5～10min；待上述静置结束后，将容器中的混合物放入离心机中，在6000～8000r/min的转速下，离心分离1～2min，收集离心液，然后将所得的离心液使用喷雾器，喷入备用的初步炭化的丝瓜布中，进行自然风干；再取500～600g棉籽放入烘箱中进行烘干，然后放入粉碎机中进行粉碎，过筛得100～120目粉末，将所得的粉末使用喷枪，喷入上述所得的丝瓜布中，然后将丝瓜布移至保温室中，控制温度为30～35℃，同时使用加湿器对其进行加湿，保持其内部空气的含水量为30～35％，保持温度18～22h；最后待其上述保温结束后，对丝瓜布进行自然风干，然后使用振荡器对丝瓜布进行振荡处理，直至无任何物质下落，收集下落物放入容器中，向其中加入蒸馏水，淹没下落物2～3cm，搅拌均匀，去除漂浮在水面的漂浮物，将容器内的混合物放入离心机中进行离心分离，收集离心物，放入烘箱中烘干，再在紫外线下进行灭酶杀菌，即可得到棉籽蛋白。
实例1
首先取600g丝瓜布放入容器中，向其中加入质量分数为15％的盐酸溶液浸泡丝瓜布，再向其中加入20g脯氨酸混合均匀，然后将容器移至超声波清洗机中，在超声环境下，振荡10min，随后对容器进行加热，温度设定为60℃，保持温度30min；待上述保温结束后过滤，收集丝瓜布，将所得的丝瓜布放入烘箱中进行烘干，然后将烘干后的丝瓜布放入气化式炭化炉中，在温度为180℃下，初步炭化1h，待初步炭化结束后，将初步炭化后的丝瓜布取出，自然冷却至室温，备用；然后按重量份数计，取50份牛肉膏、20份葡萄糖、25份琼脂及5份去离子水，混合均匀得培养液，然后取50mL培养液放入250mL摇瓶中，再将摇瓶放置在紫外灯下进行杀菌，随后取200mg蘑菇培养基上表面浅绿色菌丝放入摇瓶中，与培养液混合均匀；然后待上述混合均匀后密封摇瓶，将摇瓶移至温度为35℃的培养室内，进行培养7天后，将摇瓶中的培养物倒入500mL的烧瓶中，然后向其中加入300mL质量分数为0.7％的盐酸溶液，使用搅拌器以200r/min的转速，搅拌10min后，静置5min；待上述静置结束后，将容器中的混合物放入离心机中，在6000r/min的转速下，离心分离1min，收集离心液，然后将所得的离心液使用喷雾器，喷入备用的初步炭化的丝瓜布中，进行自然风干；再取500g棉籽放入烘箱中进行烘干，然后放入粉碎机中进行粉碎，过筛得100目粉末，将所得的粉末使用喷枪，喷入上述所得的丝瓜布中，然后将丝瓜布移至保温室中，控制温度为30℃，同时使用加湿器对其进行加湿，保持其内部空气的含水量为30％，保持温度18h；最后待其上述保温结束后，对丝瓜布进行自然风干，然后使用振荡器对丝瓜布进行振荡处理，直至无任何物质下落，收集下落物放入容器中，向其中加入蒸馏水，淹没下落物2cm，搅拌均匀，去除漂浮在水面的漂浮物，将容器内的混合物放入离心机中进行离心分离，收集离心物，放入烘箱中烘干，再在紫外线下进行灭酶杀菌，即可得到棉籽蛋白。
将本发明制得的棉籽蛋白添加到饲料中，添加量为5g/kg，每日早晚各添加一次，搅拌混合均匀，饲喂泌乳牛，10天后，泌乳牛平均每日增产14.36%，食欲好、牛奶产量增高，食用后对泌乳牛的健康繁殖无不良影响。测得该棉籽蛋白中游离棉酚的含量为0.032%，总棉酚含量为0.78%，值得推广与发展。
实例2
首先取750g丝瓜布放入容器中，向其中加入质量分数为15％的盐酸溶液浸泡丝瓜布，再向其中加入30g脯氨酸混合均匀，然后将容器移至超声波清洗机中，在超声环境下，振荡15min，随后对容器进行加热，温度设定为65℃，保持温度40min；待上述保温结束后过滤，收集丝瓜布，将所得的丝瓜布放入烘箱中进行烘干，然后将烘干后的丝瓜布放入气化式炭化炉中，在温度为200℃下，初步炭化1.5h，待初步炭化结束后，将初步炭化后的丝瓜布取出，自然冷却至室温，备用；然后按重量份数计，取55份牛肉膏、18份葡萄糖、17份琼脂及10份去离子水，混合均匀得培养液，然后取55mL培养液放入250mL摇瓶中，再将摇瓶放置在紫外灯下进行杀菌，随后取300mg蘑菇培养基上表面浅绿色菌丝放入摇瓶中，与培养液混合均匀；然后待上述混合均匀后密封摇瓶，将摇瓶移至温度为38℃的培养室内，进行培养11天后，将摇瓶中的培养物倒入500mL的烧瓶中，然后向其中加入310mL质量分数为0.8％的盐酸溶液，使用搅拌器以220r/min的转速，搅拌13min后，静置8min；待上述静置结束后，将容器中的混合物放入离心机中，在7000r/min的转速下，离心分离1min，收集离心液，然后将所得的离心液使用喷雾器，喷入备用的初步炭化的丝瓜布中，进行自然风干；再取550g棉籽放入烘箱中进行烘干，然后放入粉碎机中进行粉碎，过筛得110目粉末，将所得的粉末使用喷枪，喷入上述所得的丝瓜布中，然后将丝瓜布移至保温室中，控制温度为33℃，同时使用加湿器对其进行加湿，保持其内部空气的含水量为32％，保持温度20h；最后待其上述保温结束后，对丝瓜布进行自然风干，然后使用振荡器对丝瓜布进行振荡处理，直至无任何物质下落，收集下落物放入容器中，向其中加入蒸馏水，淹没下落物2.5cm，搅拌均匀，去除漂浮在水面的漂浮物，将容器内的混合物放入离心机中进行离心分离，收集离心物，放入烘箱中烘干，再在紫外线下进行灭酶杀菌，即可得到棉籽蛋白。
将本发明制得的棉籽蛋白添加到饲料中，添加量为6g/kg，每日早晚各添加一次，搅拌混合均匀，饲喂泌乳牛，13天后，泌乳牛平均每日增产14.36%，食欲好、牛奶产量增高，食用后对泌乳牛的健康繁殖无不良影响。测得该棉籽蛋白中游离棉酚的含量为0.031%，总棉酚含量为0.67%，值得推广与发展。
实例3
首先取900g丝瓜布放入容器中，向其中加入质量分数为15％的盐酸溶液浸泡丝瓜布，再向其中加入40g脯氨酸混合均匀，然后将容器移至超声波清洗机中，在超声环境下，振荡20min，随后对容器进行加热，温度设定为70℃，保持温度50min；待上述保温结束后过滤，收集丝瓜布，将所得的丝瓜布放入烘箱中进行烘干，然后将烘干后的丝瓜布放入气化式炭化炉中，在温度为220℃下，初步炭化2h，待初步炭化结束后，将初步炭化后的丝瓜布取出，自然冷却至室温，备用；然后按重量份数计，取60份牛肉膏、20份葡萄糖、15份琼脂及5份去离子水，混合均匀得培养液，然后取60mL培养液放入250mL摇瓶中，再将摇瓶放置在紫外灯下进行杀菌，随后取400mg蘑菇培养基上表面浅绿色菌丝放入摇瓶中，与培养液混合均匀；然后待上述混合均匀后密封摇瓶，将摇瓶移至温度为40℃的培养室内，进行培养15天后，将摇瓶中的培养物倒入500mL的烧瓶中，然后向其中加入320mL质量分数为0.9％的盐酸溶液，使用搅拌器以240r/min的转速，搅拌15min后，静置10min；待上述静置结束后，将容器中的混合物放入离心机中，在8000r/min的转速下，离心分离2min，收集离心液，然后将所得的离心液使用喷雾器，喷入备用的初步炭化的丝瓜布中，进行自然风干；再取600g棉籽放入烘箱中进行烘干，然后放入粉碎机中进行粉碎，过筛得120目粉末，将所得的粉末使用喷枪，喷入上述所得的丝瓜布中，然后将丝瓜布移至保温室中，控制温度为35℃，同时使用加湿器对其进行加湿，保持其内部空气的含水量为35％，保持温度22h；最后待其上述保温结束后，对丝瓜布进行自然风干，然后使用振荡器对丝瓜布进行振荡处理，直至无任何物质下落，收集下落物放入容器中，向其中加入蒸馏水，淹没下落物3cm，搅拌均匀，去除漂浮在水面的漂浮物，将容器内的混合物放入离心机中进行离心分离，收集离心物，放入烘箱中烘干，再在紫外线下进行灭酶杀菌，即可得到棉籽蛋白。
将本发明制得的棉籽蛋白添加到饲料中，添加量为7g/kg，每日早晚各添加一次，搅拌混合均匀，饲喂泌乳牛，15天后，泌乳牛平均每日增产14.36%，食欲好、牛奶产量增高，食用后对泌乳牛的健康繁殖无不良影响。测得该棉籽蛋白中游离棉酚的含量为0.027%，总棉酚含量为0.61%，值得推广与发展。