一种利用玉米浸泡液生产高纯度水溶蛋白的工艺方法与流程

本发明涉及水溶蛋白制备，具体涉及一种利用玉米浸泡液生产高纯度水溶蛋白的工艺方法。

背景技术：

1、玉米浸泡液是使用湿磨法生产玉米淀粉中的下脚料。在现有的玉米淀粉湿磨法生产工艺中，通过向在约50℃下浸泡的玉米中加入亚硫酸(＞0.2wt％)，使得蛋白基质分散，从而释放淀粉。在浸泡过程中，玉米种皮在亚硫酸的作用下通透性增加，玉米种粒中的一些可溶性蛋白质、无机盐和糖进入到浸泡水中。一般一吨玉米产生0.8m3的玉米浸泡液。玉米浸泡液营养丰富，其中的干物质浓度约为7wt％-10wt％(此时的玉米浸泡液称为“玉米原浆”)。所述干物质的成分主要为(以各成分的干重计)：粗蛋白47wt％，总糖11wt％，灰分19wt％，总酸19wt％，以及维生素2wt％等。

2、目前，利用玉米浸泡液生产水溶性蛋白已有报道，由于玉米浸泡过程中菌体发酵，导致浸泡液中成份复杂，不仅含有菌体代谢产物，还含有玉米中的β-胡萝卜素、隐黄质、叶黄素和玉米黄质等物质，从而使玉米水溶蛋白产品有发酵异味，且多呈现黄褐色，只能作为饲料添加剂使用，降低了玉米水溶蛋白附加值。

技术实现思路

1、本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术存在的不足，提供一种利用玉米浸泡液生产高纯度水溶蛋白的工艺方法，得到的水溶蛋白色泽好，纯度高，提高了经济效益。

2、为解决上述技术问题，本发明的技术方案是：

3、一种利用玉米浸泡液生产高纯度水溶蛋白的工艺方法，包括以下步骤：

4、ⅰ：玉米浸泡液在沉降罐中经沉降去除悬浮物质，沉降物返淀粉厂制备玉米黄粉，清液备用；

5、ⅱ：步骤ⅰ中沉降后的清液，添加脱色剂，脱色后过滤，得脱色液；

6、ⅲ：步骤ⅱ中脱色液进入超滤膜，得超滤清液和超滤浓液；

7、ⅳ：步骤ⅲ中超滤浓液边搅拌边加入有机溶剂，促使蛋白沉淀，得沉淀物料；

8、ⅴ：步骤ⅳ中的沉淀物料经离心机脱水，得到蛋白粗品；

9、ⅵ：步骤ⅴ中得到的蛋白粗品，加入磷酸盐缓冲液溶解，然后进入羟基磷灰石柱吸附，经冲洗液冲洗后，加入解析剂解析得到蛋白精制液；

10、ⅶ：步骤ⅵ的蛋白精制液，经纳滤浓缩去除盐分，得浓缩液(纳滤清液主要成分是磷酸盐，回收作为冲洗液或解析剂使用)；

11、ⅷ：步骤ⅶ的浓缩液，经喷雾干燥机干燥得到玉米水溶蛋白成品。

12、优选的，步骤ⅱ中的脱色剂为凹凸棒黏土，用量为清液量的0.5-1％ w/v，脱色时间1-2h，脱色温度30-50℃。

13、优选的，步骤ⅱ中的过滤方式为板框过滤，滤布孔径600-800目。

14、优选的，步骤ⅲ中所述超滤膜截留分子量为5000-10000da，浓缩液固含量20-30％wt；

15、步骤ⅲ中超滤清液按照1.5-2.5bv/h流速进入阴离子交换树脂吸附植酸，进料量为树脂体积8-10bv，进料结束后用4-6％wt盐酸解析，用量1-2bv，得到稀植酸解析液，浓缩后得植酸溶液；

16、树脂流出液主要成分是乳酸和氨基酸，浓缩后作为饲料添加剂使用。

17、优选的，步骤ⅳ中的有机溶剂为甲醇、乙醇或丙酮中的一种，蛋白沉淀过程的搅拌转速为20-40rpm，温度5-10℃，有机溶剂添加完成后继续沉淀0.5-1h，溶剂终浓度为40-60％ v/v。

18、优选的，步骤ⅵ中的羟基磷灰石为陶瓷化羟基磷灰石ⅰ型，粒径为80μm；

19、所述磷酸盐缓冲液浓度2-5mmol/l,蛋白浓度5-10％wt，进料速度1-2bv/h。

20、优选的，步骤ⅵ中的冲洗液为1-2mmol/l磷酸盐缓冲液，用量为2-3bv，流速1-2bv/h。

21、优选的，步骤ⅵ中解析剂为0.2-0.5mol/l的磷酸盐缓冲液，用量为1.5-2.5bv，解析速度0.5-1bv/h。

22、优选的，步骤ⅶ中的纳滤膜的截留分子量为500-1000da，浓缩液固含量为30-40％wt。

23、优选的，步骤ⅷ中喷雾干燥进风温度100-120℃，出风温度50-60℃。

24、由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

25、1、利用凹凸棒黏土特殊孔道、活性中心的存在使其对玉米浸泡液进行脱色除臭，一方面可以除去玉米浸泡液中含有的β-胡萝卜素、叶黄素和玉米黄质等色素，另一方面可以除去玉米浸泡液发酵后的特殊酸臭味，处理效果好，同时利用凹凸棒黏土的多孔特性，可以在过滤过程中形成“架桥”作用，提高玉米浸泡液的过滤速度。

26、2、通过向超滤浓液中加入有机溶剂，促使蛋白沉降，可实现蛋白与其它杂质粗分离，提高了蛋白的纯度。另外通过超滤膜预浓缩可以减少溶剂使用量，分离出的母液进入精馏系统进行溶剂回收，实现溶剂的重复利用，不会产生难以处理的废水，对环境友好。

27、3、羟基磷灰石对蛋白质有亲和层析作用，将蛋白溶液进入层析柱中，蛋白质保留在柱内，多糖、鞣质等杂质流出，然后利用解析剂解析即可得到高纯度蛋白溶液，通过多次提纯、除杂，提高了水溶蛋白的纯度。

28、4、本发明方法得到的蛋白产品色泽好、纯度高，使用范围广，产品附加值高。

29、5、超滤清液可以提取植酸以及乳酸和氨基酸，大大提高了经济效益。

技术特征：

1.一种利用玉米浸泡液生产高纯度水溶蛋白的工艺方法，其特征在于包括以下步骤：

2.如权利要求1所述的一种利用玉米浸泡液生产高纯度水溶蛋白的工艺方法，其特征在于：步骤ⅱ中的脱色剂为凹凸棒黏土，用量为清液量的0.5-1％w/v，脱色时间1-2h，脱色温度30-50℃。

3.如权利要求1所述的一种利用玉米浸泡液生产高纯度水溶蛋白的工艺方法，其特征在于：步骤ⅱ中的过滤方式为板框过滤，滤布孔径600-800目。

4.如权利要求1所述的一种利用玉米浸泡液生产高纯度水溶蛋白的工艺方法，其特征在于：步骤ⅲ中所述超滤膜截留分子量为5000-10000da，浓缩液固含量20-30％wt；

5.如权利要求1所述的一种利用玉米浸泡液生产高纯度水溶蛋白的工艺方法，其特征在于：步骤ⅳ中的有机溶剂为甲醇、乙醇或丙酮中的一种，蛋白沉淀过程的搅拌转速为20-40rpm，温度5-10℃，有机溶剂添加完成后继续沉淀0.5-1h，溶剂终浓度为40-60％v/v。

6.如权利要求1所述的一种利用玉米浸泡液生产高纯度水溶蛋白的工艺方法，其特征在于：步骤ⅵ中的羟基磷灰石为陶瓷化羟基磷灰石ⅰ型，粒径为80μm；

7.如权利要求1所述的一种利用玉米浸泡液生产高纯度水溶蛋白的工艺方法，其特征在于：步骤ⅵ中的冲洗液为1-2mmol/l磷酸盐缓冲液，用量为2-3bv，流速1-2bv/h。

8.如权利要求1所述的一种利用玉米浸泡液生产高纯度水溶蛋白的工艺方法，其特征在于：步骤ⅵ中解析剂为0.2-0.5mol/l的磷酸盐缓冲液，用量为1.5-2.5bv，解析速度0.5-1bv/h。

9.如权利要求1所述的一种利用玉米浸泡液生产高纯度水溶蛋白的工艺方法，其特征在于：步骤ⅶ中的纳滤膜的截留分子量为500-1000da，浓缩液固含量为30-40％wt。

10.如权利要求1所述的一种利用玉米浸泡液生产高纯度水溶蛋白的工艺方法，其特征在于：步骤ⅷ中喷雾干燥进风温度100-120℃，出风温度50-60℃。

技术总结
本发明公开了一种利用玉米浸泡液生产高纯度水溶蛋白的工艺方法，涉及水溶蛋白制备技术领域，玉米浸泡液沉降后经凹凸棒黏土脱色，得脱色液，脱色液经超滤膜装置预浓缩后加入有机溶剂进行蛋白沉淀，得到的蛋白粗品经磷酸盐缓冲液溶解并经羟基磷灰石柱吸附、解析得蛋白精制液，蛋白精制液经浓缩、干燥得到玉米水溶蛋白成品。玉米水溶蛋白成品的色泽好，纯度高，产品附加值高。

技术研发人员：朱理平,杜国营,张成全,曲松杰,何报春,崔鑫
受保护的技术使用者：诸城市浩天药业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/19