[发明专利]从棉籽粕中提取棉籽低聚糖和棉籽蛋白低聚肽的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种利用生物技术对棉籽进行精深加工的生产方法，主要涉及一种以低温脱溶法提取油脂后产生的棉籽粕为原料，制备棉籽低聚糖和棉籽蛋白低聚肽的方法。

背景技术

我国是产棉大国，占世界棉花总产量的60％以上，2008年棉花产量2052.6万吨，产生棉籽1149万吨，提取油脂后产生棉籽粕643万吨，其中含有蛋白质320万吨左右，棉籽低聚糖30万吨左右。多年来，用棉籽制取棉籽油后的棉籽粕5％左右作为动物饲料使用，95％以上作为肥料使用，浪费了大量的蛋白质和低聚糖资源。

棉籽粕中含有约50％的蛋白质，棉籽蛋白具有优良的品质，其营养价值远比谷类蛋白高，它含有小麦、稻米等谷类作物所欠缺的基本氨基酸。其氨基酸组成与大豆蛋白质相近，除蛋氨酸含量偏低外，其它人体必需氨基酸的含量基本达到1973年联合国粮农组织与世界卫生组织(FOA/WHO)联合专家委员会推荐的标准，特别是精氨酸、谷氨酸和酪氨酸的含量都很高。棉籽蛋白低聚肽是指棉籽蛋白中的肽链进一步的断裂而形成的，通常也称之为寡肽、短肽或小分子肽，具有更显著的营养和功能特性，在生物的生命活动中起着非常重要的调节作用，涉及信号转导、细胞分化、分子识别及个体发育等诸多领域。。

棉籽粕中总糖含量为5～8％，其中主要成份为棉籽糖。棉籽糖属于低聚糖，而低聚糖又称寡糖，其主要成份为水苏糖、棉籽糖、木糖和半乳糖等。低聚糖具有改善人体内微生态环境的作用，可促进双歧杆菌和其他有益菌的增殖，调节肠胃功能，防治便秘。低聚糖类似水溶性植物纤维，能改善血脂代谢，降低血液中胆固醇和甘油三脂的含量。低聚糖属非胰岛素所依赖，不会使血糖升高，适合于高血糖病人和糖尿病人食用。

目前现有从棉籽粕中提取棉籽蛋白的方法有碱提法、盐提法、氨水提取法以及酶解法；从棉籽粕中提取棉籽糖的方法有溶剂提取法、水提取法。中国专利CN 101785527A“一种脱酚棉籽蛋白和棉籽糖的制取方法”对棉籽粕中蛋白和糖的提取都使用有机溶剂的方法，其棉酚脱得很彻底，但是其也会把有机溶剂带入到蛋白和糖中，而且其方法较繁琐，复杂，效率和纯度不太高，不太适用于规模化工业生产。

发明内容

为了克服现有工艺的问题和缺陷，充分利用棉籽蛋白及棉籽糖资源，本发明提供一种从低温脱溶棉籽粕中提取棉籽低聚糖和棉籽蛋白肽的方法。本方法以低温脱溶后的棉籽粕为原料，采用生物提取技术及膜分离技术同时生产出棉籽低聚糖和棉籽蛋白低聚肽。

本发明所使用的棉籽粕为低温脱溶技术提取油脂之后产生的，其棉酚含量≤60mg/kg，大大低于国家规定的标准值，具有较高的食品安全性。

本发明的目的可以通过下述技术方案来实现：

从低温脱溶棉籽粕中提取棉籽糖和棉籽蛋白肽的方法，

a、将棉籽粕进行粉碎，粒度为60～100目；

b、将a步骤中粉碎的棉籽粕进行水提，加入占棉籽粕重量的15倍水，在中温30～40℃下，搅拌1h，离心分离，得到上清液和滤渣；

c、将b步骤中得到的上清液经过压力为0.2～0.25MPa，温度为40～50℃，流量为90L/min条件下的微滤膜进行除杂，得到微滤膜浓缩液和滤液；

d、将c步骤中得到的微滤膜滤液再经过压力为1.5～2MPa，温度为40～50℃，流量为20L/min的纳滤膜进行浓缩，得到纳滤膜浓缩液，再将其喷雾干燥，得到棉籽低聚糖；

e、将b步骤中得到的渣和c步骤中的微滤膜浓缩液混合，再用碱溶，条件是加入占棉籽粕重量的15倍水、pH为10～11、温度为80～85℃，搅拌1～2h；

f、在碱溶结束后，再进行酶解，将温度调整为55～60℃，pH为7.5～8，再加入占棉籽粕重量的0.5～0.8％蛋白酶，酶解2～3h；

g、酶解完全后，在加入占棉籽粕重量的0.5％的H₂O₂，搅拌0.5h，再升温至85℃灭酶，然后离心分离，得到上清液和滤渣；

h、将g步骤中得到的滤渣再加入占棉籽粕重量的3倍水，进行水洗一次，然后与g步骤中得到的上清液合并；

i、将h步骤中得到的上清液经过压力为0.2～0.25MPa，温度为40～50℃，流量为90L/min条件下的微滤膜进行除杂，得到微滤膜滤液；

j、将i步骤中得到的微滤膜滤液再经过压力为1.5～2MPa，温度为40～50℃，流量为20L/min的纳滤膜进行浓缩，得到纳滤膜浓缩液，再将其喷雾干燥，得到棉籽蛋白低聚肽。

所述步骤a中的粉碎有利用打破细胞壁。