[发明专利]从豆类粉末浆料中提取α‑淀粉酶抑制蛋白的方法和设备

说明书

技术领域

本发明属于α-淀粉酶抑制蛋白提取的技术领域，尤其涉及一种从豆类粉末浆料中提取α-淀粉酶抑制蛋白的方法和设备。

背景技术

淀粉阻断剂，即α-淀粉酶抑制剂，属于糖(苷)水解酶抑制剂的一种，在化学结构上，它们可以是蛋白质、多肽和碳水化合物，其中，α-淀粉酶抑制蛋白是α-淀粉酶的一种蛋白类抑制剂，主要存在于谷类、豆类以及其它较高等植物中，其中，豆类植物中的α-淀粉酶抑制蛋白含量较高。

现有的从豆类粉末浆料中提取α-淀粉酶抑制蛋白的方法主要采用蒸发-干燥法，及首先通过蒸发得到α-淀粉酶抑制蛋白浓缩液，然后对该浓缩液进行干燥。该方法存在以下问题：1)主要采用蒸发的方式来浓缩，蒸发投资成本高，时间长且能耗高；2)蒸发过程的高温容易使酶抑制活性降低甚至失活；3)干燥后所得的产品中仍含有较多的豆类颗粒物。

发明内容

基于上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是提供一种新型的从豆类粉末浆料中提取α-淀粉酶抑制蛋白的方法，该方法工艺简单，能耗低，所得α-淀粉酶抑制蛋白的酶抑制活性较高且回收率高。本发明还要提供一种从豆类粉末浆料中提取α-淀粉酶抑制蛋白的设备。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案如下：

从豆类粉末浆料中提取α-淀粉酶抑制蛋白的方法，

1)对所述豆类粉末浆料进行离心分离或粗滤，得到母液；

2)将所述母液通过对平均粒径≥20μm的颗粒物的拦截率≥99％的第一过滤设备，所述母液穿过第一过滤设备的过滤介质后形成第一滤液；

3)将所述第一滤液通过对分子量≥20000的物质的拦截率≥99.5％的第二过滤设备，所述第一滤液穿过第二过滤设备的过滤介质后形成第二滤液，所述第一滤液被第二过滤设备的过滤介质截留后形成第二浓缩液；

4)对所述第二浓缩液进行干燥，即得到α-淀粉酶抑制蛋白；

所述第二过滤设备的过滤压力为1～3bar，过滤温度为25℃～38℃；所述α-淀粉酶抑制蛋白的回收率≥80％。

通过离心分离或粗滤可以实现较高程度的固液分离，避免尺寸较大的颗粒物对第二过滤设备的过滤介质造成机械损坏，其中，粗滤操作可以采用板框式过滤装置。经过第一过滤设备的过滤后，平均粒径≥20μm的颗粒物被进一步截留，即几乎所有的豆类粉末均被截留，所得第一滤液为高纯的α-淀粉酶抑制蛋白溶液。第三过滤设备的过滤介质不允许α-淀粉酶抑制蛋白通过，因此，可以将第一滤液进一步浓缩为高浓度的α-淀粉酶抑制蛋白浓缩液。上述方法不仅工艺简单，而且第二过滤设备和第三过滤设备协同作用，不仅得到了高纯的α-淀粉酶抑制蛋白浓缩液，显著降低了浓缩的能耗，还避免了由高温蒸发过程引起的α-淀粉酶抑制蛋白的酶抑制活性降低或失活的现象。

作为上述从豆类粉末浆料中提取α-淀粉酶抑制蛋白的方法的进一步改进，所述第一过滤设备为袋式过滤器，其过滤介质为PP棉。

作为上述从豆类粉末浆料中提取α-淀粉酶抑制蛋白的方法的进一步改进，所述第二过滤设备为管式膜过滤器，其过滤介质为直径为8～20mm的管式超滤膜。超滤膜的过滤通量大，易清洗，易获取，使用寿命长。采用具有上述尺寸的管式超滤膜，可以保持较高的过滤效率和较低的过滤压力。

作为上述从豆类粉末浆料中提取α-淀粉酶抑制蛋白的方法的进一步改进，所述管式膜过滤器为内压型管式膜过滤器。管式膜过滤器包括内压型和外压型，内压型即第一滤液在管内流动，外压型即第一滤液在管外流动。采用内压型的管式膜过滤器更易达到较高的过滤效率且所产生的第二浓缩液不易被污染。

作为上述从豆类粉末浆料中提取α-淀粉酶抑制蛋白的方法的进一步改进，所述第二滤液回流至第一过滤设备的母液入口。这样设置的目的是为了更充分地提取第一滤液中的α-淀粉酶抑制蛋白，避免资源浪费。

作为上述从豆类粉末浆料中提取α-淀粉酶抑制蛋白的方法的进一步改进，所述干燥采用喷雾干燥器。喷雾干燥器的工作原理是通过机械作用，将需干燥的物料，分散成很细的像雾一样的微粒，该微粒的比表面积大，与热空气接触的蒸发面积大，可在瞬间将微粒中大部分水分除去，使物料中的固体物质干燥成粉末，不仅干燥速度快，可以在很大程度上保留α-淀粉酶抑制蛋白的酶抑制活性。

作为上述从豆类粉末浆料中提取α-淀粉酶抑制蛋白的方法的进一步改进，所述豆类粉末浆料是以40～50℃的水为溶剂，按照每100mL水中含有5～15g豆类粉末的配比，浸泡时间≥2h后所得的豆类粉末的水溶液。