[发明专利]一种从乳清废液中提取水解蛋白的制备方法

说明书

本发明公开了一种从乳清废液中提取水解蛋白的制备方法，利用絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺将蛋白富集后，采用高温高压技术使絮凝剂对蛋白的结合力减弱，后采用复合酶解技术直接对絮凝蛋白进行酶解产生小分子肽及氨基酸，解决了传统方法中蛋白提取率低问题，降低了乳清废液提取水解蛋白的生产成本，提高了产品的附加值，提升产业经济效益；此外，本发明选用具有高度定向性的复合酶制剂，不受絮凝剂影响，可以直接将絮凝剂结合的蛋白进行分解成为小分子肽及氨基酸，产品可直接应用于动物饲料及有机化肥，增加动物或植物的氮源摄入及吸收，解决了蛋白的应用问题。

技术领域

本发明涉及一种从乳清废液中提取水解蛋白的制备方法，尤其是一种利用蛋白质絮凝和复合酶解工艺从乳清废液中提取水解蛋白的方法，属于蛋白质提取技术领域。

背景技术

大豆乳清废水是生产大豆蛋白(大豆浓缩蛋白或分离蛋白)时所排出的工艺废水。大豆浓缩蛋白和分离蛋白生产都是以低温脱脂豆柏为原料，大豆浓缩蛋白的生产一般经过酸沉、醇沉、热处理等工艺过程实现蛋白沉淀分离，因此在大豆蛋白生产过程中会产生大量的乳清废水。乳清废液pH约为4.5，总固形物含量一般为1.0 %～2.1 %，其中糖类占一半以上，大豆乳清蛋白占0.1-0.5%，其BOD高达5000～8000mg/L，COD高达18000～20000mg/L，远远超过了要求排放的标准（我国对废水的排放标准BOD≦25mg/L、COD≦80mg/L）。如对乳清废水直接进行无害化治理（如专利CN105439397A）不仅增加生产成本，而且会导致乳清废水中蛋白质、低聚糖等资源的浪费，因此对乳清废水的资源化利用成为大豆蛋白产业亟需解决的技术难题。

豆清水蛋白含量较低，前期豆清水在预处理较难实现，要在车间连续化生产条件下提取其中的蛋白较为困难，且设备投资较高。乳清废液中蛋白提取最有效方法是膜提取，但提取率较低，仅为5%左右，且容易造成膜污染，生产成本高昂。如直接添加絮凝剂将蛋白沉淀出来，此时蛋白因与絮凝剂高度结合无法被利用，且生产出来的蛋白无法直接应用，应用方向不明朗。现有技术中，专利CN110577565A公开了一种从豌豆乳清废水回收PA2及psaLA的方法，以豌豆蛋白加工过程中产生的含蛋白质的豌豆乳清废水为原料，选择天然阳离子多糖壳聚糖作为凝聚剂，通过调节复凝聚条件，分步实现豌豆两种乳清蛋白PA2和psa LA的提取与分离纯化；专利CN108191950A公开了一种从大豆乳清废水中回收蛋白的方法，包括如下步骤：(1)将大豆乳清废水的pH调节为碱性后浓缩；(2)将步骤(1)浓缩后的豆清浓缩液调节蛋白浓度为12～16％，经喷雾干燥得到所述大豆蛋白粉。比较发现，现有技术并未解决絮凝后蛋白直接利用、蛋白质提取率低、生产成本高等技术问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，针对絮凝后的蛋白无法直接被利用的问题，本发明提供一种从乳清废液中提取水解蛋白的制备方法，利用絮凝剂聚合氯化铝和聚丙烯酰胺将蛋白富集后，采用高温高压技术使絮凝剂对蛋白的结合力减弱，后采用复合酶解技术直接对絮凝蛋白进行酶解产生小分子肽及氨基酸，解决了传统方法中蛋白提取率低问题，降低了乳清废液提取水解蛋白的生产成本，提高了产品的附加值，提升产业经济效益；此外，本发明选用具有高度定向性的复合酶制剂，不受絮凝剂影响，可以直接将絮凝剂结合的蛋白进行分解成为小分子肽及氨基酸，产品可直接应用于动物饲料及有机化肥，增加动物或植物的氮源摄入及吸收，解决了蛋白的应用问题。

本发明通过下述技术方案实现上述技术效果：

一种从乳清废液中提取水解蛋白的制备方法，具体包括如下步骤：

（1）絮凝沉淀：向乳清废液中添加絮凝剂，搅拌均匀，调节乳清废液的pH至5.0～6.0，使蛋白质不断沉淀；

（2）离心分离：将絮凝沉淀后的乳清废液离心分离，在25℃条件下，4000～6000rpm离心20min；

（3）剪切乳化：离心后的重相加入3倍纯净水水洗，利用高速剪切乳化机进行剪切乳化，然后离心分离，分离出重相和轻相；