CN102702384B - 一种去除甲壳素原料中蛋白质的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种去除甲壳素原料中蛋白质的方法，步骤是：⑴将甲壳素原料粉碎，加入碱液及还原剂形成混合物，将该混合物在30-150℃水浴处理0.5h-24h；⑵将水浴后的混合物进行固液分离，所得固体即为甲壳素粗品。本发明针对影响甲壳素提取过程中的难溶蛋白质进行了研究，通过添加还原剂，协同碱液，增加蛋白质的溶解性，从而提高了甲壳素的得率和纯度，为甲壳素的提取工艺提供了新思路；同时这些难溶的蛋白质，也是一种潜在的蛋白资源，将其转化为可溶性蛋白，有利于原料的综合利用。

Description

一种去除甲壳素原料中蛋白质的方法

技术领域

本发明属于生物化工领域，涉及甲壳素提取过程中难溶蛋白质的溶解方法，尤其是一种去除甲壳素原料中蛋白质的方法。

背景技术

甲壳素广泛存在于虾、蟹、昆虫等甲壳动物的外壳和真菌的细胞壁中，是自然界中贮藏量仅次于纤维素的第二大类天然有机化合物，其脱乙酰产物壳聚糖可广泛应用于食品、医药、轻纺等行业。从甲壳动物中提取甲壳素制备壳聚糖的基本工艺过程分为3步：1、用稀盐酸脱去钙离子；2、用低浓度的氢氧化钠溶液除去蛋白质得到甲壳素；3、用高浓度的氢氧化钠溶液脱去甲壳素的乙酰基得到壳聚糖。

甲壳素往往与蛋白质、碳酸钙、磷酸钙等紧密缔合在一起，溶解性很差，特别是非水溶性的蛋白质，给甲壳素的提取及其后续分离除杂过程带来困难，导致甲壳素的得率和纯度均很低。究其原因，是因为这些难溶解的蛋白质中含有二硫键，影响了其溶解性。

目前未见有添加还原剂去除甲壳素原料中蛋白质的报道。

通过检索，发现一篇与本专利申请相关公开专利文献：甲壳素原料中蛋白质的处理方法（CN101015318），该方法是于有小于蝇成虫网眼的网与外界隔断的、无强光照射的、室温在26℃－35℃、相对湿度在65%－70%的场所中，在相对湿度在65%－70%的虾、蟹壳上放养蛆。幼蛆以虾、蟹壳中残余肉质为食将该肉质转化为蛆体内的蛋白质，最后得到干净的虾、蟹壳。

通过对比，该公开专利文献与本专利申请在发明目的及技术方案方面有较大不同。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种去除甲壳素原料中蛋白质的方法，该方法是向含有甲壳素的原料中添加碱液和还原剂以增加难溶蛋白质的溶解度。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种去除甲壳素原料中蛋白质的方法，步骤是：

⑴将甲壳素原料粉碎，加入碱液及还原剂形成混合物，将该混合物在30-150℃水浴处理0.5h-24h；

⑵将水浴后的混合物进行固液分离，所得固体即为甲壳素粗品。

而且，所述甲壳素原料包括甲壳动物的外壳、软体动物和真菌。

而且，所述甲壳动物为虾、蟹和昆虫。

而且，所述碱液包括以下化合物：氢氧化钠、氢氧化钾、氨水、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钠、碳酸氢钾、碳酸氢铵或它们的任意组合，该碱液的质量浓度为1-15%，固液比g：mL为1：8-50。

而且，所述还原剂包括二硫苏糖醇、亚硫酸钠、连二亚硫酸钠和巯基乙酸或它们的任意组合，还原剂的添加量为原料质量的0.1-10%。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明在产生甲壳素和壳聚糖等高附加值产品的基础上，又能生产蛋白，为急缺的蛋白资源提供更多生产途径，可谓一举两得；蛋白溶出率的提高，也使甲壳素和壳聚糖提取制备工艺的效率得到提高。

2、本发明通过向含有甲壳素的原料中添加碱液和还原剂，用还原剂将二硫键还原成巯基后，再氧化成混合的二硫化物，经加热处理一定时间后，得到可溶的蛋白质，即实现了去除蛋白的目的。

3、本发明针对影响甲壳素提取过程中的难溶蛋白质进行了研究，通过添加还原剂，协同碱液，增加蛋白质的溶解性，从而提高了甲壳素的得率和纯度，为甲壳素的提取工艺提供了新思路；同时这些难溶的蛋白质，也是一种潜在的蛋白资源，将其转化为可溶性蛋白，有利于原料的综合利用。

具体实施方式

下面详细叙述本发明的实施例，需要说明的是，本实施例是叙述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

本发明通过以下两个实施例对本发明的技术方案进行陈述。

实施例1：

一种去除甲壳素原料中蛋白质的方法，步骤是：

⑴用研钵将蝇蛆壳研磨成碎片，称取10g碎壳，加入质量浓度为15%的NaOH溶液（固液比g∶mL为1∶8）和添加量为碎壳质量5%的连二亚硫酸钠形成混合物，将该混合物在沸水浴中处理2h；

⑵将水浴后的混合物离心。固体进行除盐作用后，即为甲壳素粗品；上清液取出后，用稀HCl调节pH5-6，离心，得到的固体即为蛋白质，将该蛋白质水洗至中性，放到烘箱50℃烘干，称重。

每组做3个平行试验，以不加还原剂的样品处理做空白对照组。

用凯氏定氮法测定离心所得碱液中的粗蛋白含量。

测得试验组所得蛋白平均脱除率（蛋白质量/原料质量）为49.75%，空白对照组所得蛋白平均脱除率为35.25%，添加还原剂进行脱蛋白作用后，蛋白脱除率提高了14.5%。

实施例2：

一种去除甲壳素原料中蛋白质的方法，步骤是：

⑴用液氮将蝇蛹研磨成碎片，称取10g碎壳，加入质量浓度为3%的NaOH溶液（固液比g∶mL为1∶50）和添加量为碎壳质量10%的亚硫酸钠形成混合物，将该混合物90℃水浴处理4h；

⑵将水浴后的混合物过滤。滤渣进行除盐作用后，即为甲壳素粗品；碱性滤液取出后，用乙酸调节pH5-6，离心，得到的固体即为蛋白质，将该蛋白质洗至中性，真空冷冻干燥，称重。

用凯氏定氮法测定过滤所得碱性滤液中的粗蛋白含量。

每组做3个平行试验，以不加还原剂的样品处理做空白对照组。

测得试验组所得蛋白平均脱除率（蛋白质量/原料质量）为47.5%，空白对照组所得蛋白平均脱除率为32.25%，添加还原剂进行脱蛋白作用后，蛋白脱除率提高了15.25%。

实施例3：

一种去除甲壳素原料中蛋白质的方法，步骤是：

⑴用粉碎机将蟹壳粉碎，称取10g碎壳，加入质量浓度为8%的NaOH溶液（固液比g∶mL为1∶50）和添加量为碎壳质量0.1%的二硫苏糖醇形成混合物，将该混合物110℃水浴处理2h；

⑵将水浴后的混合物抽滤。滤渣进行除盐作用后，即为甲壳素粗品；碱性滤液取出后，用乙酸调节pH5-6，离心，得到的固体即为蛋白质，将该蛋白质洗至中性，真空冷冻干燥，称重。

用凯氏定氮法测定抽滤所得碱性滤液中的粗蛋白含量。

每组做3个平行试验，以不加还原剂的样品处理做空白对照组。

测得试验组所得蛋白平均脱除率（蛋白质量/原料质量）为14.75%，空白对照组所得蛋白平均脱除率为8.5%，添加还原剂进行脱蛋白作用后，蛋白脱除率提高了6.25%。

Claims (3)

1.一种去除甲壳素原料中蛋白质的方法，其特征在于：步骤是：

⑴将甲壳素原料粉碎，加入碱液及还原剂形成混合物，将该混合物在30-150℃水浴处理0.5h-24h；

⑵将水浴后的混合物进行固液分离，所得固体即为甲壳素粗品；

所述碱液包括以下化合物：氨水、碳酸钠、碳酸钾、碳酸氢钾或它们的任意组合，该碱液的质量浓度为1-15％，固液比g：mL为1：8-50；

所述还原剂包括二硫苏糖醇、亚硫酸钠、连二亚硫酸钠和巯基乙酸或它们的任意组合，还原剂的添加量为原料质量的0.1-10％。

2.根据权利要求1所述的去除甲壳素原料中蛋白质的方法，其特征在于：所述甲壳素原料包括甲壳动物的外壳、软体动物和真菌。

3.根据权利要求2所述的去除甲壳素原料中蛋白质的方法，其特征在于：所述甲壳动物为虾、蟹和昆虫。