CN103387599A - 一种桑叶蛋白的提取工艺 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种桑叶蛋白的提取工艺，该工艺首先将桑叶进行预处理并做成匀浆，采用过滤的方法将桑叶匀浆进行过滤，分别收集滤液和滤饼；将滤饼重新悬浮后再次加入清水提取和过滤，合并两次提取获得的滤液，将溶液pH调至2.0-4.5，加入钙盐溶液，静置后离心收集沉淀物，将沉淀物重新悬浮后喷雾干燥即得桑叶的叶蛋白。该方法具有操作简单、蛋白回收率率高以及蛋白纯度高的优点。

Description

一种桑叶蛋白的提取工艺

技术领域

本发明属于生物提取领域，具体地，本发明涉及一种桑叶蛋白的提取工艺。

技术背景

桑叶是桑科植物桑树的叶，作为一种高蛋白含量的植物资源具有极高的经济价值。桑叶的传统应用主要是养蚕纺丝，有研究结果表明桑叶含有大量的蛋白质、多糖和生物碱等成分并表现出多种生物活性。桑叶中的许多成分具有重要的应用前景，从桑叶中分离出不同组分并开发其新应用不仅可提高桑叶的附加值，而且有利于植物资源的综合利用。

我国是桑树种类最多的国家，不同地域种植的桑叶以及处于不同生长时期的桑叶其组成存在一定差异。新鲜桑叶的含水率越70%。基于干态的成分分析结果表明桑叶中粗蛋白含量一般为21%-28%，粗纤维的含量一般低于其它植物叶，约为8.1%-9.0%；粗脂肪含量约为2.5%-3.6%；总碳水化合物的含量约44%-48.5%。总灰分略高于其它植物的叶，约8.0-9.5%，其中钙含量为1.8%-2.4%，磷含量在0.14%-0.24%；钾的含量在1.9-2.87%，镁的含量在0.47-0.63%，桑叶中的矿物成分不含抗营养因子而且不具有毒性（Nutritional evaluation of fresh leaves of mulberrygenotypes，Agricultural Science Digest,2009，29(3):198-201；Nutritional quality ofleaves of some genotypes of mulberry.International Journal of Food Sciences andNutrition.2006，57(5-6):305-13）。此外，桑叶中还存在多种生物碱、多肽黄酮类物质以及植物甾醇等，因此，桑叶的营养价值极高。

桑叶中存在大量的蛋白质，这些蛋白质属于营养完全蛋白，具有良好的持水性、溶解度、乳化性及乳化稳定性和起泡性等，是一种宝贵的蛋白质资源。提取这些蛋白质并研发出不同的产品有利于提高该资源的附加值，但相关研究和专利等并不多见。谷建通申请的专利公开了一种从家蚕食用后的桑叶（蚕沙）中提取叶蛋白的方法（叶蛋白的提取方法，申请号201110098872.2），但该发明使用的原料不是完整的桑叶，采用的提取方法为传统的氢氧化钠溶解法，在蛋白沉淀过程中使用的为盐酸，蛋白提取率不高而且蛋白纯度较低。王桃云和江洪波等分别研究了桑叶的叶蛋白的提取工艺（食品研究与开发，2006，27-2：79-81；农产品加工，2007，12：19-21），但蛋白提取回收率较低，分别为55.2%和64.6%，原料的利用率不高。屈红森等研究了基于发酵的桑叶蛋白提取工艺（用发酵法制备桑叶蛋白的工艺优化和产品的体外消化率测定，蚕业科学，2012，38-5：120-127），提取过程中加入了枯草芽孢杆菌，尽管该方法可提高叶蛋白的得率，但该提取方法中枯草芽孢杆菌表达的蛋白酶会导致桑叶蛋白降解，同时枯草芽孢杆菌降解或分泌的蛋白也将降低桑叶蛋白的纯度。

不同植物中提取叶蛋白的工艺具有相似性，理论上这些方法也可用于桑叶蛋白的提取。已申请的从植物中提取蛋白的专利包括：牧草叶蛋白的提取方法（申请号201010518739.3），该发明采用添加乳酸菌的方法将原料预处理后再进行发酵，导致提取的蛋白中混入杂蛋白，这些杂蛋白来源于乳酸菌分泌或乳酸菌降解后的蛋白。一种从紫花苜蓿干草中提取叶蛋白的方法（申请号201110094137.4），该发明以干苜蓿为原料，采用焦亚硫酸钠预处理，然后采用盐酸处理，获得叶蛋白膏，采用烘干的方法制备叶蛋白，制备蛋白的纯度不高。一种可溶性植物叶蛋白的提取方法（申请号20111000847.8），该发明采用纳米器件浸泡液浸泡植物叶片，再经过滤、离心后制备出可溶性植物叶蛋白，声称所用的纳米器件可以促进蛋白提取，但未指出纳米器件属性以及作用机理。叶蛋白和白蛋白的提取方法（申请号201210198671.4），该发明公开了一种从青菜叶中提取叶蛋白的方法，采用加热溶解和降温沉淀的方法提取蛋白，但该方法用于桑叶的叶蛋白提取时蛋白沉淀率较低，导致回收率不高，且蛋白纯度较低。

发明内容

针对传统的植物叶蛋白提取过程存在的蛋白回收率不高以及桑叶蛋白纯度低等问题，本发明旨在提供一种桑叶蛋白的提取工艺，以提高桑叶的叶蛋白提取率，并提高桑叶蛋白的纯度。本发明的一种桑叶蛋白的提取工艺包括以下步骤：

（1）预处理：取新鲜桑叶，过筛去除桑叶表面的附着物，称重（湿重）并作为计量依据，将桑叶粉碎成约0.3cm×0.3cm的片状，向粉碎后的桑叶中加入2～5倍重量的清水，使用匀浆机或胶体磨将粉碎的桑叶制作成匀浆状。

（2）一次提取：采用过滤的方法将步骤（1）获得的桑叶匀浆进行过滤，分别收集滤液和滤饼。

（3）二次提取：将步骤（2）获得的桑叶滤饼重新悬浮在3～5倍重量的清水中，调节溶液pH至7.0-9.0，加入0.2～2.0%桑叶重量的酶，加入原料重量0.05%-0.5%的氯化铁，在30～50℃范围内搅拌6～10h，将悬浮液进行过滤，收集滤液。

（4）沉淀处理：将步骤（2）和步骤（3）获得的滤液合并，混合均匀后将溶液pH调至2.0～4.5并加入钙盐溶液，搅拌均匀，静置后使用离心法将滤液进行处理，收集沉淀物。

（5）干燥：将步骤（4）获得的沉淀物重新悬浮在2～4倍重量的水溶液中，搅拌均匀，喷雾干燥，获得的粉末即为桑叶蛋白。

优选的，所述步骤（3）提取过程中，酶解的原料是经过一次提取后的桑叶残渣添加清水后的悬浮物。

优选的，所述步骤（3）提取过程中，使用的酶可以是木质素酶、纤维素酶或果胶酶，或这些酶混合使用。

优选地，所述步骤（3）提取过程中，向溶液中添加的铁盐可以是原料重量0.1%-0.5%的氯化铁溶液。

优选地，所述步骤（4）提取过程中，向溶液中加入的钙盐，可以是氯化钙、碳酸氢钙或两者混合使用。

本发明与现有技术相比，其优点包括：

（1）采用分步提取的方法，提高了桑叶蛋白的收率。

（2）采用分步提取的方法，在第二次提取过程中加入酶，降低了酶的用量。

（3）采用本发明的提取方法制备的桑叶蛋白具有纯度高的优点。

具体实施例

下面通过实施例对本发明进行具体的描述，值得提出的是，实施例只是对本发明的一种桑叶蛋白的提取工艺的说明，并不能代表本发明专利的全部，更不能理解为对本发明保护范围的限制，在不脱离本发明实质的构思的前提条件下，还可以做出若干调整或改进，均属于本发明的保护范围。

实施例1：

新鲜桑叶，测试结果表明该原料含水率为71.8%，蛋白含量为8.0%（湿态）；

（1）预处理：取新鲜桑叶，震动筛法去除桑叶表面颗粒物，称量其重量为100kg；将100kg的新鲜桑叶粉碎成约0.2cm×0.3cm的片状；向粉碎后的桑叶中加入200kg的清水，采用高速匀浆机将桑叶片做出匀浆。

（2）一次提取：采用过滤的方法将步骤（1）获得的桑叶匀浆进行过滤，获得滤液180kg，滤饼120kg。

（3）二次提取：将步骤（2）获得的桑叶滤饼重新悬浮在200kg的清水中，加入碳酸氢钠调节溶液pH至8.0，加入新鲜桑叶重量1%的纤维素酶，加入1升含100g氯化铁的水溶液，在35℃条件下搅拌8h，将悬浮液进行压滤，获得滤液260kg。

（4）沉淀处理：将步骤（2）和步骤（3）获得的滤液合并，获得溶液340kg，混合均匀后将溶液pH调至4.0，向溶液中加入34kg浓度为1%的氯化钙溶液，搅拌均匀，使用离心法将滤液进行处理，收集沉淀物。

（5）干燥：将步骤（4）获得的沉淀物重新悬浮在2倍重量的水溶液中，搅拌均匀，喷雾干燥，获得桑叶蛋白，重量为7.8kg（蛋白得率为97.5%），蛋白纯度为95.0%（总蛋白回收率92.63%）。

Claims (4)

1.一种桑叶蛋白的提取工艺，其特征在于该工艺包括以下步骤：

（1）预处理：取新鲜桑叶，过筛去除桑叶表面的附着物，称重（湿重）并作为计量依据，将桑叶粉碎成约0.3cm×0.3cm的片状，向粉碎后的桑叶中加入2～5倍重量的清水，使用匀浆机或胶体磨将粉碎的桑叶制作成匀浆状。

（2）一次提取：采用过滤的方法将步骤（1）获得的桑叶匀浆进行过滤，分别收集滤液和滤饼。

（3）二次提取：将步骤（2）获得的桑叶滤饼重新悬浮在3～5倍重量的清水中，加入碳酸钠调节溶液pH至7.0-9.0，加入0.2～2.0%桑叶重量的酶，加入原料重量0.05%～0.5%的铁盐，在30～50℃范围内搅拌6～10h，将悬浮液进行过滤，收集滤液。

（4）沉淀处理：将步骤（2）和步骤（3）获得的滤液合并，混合均匀后将溶液pH调至2.0～4.5，加入钙盐溶液，搅拌均匀，静置后使用离心法将滤液进行处理，收集沉淀物。

（5）干燥：将步骤（4）获得的沉淀物重新悬浮在2～4倍重量的水溶液中，搅拌均匀，喷雾干燥，获得的粉末即为桑叶蛋白。

2.根据权利要求1所述的一种桑叶叶蛋白的提取工艺，其特征在于步骤（3）中使用的酶可以是木质素酶、纤维素酶或果胶酶，或这些酶的混合使用。

3.根据权利要求1所述的一种桑叶叶蛋白的提取工艺，其特征在于步骤（3）中，向溶液中添加的铁盐可以是氯化铁。

4.根据权利要求1所述的一种桑叶叶蛋白的提取工艺，其特征在于步骤（4）中，向蛋白溶液中加入的钙盐可以是氯化钙、碳酸氢钙或两者的混合使用。