[发明专利]一种从荞麦中提取荞麦蛋白的方法

说明书

技术领域

本发明属于植物提取技术领域，具体涉及一种从荞麦中提取荞麦蛋白的方法。

背景技术

蛋白质是具有一定空间结构的生物大分子，分子间和分子内存在的氢键、离子键等较强的相互作用以及分子的疏水特性，使蛋白质难于溶解在一般的有机溶剂中。通常情况下，蛋白质可溶解在强酸、强碱、高浓度的盐溶液中，但这些溶剂容易引起蛋白质的变性、降解，进而影响蛋白质的性能。因此，寻找一种理想的具有良好溶解并稳定蛋白质的溶剂是当前蛋白质化学研究亟需解决的难题之一。

目前，蛋白质的提取方法有碱提酸沉法、酸提碱沉法、酶法提取、酶碱结合提取法以及有机溶剂沉淀法等。这些提取方法都存在一些共性缺点，如水的消耗量很大、由此而产生大量的废水；蛋白提取不完全，废液中残留较多的蛋白，而这些富含营养的废液以及酸、碱、有机溶剂对环境均造成严重污染。同时，采用这类工艺作为蛋白提取的选择性不强，提取得到的蛋白杂质含量较高，纯化处理困难，导致高纯度的蛋白获得率较低、生产成本较高。

萃取分离技术作为一种有效的分离方法在化工、制药、食品以及天然活性物质提取分离行业有着广泛的应用，然而传统的蛋白萃取分离过程常使用如三氯乙酸、丙酮等等有毒、易燃、易挥发的有机溶剂，导致不得不对安全措施提高投入，尽管如此，仍不能保证消除有机残留物质带来的环境污染以及生产过程中的安全隐患。而膜过滤等技术虽然具有分离效果好的优点，但存在效率低、成本高等缺点，难以实现规模化生产。

天然蛋白沉淀剂，如壳聚糖、ZTC系列、聚乙二醇、丙三醇等，不仅有很好的蛋白沉淀效果，而且又因自身具有安全、无毒、环保的优点，特别适于用作蛋白提取分离剂。

离子液体(ionicliquids)，又称室温离子液体(roomorambienttemperatureionicliquids)或室温熔融盐，也称非水离子液体，有机离子液体等。离子液体是指没有电中心分子且100％由阴离子和阳离子组成，室温下为液体的物质，具有优异的化学和热力学稳定性，有较宽的温度范围，对有机及无机化合物有很好的溶解性，室温下几乎没有蒸汽压，可用于高真空条件下的反应，具有良好的导电性，较高的离子迁移和扩散速度，不燃烧，无味，是一种强极性、低配位能力的溶剂。与传统有机溶剂相比，由于其几乎不可测出的蒸汽压、不挥发、无污染，故称之为环境友好的“绿色溶剂”。目前，离子液体已引起了世界各国科学家的广泛重视。离子液体由于具有不挥发性等独特的理化性能，克服了传统有机溶剂在使用中的缺点，并且它对大多数有机物、无机物有较好的溶解能力，因此，离子液体非常适合作萃取溶剂。而且，通过改变阴、阳离子的结构，可以获得不同性质的离子液体，使之更加符合用途所需。离子液体具有特殊物理化学性质，与传统的挥发性有机溶剂相比具有一系列突出的优点：1、离子液体具有超低蒸气压，不挥发、不易燃、无色、无臭、毒性小、不易爆炸；2、离子液体具有较大的稳定温度范围、较好的化学稳定性；3、离子液体具有较宽的电化学稳定电位窗；4、离子液体可溶解无机、有机、有机金属、合成或天然高分子材料等物质，还可以溶解某些气体，如H2、CO、和O2等，且溶解度相对较大；5、离子液体表现出Flanklin酸性和超酸性，其酸碱性实际上由阴离子的本质决定，且酸性可调；6、绝大多数离子液体常压下的密度比水大，在1～1.6之间；7、离子液体的粘度比一般有机溶剂或水的粘度高1～2个数量级，但仍具有良好的流动性；8、离子液体的表面张力比一般有机溶剂高、比水低，使用时可以加速相分离的过程。

蛋白质通常可溶于极性有机溶剂，但在极性有机溶剂中极易失活，而在离子液体中却能够保持生物活性和稳定性；通过选择适当的阴离子或阳离子，可以使离子液体的物理化学性质能够满足分离纯化蛋白质的需要。由于这些独特的性能，离子液体是作为提取分离蛋白质极具应用前景的新型绿色溶剂。

离子液体优良的选择性以及易于分离的特性，可以快速、简便地分离得到高纯度蛋白，从而解决现有提取技术存在的提取用水的消耗量大、大量使用强酸、强碱等造成的生产成本高、生产所产生的大量废水对环境的严重污染以及提取得到的蛋白纯度低、纯化困难等问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的之一是为针对现有蛋白提取、分离技术存在的不足，设计一种从荞麦中提取荞麦蛋白的方法，通过采用沉淀技术与离子液体萃取技术相结合，大大简化了提取、分离工艺，提高了提取效率，并确保了在提取分离过程中蛋白的稳定和生物活性。利用沉淀技术可以快速、高效地获得富集蛋白的沉淀，大大降低后续纯化的工作量和技术难度。

本发明提供一种从荞麦中提取荞麦蛋白的方法，包括以下步骤：