[发明专利]基于巯基的核桃蛋白超声强化提取过程原位实时监测方法

说明书

本发明公开了基于巯基的核桃蛋白超声强化提取过程原位实时监测方法，属于蛋白超声强化提取过程原位实时监测技术领域。向干燥后的粉碎的核桃粕粉中加水得到蛋白悬浮液，调节温度至55℃、pH为9后，采用20/28kHz顺序双频逆流的超声波工作模式，在超声功率密度0～100W/L的条件下，进行超声强化提取，并利用浸入式微型近红外光谱探头进行核桃蛋白提取液中近红外光谱的原位实时采集，计算获得超声强化提取过程中核桃蛋白得率随提取时间的动态变化。该方法克服了传统的离线离位监测速度缓慢、时间长的不足，具备操作简单、检测快速、绿色环保、成本较低等优点，不仅在提取得率有一定提升的基础上提取时间显著缩短，而且可以支撑智能化生产系统的构建。

技术领域

本发明涉及基于巯基的核桃蛋白超声强化提取过程原位实时监测方法，具体是采用光纤 探头式微型近红外光谱仪原位实时采集提取过程中表征巯基含量变化的光谱信息，动态监测 核桃蛋白超声强化提取过程蛋白得率的变化。

背景技术

核桃蛋白含有约70％的谷蛋白，所以水溶性较差。目前，对核桃粕蛋白提取的方法有很 多，例如碱溶法、酶解法等。其中，碱溶法因其操作简单、提取率高，被广泛应用于实际生 产中，但是耗碱量大、提取时间长(杨瑾,董明,曹彬彬,等.山核桃饼粕分离蛋白的提取工艺研 究.食品工业科技,2012,33(5):280-284)。酶解法相对条件比较温和，在环保与安全方面更胜一 筹，也被应用于核桃粕蛋白的提取(张全才,熊华,喻峰,等.核桃粕作为速溶核桃风味酥油 茶壁材的酶解工艺研究.食品科学,2006,27(12):407-410)，但是存在成本高等不足。超声波 作为一种绿色、安全、高效的新型非热物理加工技术，已被应用于核桃粕蛋白提取过程的强 化(敬思群.响应面法超声波辅助提取核桃蛋白工艺优化.食品科技,2012,37(2):251-255)，但 目前也存在一定的局限性，主要表现在采取的超声波设备落后、工作模式单一、超声功率过 大、声场分布不均，难以被应用于工业化生产。本发明采取逆流顺序双频超声波强化核桃粕 蛋白的提取，目的在于缩短提取时间，降低提取成本。

有机物分子中C-H、O-H、N-H等含氢基团，在近红外光谱区域会产生倍频与合频伸缩振 动的特征信息，可实现物质内部成分的定量检测与定性分析。但是，目前对于蛋白提取过程 提取得率的检测主要采取传统分时取样，之后利用各种常规化学分析手段进行离线分析测得 定方法，存在检测过程复杂、耗时长等弊端，无法实现对提取过程进行实时动态监测。本发 明利用先进的光纤探头浸入式微型近红外光谱仪，在提取容器中原位实时采集核桃蛋白超声 强化提取过程中光谱信息的变化，通过对其中最能够代表提取过程蛋白溶出量的巯基(特征 结构)含量的关联计算，实现对核桃粕蛋白提取得率的动态监测，构建一个基于巯基含量的 蛋白质提取得率近红外光谱原位动态监测方法，为今后核桃蛋白工业化提取过程模型驱动的 智能化系统设计提供技术支撑。

发明内容

本发明的目的在于提供基于巯基的核桃蛋白超声强化提取过程原位实时监测方法。本发 明采取逆流顺序双频超声波强化核桃粕蛋白的提取；在核桃粕蛋白质提取过程中，利用光纤 探头式微型近红外光谱技术，原位实时采集表征巯基含量变化的光谱信息，动态监测蛋白质 提取得率的变化，能为核桃蛋白工业化提取的智能化提供技术支撑。

针对本发明的方法，具体采用的技术方案如下：

基于巯基的核桃蛋白超声强化提取过程原位实时监测方法，按照下述步骤进行：

步骤一，向干燥后的60目筛粉碎的核桃粕粉中加水得到浓度为40g/L的蛋白悬浮液，调 节温度至55℃、pH为9后，按设定超声模式以逆流循环的方式依次通过超声波设备反应腔， 完成桃粕蛋白的超声强化提取；

步骤二，在超声强化提取过程中，利用浸入式微型近红外光谱探头进行核桃蛋白提取液 中近红外光谱的原位实时采集，采取联合区间偏最小二乘法(Si-PLS)所建的模型计算得到 巯基(-SH)含量的动态变化；