[发明专利]一种功能特异性蛋白的分离提纯工艺

说明书

本发明公开了一种功能特异性蛋白的分离提纯工艺，首先利用盐析原理将蛋白从豆粕中沉淀出来，避免了传统碱提酸沉工艺中污染环境的乳清废水的产生，而后进入电渗析脱盐浓缩，脱盐后的浓缩液进入凝胶柱色谱进行分离，最终蛋白按照分子量大小进行分级并分离。本发明利用中性盐盐析取代传统工艺的蛋白酸沉工艺，不会产生污染环境的乳清废水；另外中性盐对易变性的蛋白质有一定的保护作用；工艺全程在温和条件下进行，分离步骤简单，利于工业化生产；产品纯度较高，可达85%以上，且不会造成交叉污染。传统分级分离中以乳清废水直接排掉的2S蛋白也得到了有效分离及提纯，使乳清蛋白的分离及提纯成为可能。

技术领域

本发明涉及一种功能特异性蛋白的分离提纯工艺，尤其是一种利用盐析和色谱分级分离工艺从大豆蛋白中提取高浓度2S、7S和11S等特异性蛋白的工艺，属于蛋白质分离提纯技术领域。

背景技术

大豆蛋白的主要成份包括球蛋白(11S)，分子量约为360kDa；β-伴球蛋白(7S)，分子量约180～210kDa；两者合在一起约占球蛋白的70%，是大豆中的储藏蛋白。另外还有部分乳清蛋白（2S），分子量范围8～21.5kDa，占比约为10%。7S球蛋白具有较好的水溶性、乳化能力和乳化稳定性，而11S球蛋白由于含硫氨基酸含量较高而具有更好的凝胶硬度、凝胶拉伸强度及凝胶保水性，2S蛋白含有较多生物活性成分，如胰蛋白酶抑制剂等。因此，如将三者有效分离，则可以实现大豆蛋白的特异性应用，可作为一种新型材料，应用到各类食品加工中，对促进大豆蛋白的高值化利用具有重要作用。

目前，关于大豆蛋白的分离提纯，现有技术中专利201610789900.8公开了一种大豆球蛋白的分离提纯方法，通过在大豆蛋白提取液中加入植酸酶，切断连接大豆7S球蛋白与大豆11S球蛋白之间的植酸，整个分离过程于常温条件进行，避免了因加入还原剂导致的球蛋白分离过程时间较长的问题，分离的大豆11S球蛋白及大豆7S球蛋白产率及纯度较高；专利202010120174.7公开了一种从大豆豆粕中提取大豆蛋白的方法，通过优化和限定NaOH的添加剂量和浸提温度，提高了大豆蛋白的提取效率，提升了提取过程的可重复性，借助维生素C保护了蛋白的抗氧化活性，避免了褐变过程，建立了一种高效稳定的大豆蛋白提取方法。比较现已报道的大豆蛋白分级分离方法，大都存在以下问题：（1）分离步骤繁琐，条件苛刻，不利于工业化生产，许多分离方法涉及到高速离心，低温过夜冷沉，脱盐等工序，对设备要求较高；（2）现有方法得到的分级级分产率低或纯度不高，实验室总产率一般仅为20%，工业法产率虽然可以提高一倍，但存在7S和11S的交叉污染，产品纯度较低（＜70%）；（3）为了实现工业连续离心机（牒式或卧式离心机）对大豆蛋白沉淀级分的有效分离，需加入沉淀絮凝剂和采用冷沉法；冷沉法受温度影响大，需要低温操作和冷沉过夜步骤，使得分离工艺耗时过长；（4）对乳清蛋白（2S组分）重视程度不够，大多数情况下乳清蛋白直接随乳清废水排掉。因此，开发对大豆蛋白中2S、7S和11S等特异性蛋白高效分离提纯的工艺是大豆蛋白提取亟待解决的技术问题。

发明内容

为了克服上述现有技术的不足，根据已有大豆蛋白的分级分离方法，在不依靠冷沉淀，超速离心等方法，在工业化连续生产条件允许范围内，本发明提供一种功能特异性蛋白的分离提纯工艺，有效富集分离纯化2S、7S和11S等三种蛋白，且该工艺可以实现大豆蛋白工业化分级分离，拓展大豆蛋白的应用。

本发明通过下述技术方案实现上述技术效果：

一种功能特异性蛋白的分离提纯工艺，具体包括如下步骤：

（1）原料豆粕溶解萃取：将豆粕粉碎后过100目筛，得到豆粕粉末；向豆粕粉末中加入豆粕质量比2～4%D的NaOH，然后加入豆粕10倍质量比的纯净水，搅拌均匀；在50～70℃条件下恒温浸提4～6h；浸提过程中始终保持搅拌；

（2）离心：对步骤（1）中浸提液进行离心，得到浸提液和固体残渣；

（3）盐析：向离心后的浸提液中加入中性盐，进行盐析，使蛋白沉淀；