[发明专利]利用超声波辅助同时提取微拟球藻蛋白和膳食纤维的方法

说明书

本发明利用超声波辅助同时提取微拟球藻蛋白和膳食纤维的方法，涉及蛋白和膳食纤维的提取技术领域。包括脱脂，破壁，双酶酶解，灭酶，固液分离，蛋白提取，分离可溶性膳食纤维，脱除重金属等步骤；本发明所述方法操作简单，蛋白、膳食纤维提取率高，重金属含量低，一个工艺过程同时得到微拟球藻蛋白、微拟球藻可溶性膳食纤维，微拟球藻不溶性膳食纤维三个产品。

技术领域

本发明涉及蛋白和膳食纤维的提取技术领域，特别涉及一种利用超声波辅助同时提取 微拟球藻蛋白和膳食纤维的方法。

背景技术

微拟球藻(Nannochloropsis sp.)是一种单细胞海洋藻类，有较高的生态价值和经济 价值。

微拟球藻富含DHA、EPA、β-胡萝卜素等，能促进婴儿大脑及视力发育，还具有降血脂、抗癌、抗炎症、延缓衰老等作用。作为一种可持续再生能源，微拟球藻具有广泛的应 用前景。目前微拟球藻主要用来生产生物柴油，微藻提油后将会产生大量藻渣，占原料的50％-70％。这些藻渣中还含有大量的膳食纤维和蛋白，分别占藻渣的20％和50％。然而微拟球藻细胞壁厚且致密，膳食纤维和蛋白之间结合较为紧密，导致微拟球藻膳食纤维和蛋白提取率低，纯度低。一直以来，藻渣没有得到较充分的利用，造成极大的资源浪费和环 境污染。另一方面，由于水体污染及海洋生物的自身特点等原因，海洋生物及衍生物的重 金属含量超标不可避免，给海洋产物的应用带来安全隐患。

膳食纤维主要存在于谷物、果蔬及藻类中，具有特殊的生理功能，在人们的日常生活 中起着重要的作用，被誉为“第七大营养素”。大量研究表明，膳食纤维能够降低餐后血糖 水平，对糖尿病患者控制血糖起着良好的作用；还能够吸附胆固醇、胆酸盐、亚硝酸盐等， 可以促进胆固醇及有害物质的排出。此外，膳食纤维具有较好的吸水性和膨胀力，能够产 生饱腹感，对肥胖症患者控制饮食有一定的作用，还具有改善肠道菌群，调节肠道功能，预防肠道疾病的作用。

微拟球藻蛋白必需氨基酸含量占总氨基酸40％，EAAI约94％，是一种优质蛋白，在食品、医药等方面有很好的应用前景。

目前大多数方法，在提取膳食纤维时蛋白作为杂质除去，在提取蛋白时膳食纤维作为 杂质除去。例如，中国发明专利CN201811172799.7报道了一种螺旋藻藻蓝蛋白的制备方 法及其应用，中国发明专利CN111988997A报道了一种从藻类获取蛋白质或富含蛋白质的 提取物的方法、提取物及其用途，都是对单一成分的提取。中国发明专利CN109593128B公开了一种使用新鲜螺旋藻工业化联产藻蓝蛋白、螺旋藻多糖和蛋白饲料的方法，和本发明相比，该方法未考虑产品中重金属超标的问题，藻类的吸附特性使得其容易吸附生长环境中的重金属，如加工中不除去，则会影响最终产品的食用安全性。

发明内容

为解决目前微拟球藻藻渣利用率低，微拟球藻膳食纤维、蛋白生产成本高、提取时间 长，损耗率高，所得膳食纤维重金属含量超标等问题，本发明提供了一种利用超声波辅助 同时提取微拟球藻蛋白和膳食纤维的方法，通过超声辅助碱法提取，达到提高膳食纤维、 蛋白提取率，缩短提取时间的目的；采用有机酸脱除可溶性膳食纤维和不溶性膳食纤维中 的重金属，脱除效果好。所得膳食纤维、蛋白纯度高，安全性强，从而提高微拟球藻附加 值，延长微拟球藻生产链，减少生产成本。

为达到上述目的，本发明的技术方案如下：

一种利用超声波辅助同时提取微拟球藻蛋白和膳食纤维的方法，包括如下步骤：

S1.脱脂：微拟球藻粉用超临界CO2除去残余脂肪，萃取压力20MPa，萃取温度37.5℃， 分离压力4Mpa，分离温度40℃，萃取时间2h，得脱脂微拟球藻粉；

S2.破壁：将脱脂微拟球藻粉加入水中，脱脂微拟球藻粉与水的质量比为1:10，超声 破壁20分钟；破壁所用聚能式超声波频率20kHz，功率1000W，破壁时间30min；