阅读说明：本技术 一种牛蒡根蛋白粉的制备方法 (Preparation method of burdock root protein powder ) 是由 丁朋 丁利 张朋 于 2020-05-22 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种牛蒡根蛋白粉的制备方法,经如下具体步骤：S1、预处理,S2、低温打浆,S3、萃取,S4、一次分离,S5、酸沉,S6、二次分离,S7、酶解,S8、水洗,S9、三次分离,S10、中和,S11、四次分离,S12、杀菌,S13、干燥,S14、初步筛选,S15、超微粉碎,S16、喷涂,S17、金属检测,S18、包装；获得了高纯度牛蒡根蛋白粉,并提供对人们健康有益的食品。(The invention discloses a preparation method of burdock root protein powder, which comprises the following specific steps: s1, pretreatment, S2, low-temperature pulping, S3, extraction, S4, primary separation, S5, acid precipitation, S6, secondary separation, S7, enzymolysis, S8, water washing, S9, tertiary separation, S10, neutralization, S11, fourth separation, S12, sterilization, S13, drying, S14, primary screening, S15, ultramicro crushing, S16, spraying, S17, metal detection, S18 and packaging; the obtained high-purity burdock root protein powder can be used as food beneficial to human health.)

一种牛蒡根蛋白粉的制备方法

技术领域

本发明涉及一种牛蒡根蛋白粉的制备方法，属于牛蒡产品加工技术领域。

背景技术

牛蒡（Arctium lappa L.）又名白肌人参、蒡翁菜，属菊科牛蒡属2年生草本植物，其果实牛蒡子被历版中国药典收载，用于治疗感冒、麻疹、咽喉肿痛、丹毒等症。牛蒡在日本被驯化为一种新型蔬菜，1980年后引入我国。牛蒡的营养食用价值和药用保健作用越来越受到关注。民间将其肉质直根作为抗衰老、降血糖、补肾壮阳的特种保健蔬菜。对牛蒡根的化学成分、药理作用的研究显示：牛蒡根不仅含有丰富的蛋白质、低聚糖等糖类营养成分，而且含有牛蒡酸、醛类、多炔类及挥发油等多种小分子活性成分。尤其牛蒡根蛋白粉可以使血管变的柔韧，能将钠从细胞中分离出来，并排出体外，也具有预防慢性高血压的作用。

近年来，有关牛蒡根的食用和药用方法的研究报道较多，而我国越来越多的食品加工企业专注于牛蒡产品的开发，而牛蒡根蛋白的制备方法仍是少见，故而研究牛蒡根蛋白粉的制备方法有一定的市场前景，以更好的为大众提供安全、营养、健康的食品。

发明内容

针对上述现存的技术问题，本发明提供一种牛蒡根蛋白粉的制备方法，以提高所得牛蒡根蛋白的纯度。

为实现上述目的，本发明提供一种牛蒡根蛋白粉的制备方法，包括如下具体步骤：

S1、预处理：挑选牛蒡根，去皮，切片，加水搅拌，投入挤出机，得到预处理料。

进一步，牛蒡根投入挤出机后，先在90-110℃下加温4-6秒，然后在150-200℃下加温5-7秒，其间压力为1.2-1.4MPa，再在常压下挤出。

S2、低温打浆：将预处理料冷却后进行粉碎；粉碎后的颗粒浸入氯化钙水溶液中，调节pH为8-10，水温为30-40℃，搅拌1-2小时，得牛蒡根浆。将牛蒡根中的蛋白质变成小颗粒，从而使牛蒡根蛋白更有效的溶出。

S3、萃取：将牛蒡根浆置入萃取罐中，加水，水温为30-50℃，PH为9，得低温牛蒡根溶液。通过碱溶原理，溶解出更多牛蒡根中的蛋白成分。

S4、一次分离：将低温牛蒡根溶液送入高速分离机中，得混合牛蒡根汁。通过高速离心将混合溶液中的粗纤维（牛蒡根渣）与含有蛋白的水（混合牛蒡根汁液）分离开，提高了蛋白质溶液的获得量。

S5、酸沉：将混合牛蒡根汁置入酸沉罐中，调节PH到4.2，使牛蒡根蛋白产生沉淀。利用牛蒡根蛋白等电点为4.2的原理，使牛蒡根蛋白在这个条件下产生沉淀，并去除了蛋白中的杂质，从而提高了牛蒡根蛋白的纯度。

S6、二次分离：将酸沉后的混合牛蒡根汁送入分离机中，将沉淀的蛋白颗粒与水分离，蛋白液回收到暂存罐中。

S7、酶解：蛋白液依次经过一次酶水解、二次酶水解、酶灭活、干燥，得到分离蛋白初产品。

进一步，所述的一次酶水解包括如下步骤：所用的酶包括至少两种非淀粉多糖酶，pH为5-6，酶水解0.5-1.5h。通过非淀粉多糖酶的酶解反应可以破坏牛蒡根蛋白表面的纤维成分，降低牛蒡根蛋白的粘性，改善牛蒡根蛋白质的空间结构，有助于后续的蛋白酶的酶解反应。

更进一步，所述非淀粉多糖酶包括纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶或α-半乳糖苷酶中的至少两种。

进一步，所述的二次酶水解包括如下步骤：所用的酶包括至少两种蛋白酶，pH为7-8，酶水解2.5-3.5h，得到大豆分离蛋白液的酶水解液。蛋白酶作用于蛋白质的肽键，分解牛蒡根蛋白的蛋白质成多肽或寡肽成分，提高了牛蒡根蛋白的吸收率。

更进一步，所述蛋白酶包括中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、酸性蛋白酶、风味蛋白酶或碱性蛋白酶中的至少两种。

进一步，所述的酶灭活包括如下步骤：将大豆分离蛋白液的酶水解液在95-105℃条件下加热10-20min，进行酶灭活，去除了水解液中添加的酶制剂。

进一步，将大豆分离蛋白液的酶水解液在45-55℃条件下进行干燥。

S8、水洗：将分离蛋白初产品放入暂存罐中，加水搅拌，使分离蛋白初产品中的盐份和灰份溶解于水中，得到凝乳液。

S9、三次分离：将凝乳液送入离心机中进行离心，凝乳回收入中和罐中。

S10、中和：向中和罐中加碱，调整凝乳的PH到7。

S11、四次分离：将中和罐中的凝乳液送入离心机中进行离心，再次分离出凝乳。多次分离以提高所得牛蒡根蛋白的纯度。

S12、杀菌：将分离后的凝乳在140C⁰条件下进行瞬时杀菌。

S13、干燥：将杀菌后的凝乳送入干燥塔，在180C⁰条件下进行干燥。

S14、初步筛选：对干燥的牛蒡根蛋白进行初步筛选，使之98%通过100目标准筛。

S15、超微粉碎：将牛蒡根蛋白进行粉碎，使之90%通过500目标准筛，得到牛蒡根蛋白粉。

S16、喷涂：在牛蒡根蛋白粉表面喷涂表面活性剂。

S17、金属检测：对牛蒡根蛋白粉进行金属检测。

S18、包装：将牛蒡根蛋白粉按规定的重量进行包装。

综上，本牛蒡根蛋白粉溶解性高于大豆蛋白的优质植物蛋白，还能减缓胃饥饿素的分泌，保持更长时间的饱腹感，从而减少热量摄入，适合于是追求健康、轻盈、活力的现代人。

相比现有技术，本发明制备工艺具有如下技术优点：

1、将牛蒡切片在瞬时高温和高压下挤出，使得牛蒡根中的胰蛋白酶抑制剂等物质变性和去除，从而达到对产品的脱腥、除胀和去酶的作用。

2、将预处理料进行粉碎保证了更多的蛋白可以有效溶出，并利用碱性的氯化钙水溶液浸出蛋白，再利酸溶液进行重新沉淀，去掉了杂质，提高了牛蒡根蛋白的纯度。

3、通过非淀粉多糖酶的酶解反应可以破坏牛蒡根蛋白表面的纤维成分，有助于后续的蛋白酶的酶解反应。而蛋白酶分解牛蒡根蛋白的蛋白质成多肽或寡肽成分，提高了牛蒡根蛋白的吸收率。

4、通过酶解后水洗、分离、中和、分离等步骤，使得中间物含无机盐成分更少，从而使所获得的牛蒡根蛋白的纯度更高。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例1：本发明制备牛蒡根蛋白粉包括如下具体步骤：

S1、预处理：挑选无损伤、无霉变、无腐烂的新鲜牛蒡根，去皮，切片，加入1倍重量的水搅拌均匀；投入挤出机中，先在90℃下加温6秒，然后在150℃下加温7秒，其间压力为1.2，再在常压下挤出，得到预处理料。

S2、低温打浆：将预处理料冷却后进行二次粉碎，采用高速超微粉碎机，粉碎至 20μm，使牛蒡根中的蛋白质变成小颗粒，增加其溶解性，从而使牛蒡根蛋白更有效的溶出；粉碎后的颗粒浸入氯化钙水溶液中，调节pH为8，温度为30℃，搅拌2小时，得牛蒡根浆，此步盐溶液中已溶解了牛蒡根中的部分蛋白质成分。

S3、萃取：将牛蒡根浆置入萃取罐中，按1：9的比例，加入9倍的水，水温控制为30℃，再加入碱使溶液的PH为9，使牛蒡根中的蛋白溶解于水中，得到低温牛蒡根溶液，进一步通过碱溶原理，溶解出更多牛蒡根中的蛋白成分。

S4一次分离：将低温牛蒡根溶液送入高速分离机中，在转速为15000r/min的条件下，将混合溶液中的粗纤维（牛蒡根渣）与含有蛋白的水（混合牛蒡根汁液）分离开，通过高速离心提高了蛋白质溶液的获得量。混合牛蒡根汁则回收置入酸沉罐中，并且，为了环保和提高牛蒡利用率，将牛蒡渣排到室外准备作饲料销售。

S5、酸沉：利用牛蒡根蛋白等电点为4.2的原理，加入酸调整酸沉罐中的混合牛蒡根汁的PH到4.2左右，使牛蒡根蛋白在这个条件下产生沉淀。本步骤酸沉的方法能够将牛蒡根中的蛋白质沉淀、去除杂质，从而提高了牛蒡根蛋白的纯度。

S6、二次分离：将酸沉后的混合牛蒡根汁送入分离机中，在转速为2000r/min的条件下进行分离，使沉淀的蛋白颗粒与水分离。水（牛蒡根清水）排入废水处理场，治理达标后排放，而蛋白液（凝乳）回收到暂存罐中。

S7、酶解：蛋白液依次经过一次酶水解、二次酶水解和酶灭活，具体操作如下：

S7-1、一次酶水解：所用的酶包括至少两种非淀粉多糖酶，优选纤维素酶活力60000U/g和木聚糖酶活力60000U/g，pH为5，酶水解0.5h。

S7-2、二次酶水解：所用的酶包括至少两种蛋白酶，优选中性蛋白酶60000U/g和木瓜蛋白酶，pH为7，酶水解2.5h，得到大豆分离蛋白液的酶水解液。

S7-3、酶灭活：水解液在95℃加热20min进行酶灭活，去除了酶制剂。

S7-4、干燥：水解液在45℃干燥，得到分离蛋白初产品。

S8、水洗：将分离蛋白初产品放入暂存罐中，按1：4的比例加水搅拌，使分离蛋白初产品中的盐份和灰份溶解于水中，得到凝乳液。

S9、三次分离：将暂存罐中的凝乳液送入离心机中，在2000rpm的条件下离心30min，静置2小进行分离。之后凝乳回收入中和罐，水排入废水处理场，治理达标后排放。

S10、中和：将碱加入中和罐，调整凝乳的PH到7。

S11、四次分离：将中和罐中的凝乳液送入离心机中，在2000rpm的条件下离心30min，进行分离。之后凝乳回收入中和罐，水排入废水处理场，治理达标后排放。

S12、杀菌：将分离后的凝乳在140C⁰的高温下进行瞬时杀菌。

S13、干燥：将杀菌后的凝乳送入干燥塔，在干燥温度为180C⁰的条件下将凝乳干燥。

S14、初步筛选：对干燥的牛蒡根蛋白进行初步筛选，使之98%通过100目标准筛。

S15、超微粉碎：用特殊超微粉碎机对产品进行粉碎，使之90%通过500目标准筛，从而得到牛蒡根蛋白粉，备用。

S16、喷涂：在产品表面喷涂表面活性剂，提高产品乳化稳定效果。

S17、金属检测：对产品进行金属检测。

S18、包装：利用自动包装系统，将检测后的产品按规定的重量进行包装。

实施例2：制备牛蒡根蛋白粉的具体步骤与实施例的S1-S18大体相同，区别在于参数的选取，具体如下：

S1、预处理：新鲜牛蒡根去皮，切片，加入5倍水搅拌；投入挤出机中，先在110℃下加温4秒，然后在200℃下加温5秒，压力为1.4MPa，再在常压下挤出，得到预处理料。

S2、低温打浆：将预处理料冷却后采用高速超微粉碎机粉碎至 50μm，颗粒浸入氯化钙水溶液中，pH为10，温度为40℃，搅拌1小时，得牛蒡根浆。

S3、萃取：将牛蒡根浆置入萃取罐中，加入9倍水，水温为50℃，PH为9，得到低温牛蒡根溶液。

S4一次分离：将低温牛蒡根溶液送入高速分离机中，转速为25000r/min，获得的混合牛蒡根汁则回收置入酸沉罐中，牛蒡渣排到室外准备作饲料销售。

S5、酸沉：调整混合牛蒡根汁的PH到4.2左右，牛蒡根蛋白在这个条件下产生沉淀。

S6、二次分离：将酸沉后的混合牛蒡根汁送入分离机中，转速为7000r/min，水（牛蒡根清水）排入废水处理场，治理达标后排放，而蛋白液（凝乳）回收到暂存罐中。

S7-1、一次酶水解：选纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶，pH为6，酶水解1.5h。

S7-2、二次酶水解：选中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶，pH为8，酶水解3.5h，

S7-3、酶灭活：水解液在105℃加热10min进行酶灭活，去除了酶制剂。

S7-4、干燥：水解液在55℃干燥，得到分离蛋白初产品。

S8、水洗：将分离蛋白初产品放入暂存罐中，按1：4的比例加水搅拌，使分离蛋白初产品中的盐份和灰份溶解于水中，得到凝乳液。

S9、三次分离：将暂存罐中的凝乳液送入离心机中，转速3500rpm，离心30min，静置2小进行分离。之后凝乳回收入中和罐，水排入废水处理场，治理达标后排放。

S10、中和：调整凝乳的PH到7。

S11、四次分离：将中和罐中的凝乳液送入离心机中，转速3500rpm，离心30min，，凝乳回收入中和罐，水排入废水处理场，治理达标后排放。

S12-S18步骤同实施例1。

实施例3：制备牛蒡根蛋白粉的具体步骤与实施例的S1-S18大体相同，区别在于参数的选取，具体如下：

S1、预处理：新鲜牛蒡根去皮，切片，加入3倍水搅拌；投入挤出机中，先在100℃下加温5秒，然后在180℃下加温6秒，压力为1.3MPa，再在常压下挤出，得到预处理料。

S2、低温打浆：将预处理料粉碎至 50μm，颗粒浸入氯化钙水溶液中，pH为9，温度为35℃，搅拌1.5小时，得牛蒡根浆。

S3、萃取：将牛蒡根浆置入萃取罐中，加入9倍水，水温为40℃，PH为9，得到低温牛蒡根溶液。

S4一次分离：将低温牛蒡根溶液送入高速分离机中，转速为20000r/min，混合牛蒡根汁则回收置入酸沉罐中。

S5、酸沉：调整混合牛蒡根汁的PH到4.2左右，牛蒡根蛋白产生沉淀。

S6、二次分离：将酸沉后的混合牛蒡根汁送入分离机中，转速为5000r/min，蛋白液（凝乳）回收到暂存罐中。

S7-1、一次酶水解：选纤维素酶、木聚糖酶、葡聚糖酶、α-半乳糖苷酶，pH为5.5，酶水解1h。

S7-2、二次酶水解：选中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、酸性蛋白酶、风味蛋白酶、碱性蛋白酶，pH为7.5，酶水解3h。

S7-3、酶灭活：水解液在100℃加热15min进行酶灭活。

S7-4、干燥：水解液在55℃干燥，得到分离蛋白初产品。

S8、水洗：将分离蛋白初产品放入暂存罐中，按1：4的比例加水搅拌，使分离蛋白初产品中的盐份和灰份溶解于水中，得到凝乳液。

S9、三次分离：将暂存罐中的凝乳液送入离心机中，转速3000rpm，离心30min，静置2小进行分离。之后凝乳回收入中和罐，水排入废水处理场，治理达标后排放。

S10、中和：调整凝乳的PH到7。

S11、四次分离：将中和罐中的凝乳液送入离心机中，转速3000rpm，离心30min，，凝乳回收入中和罐，水排入废水处理场，治理达标后排放。

S12-S18步骤同实施例1。

此外，检测实施例1-3制得的牛蒡根蛋白的纯度，观察其色泽、气味等，得出下表。

项目	蛋白质纯度%	色泽	气味
				实施例1	60	浅灰色	蛋白粉固有气味，无焦糊味和其它异味
实施例2	73	浅棕色	蛋白粉固有气味，无焦糊味和其它异味
				实施例3	70	浅黄色	蛋白粉固有气味，无焦糊味和其它异味

上述说明凡本发明所提示的技术精神下所完成的同等变化或修饰变更，均应属于本发明所涵是针对本发明较佳可行实施例的详细说明，但实施例并非用以限定本发明的专利申请范围，盖专利范围。