一种从脱胶海带粉中提取海带蛋白的方法
阅读说明：本技术 一种从脱胶海带粉中提取海带蛋白的方法 (Method for extracting kelp protein from degummed kelp powder ) 是由 李胜杰 沈宇晴 赵亚楠 李秀萍 王雯慧 王守印 于 2021-07-08 设计创作，主要内容包括：本发明提供一种从脱胶海带粉中提取海带蛋白的方法,包括以下步骤：称取脱胶海带粉于离心管,按照1：20料液比加入去离子水浸泡12～14小时；离心除去水提液；向沉淀中加入去离子水、NaOH及L-半胱氨酸,混合均匀；在20～70℃下,恒温震荡3～15h；离心得到浸提上清液,使用盐酸调节pH值至1～6；离心后除去上清液,喷雾干燥沉淀后得到海带蛋白。本发明通过在提取蛋白中加入L-半胱氨酸,提高了海带蛋白的提取效率,借助L-半胱氨酸促进蛋白溶出,建立了一种高效稳定的海带蛋白提取方法。(The invention provides a method for extracting kelp protein from degummed kelp powder, which comprises the following steps: weighing degummed kelp powder in a centrifuge tube according to the weight ratio of 1:20, soaking for 12-14 hours in deionized water compared with the feed liquid; centrifuging to remove water extract; adding deionized water, NaOH and L-cysteine into the precipitate, and uniformly mixing; shaking for 3-15 h at a constant temperature of 20-70 ℃; centrifuging to obtain a supernatant liquid, and adjusting the pH value to 1-6 by using hydrochloric acid; centrifuging, removing supernatant, spray drying, and precipitating to obtain kelp protein. The invention improves the extraction efficiency of the kelp protein by adding the L-cysteine into the extracted protein, promotes the dissolution of the protein by means of the L-cysteine, and establishes a high-efficiency and stable kelp protein extraction method.)
技术领域
本发明涉及蛋白提取技术，具体提供了一种从脱胶海带粉中提取海带蛋白的方法。
背景技术
随着陆地蛋白质资源的日益匮乏，海洋藻类作为新型蛋白质资源的来源已逐渐受到重视，充分利用海藻的营养价值，满足人们对于高品质蛋白质的需求，为提高海洋资源开发能力和发展海洋经济提供一条可行之路。
国内海带加工企业以提取碘、甘露醇和褐藻胶为主，提取后的海带废渣液，被丢弃后造成了资源浪费与环境污染。
因此，发明一种在脱胶海带粉中提取海带蛋白的方法，既可使海带蛋白替代大豆蛋白等传统蛋白以缓解大豆蛋白资源紧张的现状，也可解决现有资源浪费，技术利用率低和提取率低的问题。
发明内容
本发明的目的在于，针对目前陆地资源短缺，以及蛋白提取困难的问题，提出了一种从脱胶海带粉中提取海带蛋白的方法，为海带蛋白的绿色高效生产提供了有效途径。
为了实现上述目的，本发明提供一种从脱胶海带粉中提取海带蛋白的方法，包括以下步骤：
S1、称取1份脱胶海带粉，按照1:20料液比加入去离子水，浸泡12～14小时；
S2、离心，获得沉淀；
S3、向沉淀中加入去离子水，添加0.6～1份NaOH，再添加0.25～1.25份L-半胱氨酸，混合均匀；
S4、在20～70℃下，恒温震荡3～15h，获得浸提液；
S5、对步骤S4获得的浸提液进行离心，得到浸提上清液，调节浸提上清液的pH值至1～6；
S6、离心除去上清液，沉淀即为总蛋白提取物，喷雾干燥总蛋白提取物，得到海带蛋白。
优选的是，所述步骤S2的离心条件包括在离心力12000g，4℃环境下离心20min。
优选的是，所述步骤S5的离心条件包括在离心力12000g，20～25℃下离心20min。
优选的是，所述步骤S6的离心条件包括在离心力12000g，20～25℃条件下离心20min。
优选的是，所述步骤S5中使用盐酸调节浸提上清液的pH值至1～6。
本发明提供了一种从脱胶海带粉中提取海带蛋白的方法，通过ph-shifting法，同时优化NaOH的添加剂量、L-半胱氨酸添加量、浸提温度、浸提时间、酸沉PH值，提高了海带蛋白的提取效率，借助L-半胱氨酸促进蛋白溶出，建立了一种高效稳定的海带蛋白提取方法。具体地，与现有技术相比较具有以下优点：
(1)本发明使用了添加固体NaOH的方式，按照原料的初始质量进行等比例换算添加，这种方式减少了预先配制NaOH溶液的操作，生产工艺容易放大，同时减少了pH值测量和调节步骤，显著提高了实际操作中的可重复性、准确性和便捷性，降低了由于pH值调节不准所造成的操作误差以及由此引发的不同批次间的蛋白产率和质量差异。
(2)本发明添加了L-半胱氨酸，可以减少脱胶海带粉细胞壁中的二硫键，从而促进蛋白质的溶出，提高蛋白产率，在本发明中，添加了L-半胱氨酸后，蛋白浓度从1.72mg/mL提高到了3.25mg/mL。
(3)本发明优化了工业化生产步骤，提高生产效率，缓解当前资源浪费现象，具有优秀的产业化前景。
具体实施方式
为使本发明的优点和目的更加清楚明白，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作详细说明，但本发明的保护范围并不仅限于此实施例。
实施例中使用的仪器试剂如表1、表2所示。
表1试剂及纯度
表2仪器及型号
实施例1
S1、称取0.2g脱胶海带粉于离心管，按照1：20料液比加入去离子水浸泡12-14小时；
S2、在离心力12000g，4℃条件下离心20min除去水提液，获得沉淀；
S3、向沉淀中加入20ml去离子水，添加0.14gNaOH，再添加0.1gL-半胱氨酸，混合均匀；
S4、在60℃下，恒温震荡3h，获得浸提液；
S5、对浸提液在离心力12000g，20℃环境中离心20min，得到浸提上清液，使用盐酸调节其pH值至3；
S6、混合均匀后，12000g，20℃条件下离心20min后除去上清液，沉淀即为总蛋白提取物，喷雾干燥总蛋白提取物，得到海带蛋白。
实施例2
S1、称取0.2g脱胶海带粉于离心管，按照1：20料液比加入去离子水浸泡12-14小时；
S2、12000g，20min，4℃离心除去水提液，获得沉淀；
S3、向沉淀中加入20ml去离子水，添加0.12gNaOH，再添加0.05gL-半胱氨酸，混合均匀；
S4、在20℃下，恒温震荡6h，获得浸提液；
S5、对浸提液在离心力12000g，20℃条件下下离心20min，得到浸提上清液，使用盐酸调节pH值至5；
S6、混合均匀后，在离心力12000g，20℃条件下离心20min后除去上清液，沉淀即为总蛋白提取物，喷雾干燥总蛋白提取物，得到脱胶海带蛋白。
实施例3
S1、称取0.2g脱胶海带粉于离心管，按照1：20料液比加入去离子水浸泡12-14小时；
S2、在离心力12000g，4℃条件下离心20min，除去水提液，获得沉淀；
S3、向沉淀中加入20ml去离子水，添加0.16gNaOH，再添加0.15gL-半胱氨酸，混合均匀；
S4、在30℃下，恒温震荡12h，获得浸提液；
S5、对浸提液在12000g，20℃下离心20min，得到浸提上清液，使用盐酸调节pH值至4；
S6、混合均匀后，在12000g，20℃条件下离心20min后除去上清液，沉淀即为总蛋白提取物，喷雾干燥总蛋白提取物，得到海带蛋白。
实施例4
S1、称取0.2g脱胶海带粉于离心管，按照1：20料液比加入去离子水浸泡12-14小时；
S2、在离心力12000g，4℃条件下离心20min，除去水提液，获得沉淀；
S3、向沉淀中加入20ml去离子水，添加0.18gNaOH，再添加0.1gL-半胱氨酸，混合均匀；
S4、在40℃下，恒温震荡15h，获得浸提液；
S5、对浸提液在12000g，20℃条件下离心20min，得到浸提上清液，使用盐酸调节pH值至3；
S6、混合均匀后，在12000g，20℃条件下离心20min后除去上清液，沉淀即为总蛋白提取物，喷雾干燥总蛋白提取物，得到海带蛋白。
实施例5
S1、称取0.2g脱胶海带粉于离心管，按照1：20料液比加入去离子水浸泡12-14小时；
S2、在离心力12000g，4℃离心20min，除去水提液，获得沉淀；
S3、向沉淀中加入20ml去离子水，添加0.2gNaOH，再添加0.2gL-半胱氨酸，混合均匀；
S4、在50℃下，恒温震荡9h，获得浸提液；
S5、对浸提液在12000g，25℃下离心20min，得到浸提上清液，使用盐酸调节pH值至6；
S6、混合均匀后，在12000g，25℃条件下离心20min后除去上清液，沉淀即为总蛋白提取物，喷雾干燥总蛋白提取物，得到海带蛋白。
对比例1
S1、称取0.2g脱胶海带粉于离心管，按照1：20料液比加入去离子水浸泡12-14小时；
S2、在12000g，4℃条件下离心20min，除去水提液，获得沉淀；
S3、向沉淀中加入20ml去离子水，添加0.2gNaOH，混合均匀；
S4、在60℃下，恒温震荡3h，获得浸提液；
S5、对浸提液在12000g，20℃下离心20min，得到浸提上清液，使用盐酸调节pH值至3；
S6、混合均匀后，在12000g，20℃条件下离心20min后除去上清液，沉淀即为总蛋白提取物，喷雾干燥总蛋白提取物，得到海带蛋白。
以1g脱胶海带粉为重量基准，使用Lowry试剂盒对实施例1～5及对比例1中提取的海带蛋白进行蛋白浓度的测定，结果如表3所示，最优实施例(实施例1)的蛋白提取率达到了39.55％；且添加L-半胱氨酸的实施例1～5d蛋白提取率均远高于未添加L-半胱氨酸的对比例1，说明添加L-半胱氨酸可以促进蛋白溶出，有效提高蛋白提取率。
表3不同优化条件下海带蛋白提取率
蛋白提取率(％)
实施例1
39.55
实施例2
22.49
实施例3
36.32
实施例4
35.86
实施例5
35.39
对比例1
11.08
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
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