专利名称：固态发酵水酶法提取菜籽油和蛋白的方法
技术领域：
本发明属于植物油脂和蛋白的提取加工技术，尤其涉及固态发酵水酶法提取菜籽油和蛋白的方法。
背景技术：
微生物固态发酵分泌的酶能够有效的降解或者钝化菜籽中硫苷、植酸和单宁等抗营养物质，水酶法提取技术是利用油料同时得到油脂和蛋白最理想方法，因此采用固态发酵结合水酶法是一种提取高品质菜籽油和菜籽蛋白的方法。国内外已有人研究水酶法提取菜籽中油脂和蛋白，Jensen和Olsen (1990)采用黑曲霉的复合酶，将菜籽进行两次研磨后，调节PH值为4. 5，加酶后保温(50°C )4h，再经三次洗涤和离心，最终得到油、水相和沉淀，油脂得率为84%，沉淀为浓缩蛋白可作为饲料。刘志强等人(2004)对脱皮菜籽进行了水酶法 同时提油和蛋白研究，采用纤维素酶果胶酶=3:1复合对菜籽浆进行酶解，离心后吸出清油，采用超滤提取菜籽蛋白，油和蛋白得率分别为92. 6%和82. 3%。而固态发酵结合水酶法提取菜籽油和菜籽蛋白的研究未见报道，现有的水酶法提取菜籽中油脂和蛋白的方法存在提取率低、产品中毒素和抗营养物质含量高等问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服上述现有技术的不足，提供固态发酵水酶法提取菜籽油和蛋白的方法，达到同时回收高品质菜籽油和菜籽蛋白、提高菜籽油脂得率、去除菜籽中的硫苷、植酸和单宁等抗营养物质含量的目的。本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案来实现的
固态发酵水酶法提取菜籽油和蛋白的方法，该方法包括以下步骤(1)脱皮菜籽粉碎后加水制成发酵培养基，加水量与粉碎后菜籽质量比为O. 5-2. 5:1，将发酵培养基经高压灭菌后冷却，将活化的枯草芽孢杆菌、啤酒酵母和植物乳杆菌以1:1:1的比例接种到灭菌后的发酵培养基中进行固态发酵，得到发酵产物，固态发酵条件为发酵温度20-40°C，接种量为发酵培养基质量的6-10%，发酵时间20-60h ; (2)将发酵产物烘干粉碎后与水混合得到混合液，加水量与烘干粉碎后的发酵产物质量比为3-7:1，调节混合液的pH值和温度，向混合液中加入碱性蛋白酶进行酶解，酶解条件为酶解温度50-70°C，酶解pH为6-10，加酶量为混合液质量的1_5%，酶解时间I. 5-3. 5h，酶解后离心分离得到菜籽油和菜籽蛋白。所述的加水量与粉碎后菜籽质量比为I. 52: I。所述的固态发酵优选参数为发酵温度30°C，接种量为发酵培养基质量的8%，发酵时间41. 3h。所述的加水量与烘干粉碎后的发酵产物质量比为5. 14: I。所述的酶解优选参数为酶解温度60°C，酶解pH为8. 0，加酶量为混合液质量的
3.15%，酶解时间2. 65h。本发明方法是在微生物发酵的基础上，采用能降解植物油料细胞的酶作用于油料，使油脂易于从油料固体中释放出来，利用蛋白质对油和水的亲和力差异而将油和蛋白分离。采用微生物对菜籽进行固态发酵，微生物分泌的酶能够有效的降解或者钝化菜籽中的抗营养物质(硫苷、植酸和单宁等)，从而得到高品质的油脂和蛋白产品。本方法具有所需的工艺设备简单、成本低，菜籽油和菜籽蛋白提取率高且营养价值高，产品中硫苷、植酸和单宁等抗营养物质含量低。
图I是本发明方法的工艺路线图
图2发酵温度与发酵时间交互对油脂提取率的响应面 图3接种量与液料比交互对油脂提取率的响应面 图4接种量与发酵时间交互对油脂提取率的响应面 图5发酵温度与接种量交互对蛋白提取率的响应面 图6接种量与发酵时间交互对蛋白提取率的响应面 图7液料比与发酵时间交互对蛋白提取率的响应面 图9酶解pH与液料比交互对油脂提取率的响应面 图10酶解pH与加酶量交互对油脂提取率的响应面 图11酶解温度与酶解PH交互对蛋白提取率的响应面 图12酶解pH与加酶量交互对蛋白提取率的响应面 图13加酶量与酶解时间交互对蛋白提取率的响应面
具体实施方案下面结合附图对本发明具体实施例进行详细描述，
固态发酵水酶法提取菜籽油和蛋白的方法，该方法包括以下步骤(1)脱皮菜籽粉碎后加水制成发酵培养基，加水量与粉碎后菜籽质量比为O. 5-2. 5:1，将发酵培养基经高压灭菌后冷却，将活化的枯草芽孢杆菌、啤酒酵母和植物乳杆菌以1:1:1的比例接种到灭菌后的发酵培养基中进行固态发酵，得到发酵产物，固态发酵条件为发酵温度20-40°C，接种量为发酵培养基质量的6-10%，发酵时间20-60h ; (2)将发酵产物烘干粉碎后与水混合得到混合液，加水量与烘干粉碎后的发酵产物质量比为3-7:1，调节混合液的pH值和温度，向混合液中加入碱性蛋白酶进行酶解，酶解条件为酶解温度50-70°C，酶解pH为6-10，加酶量为混合液质量的1_5%，酶解时间I. 5-3. 5h，酶解后离心分离得到菜籽油和菜籽蛋白。所述的加水量与粉碎后菜籽质量比为I. 52: I。所述的固态发酵优选参数为发酵温度30°C，接种量为发酵培养基质量的8%，发酵时间41. 3h。所述的加水量与烘干粉碎后的发酵产物质量比为5. 14:1。所述的酶解优选参数为酶解温度60°C，酶解pH为8. 0，加酶量为混合液质量的
3.15%，酶解时间2. 65h。本发明方法是在微生物发酵的基础上，采用能降解植物油料细胞的酶作用于油料，使油脂易于从油料固体中释放出来，利用蛋白质对油和水的亲和力差异而将油和蛋白分离。采用微生物对菜籽进行固态发酵，微生物分泌的酶能够有效的降解或者钝化菜籽中的抗营养物质(硫苷、植酸和单宁等)，从而得到高品质的油脂和蛋白产品。本方法具有所需的工艺设备简单、成本低，菜籽油和菜籽蛋白提取率高且营养价值高，产品中硫苷、植酸和单宁等抗营养物质含量低。实施例I:菜籽固态发酵最佳参数的筛选试验
I材料与方法
I. I材料、试剂
菜籽I市售 protex—6L碱性内切蛋白酶丹麦novo公司
I. 2主要仪器设备
pHS-25型酸度计I上海伟业仪器厂—
电子分析天平_梅勒特-托利多仪器(上海)有限公司
离心机_北京医用离心机厂_
精密电动搅拌机_江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司
电热恒温水浴锅—余姚市东方电工仪器厂
半自动定氮仪_上海新嘉电子有限公司_
消化仪_上海纤检仪器有限公司_
F2102型植物试样粉碎机天津泰斯特仪器有限公司_
索氏抽提器_天津玻璃仪器厂_
高压灭菌锅_上海博讯实业有限公司医疗设备厂
恒温培养箱I北京市永光明医疗仪器厂
I. 3实验方法 I. 3. I菜籽的成分测定
水分的测定GB304— 87进行测定；粗脂肪的测定GB5512— 85中索氏抽提法进行测定；粗蛋白的测定GB6432— 94标准方法进行；灰分测定GB5009. 4-85 ；
I. 3. 2工艺流程
菜籽一粉碎一水分调节一闻压灭菌一冷却一接种一固态发酵一发酵产物一烘干一粉碎一加水混合一调节pH值和温度一酶解一离心一菜籽油和菜籽蛋白
1.3. 3计算公式
fo ',得 ! 的茱好油质里莱籽油購匕)-菜籽棚旨总质重
莱籽蛋白驟率( )
菜籽中蛋白总质里
2结果与讨论
2.I原料主要成分见表2-1.
表2-1原料菜籽主要成分
成分水分蛋白癀 . Mm 灰分1 菜籽............................................................I.-1.........................................................22,7 :..................mi........................................................................4.1 1
2.2实验因素水平编码表
在单因素研究的基础上，选取发酵温度、接种量、液料比和发酵时间4个因素为自变量，以油脂提取率和蛋白提取率为响应值，根据中心组合设计原理，设计响应面分析实验，其因素水平编码表见表表2_2。表2-2因素水平编码表
权利要求
1.固态发酵水酶法提取菜籽油和蛋白的方法，其特征在于该方法包括以下步骤(1)脱皮菜籽粉碎后加水制成发酵培养基，加水量与粉碎后菜籽质量比为O. 5-2. 5:1，将发酵培养基经高压灭菌后冷却，将活化的枯草芽孢杆菌、啤酒酵母和植物乳杆菌以1:1:1的比例接种到灭菌后的发酵培养基中进行固态发酵，得到发酵产物，固态发酵条件为发酵温度20-40°C，接种量为发酵培养基质量的6-10%，发酵时间20-60h ;(2)将发酵产物烘干粉碎后与水混合得到混合液，加水量与烘干粉碎后的发酵产物质量比为3-7:1，调节混合液的pH值和温度，向混合液中加入碱性蛋白酶进行酶解，酶解条件为酶解温度50-70°C，酶解pH为6-10，加酶量为混合液质量的1-5%，酶解时间I. 5-3. 5h，酶解后离心分离得到菜籽油和菜杆蛋白。
2.根据权利要求I所述的固态发酵水酶法提取菜籽油和蛋白的方法，其特征在于所述的加水量与粉碎后菜籽质量比为I. 52:1。
3.根据权利要求I所述的固态发酵水酶法提取菜籽油和蛋白的方法，其特征在于所述的固态发酵优选参数为发酵温度30°C,接种量为发酵培养基质量的8%,发酵时间41. 3h。
4.根据权利要求I所述的固态发酵水酶法提取菜籽油和蛋白的方法，其特征在于所述的加水量与烘干粉碎后的发酵产物质量比为5. 14:1。
5.根据权利要求I所述的固态发酵水酶法提取菜籽油和蛋白的方法，其特征在于所述的酶解优选参数为酶解温度60°C，酶解pH为8. 0，加酶量为混合液质量的3. 15%，酶解时间 2. 65h。
全文摘要
固态发酵水酶法提取菜籽油和蛋白的方法属于属于植物油脂和蛋白的提取加工技术，主要包括以下步骤(1)菜籽粉碎后调节水分制成发酵培养基，然后高压灭菌，冷却后将活化的混合菌以一定比例接种到灭菌的发酵培养基中进行固态发酵，得到发酵产物；(2)将发酵产物烘干粉碎后与水混合得到混合液，调节混合液的pH值和温度，向混合液中加入蛋白酶进行酶解，酶解后离心分离得到菜籽油和菜籽蛋白；该方法所需设备简单、操作安全、成本低，菜籽油和菜籽蛋白提取率高，所得菜籽油无溶剂残留、营养价值高，所得菜籽蛋白品质好，产品中硫苷、植酸和单宁等抗营养物质含量低。
文档编号C11B1/00GK102827683SQ20121033638
公开日2012年12月19日 申请日期2012年9月13日 优先权日2012年9月13日
发明者李杨, 江连洲, 齐宝坤, 于鹏, 曹亮 申请人:东北农业大学