一种花生蛋白和低聚糖的制备方法
【技术领域】：
[0001] 本发明属于天然植物有效成分提取技术领域，涉及一种花生蛋白和低聚糖的制备 方法，特别是一种利用花生或花生柏为原料，同步提取高纯度的花生分离蛋白和花生低聚 糖的新工艺。
【背景技术】：
[0002] 花生是四大油料作物之一，我国年种植面积在400万公顷以上，产量约为1500万 吨，占世界总产量的40%，居第一位。花生除少量直接食用外，主要用来制取花生油，因此而 导致每年可生产约300万吨花生柏用于饲料和基肥行业。提取花生油后的花生柏中蛋白质 含量为48 %以上，碳水化合物含量为30 %左右，此外还有约6 %的灰分。现有技术研究表 明，花生柏的花生蛋白中含有人体不能合成的九种必需氨基酸，属于完全蛋白，其不含抗营 养因子和乳糖，极易为人体消化吸收，且不含胆固醇，是一种优质植物蛋白，是除大豆蛋白 外的另一极具前景的食用蛋白资源；花生蛋白质中谷氨酸含量高达19. 9%，天门冬氨酸达 14. 1%，这两种氨基酸对脑细胞发育和增强记忆力有良好的促进作用。花生蛋白的功能性 与大豆蛋白接近，却比大豆蛋白更易吸收，不会产生食用大豆蛋白后常出现的腹胀和嗝气 反应，消化系数达90% ;花生柏中的碳水化合物主要包括单糖、低聚糖和多糖，其中主要为 低聚糖和多糖，二者占碳水化合物的比例在90%以上，已有的研究结果可知，植物源低聚糖 具有调节血糖水平、抗氧化、降血压和降血脂等作用，是一类前景广阔、应用广泛的天然提 取物。目前，国内外对于花生柏的开发利用仅局限于低蛋白含量（纯度〈65%)的花生蛋白 粉，主要用于饲料，由于其蛋白含量低，功能性（包括吸水性、吸油性、胶凝性、乳化性、发泡 性等）较差，限制了其在食品中的应用，而涉及花生低聚糖的制备技术研究更是少有报道； 因此，深入开发和利用花生柏，制备高纯度的花生分离蛋白和花生低聚糖，对于合理的综合 利用花生资源，提高人类生活品质、增强人类身体素质，减轻医疗保健压力，具有重大的战 略意义。
[0003]目前，常规的提取花生蛋白的工艺主要有压榨法、浸出法、醇沉法、酸沉法和碱溶 酸沉法等，其中压榨法和浸出法得到的花生蛋白含量低，品质差，只能用于饲料；醇沉法、酸 沉法和碱溶酸沉法在一定程度上提高了花生蛋白的纯度，但是生产步骤繁琐，生产周期长， 产品质量和收率不稳定，高温蒸煮、碱提取过程均有花生蛋白变性而损失，产品收率偏低、 品质差消耗大、生产成本高，并且生产过程排放大量蛋白质以及酸碱废水，严重污染。所以， 开发一种新的提取和利用花生柏有效成分的新工艺具有广阔的应用前景和社会经济价值。
【发明内容】
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[0004] 本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，寻求设计提供一种以花生柏为原 料，经科学的技术工艺路线，能够综合提取花生分离蛋白和花生低聚糖的工艺方法，使产品 纯度达到80%以上，可应用于各种食品加工领域。
[0005] 为了实现上述目的，本发明以花生制油后的花生柏为原料，采用生物酶解、超滤和 纳滤等技术工艺，同步制备高纯度的花生分离蛋白和花生低聚糖，使蛋白纯度高于92%， 低聚糖纯度高于80%，产品可应用于食品和保健品，有效提高花生的综合利用效率，增加其 经济效益和社会效益；其具体工艺过程包括花生柏预处理、复合生物酶解、超滤分离、纳滤 分离和真空浓缩干燥五个步骤：
[0006] (1)、花生柏预处理：将出油率高于96%以上的花生柏与蒸馏水按1:10的重量比 混合，在50~60°C条件下加热搅拌30min~40mim得到衆状的预处理液；
[0007] (2)、复合生物酶解：将上述预处理液调整其pH值为3,控制其温度为50°C，加入总 重量3~3. 5 %的果胶酶进行酶解40~50min，随后调整酶解液的pH值为6. 5,调节和控制 温度为55°C，再加入总重量2~2. 5%的纤维素进行酶解50min~60min，然后再将温度升 高到90°C保持5min得酶解液；
[0008](3)、超滤分离：将步骤（2)的酶解液调节pH值为9并进行过滤后，将滤液采用截 留相对分子量为l〇〇〇〇Da的聚醚砜分离膜进行超滤分离，控制压力为0. 10~0. 15MPa，控制 流速为200~400ml/min，控制温度为35~45°C，同时收集截留液和透过液；
[0009] (4)、纳滤分离：将步骤（3)的透过液调整pH值为7,进行过滤，再将滤液通过截留 相对分子量300Da的聚酰胺纳滤膜进行纳滤，控制温度为35~45°C，控制压力为0. 30~ 0. 35MPa，控制流速为150~300ml/min，收集截留液；
[0010] (5)、真空浓缩干燥：将步骤⑶中超滤分离的截留液在40°C、-0. 05~-0. 07Mpa 真空度下浓缩至原体积量的1/3~1/4,得花生分离蛋白浓缩液；再在 50°C、-0.07~-0.09Mpa真空度条件下干燥为固体，即为花生分离蛋白；将步骤（4)中 纳滤分离的截留液在40°C、-0. 07-~-0. 09Mpa真空浓缩至原体积量的1/3~1/4,再在 50°C、-0. 07~-0. 09Mpa真空度下干燥得花生低聚糖。
[0011] 本发明涉及的pH值调节使用盐酸或氢氧化钠，取自市售产品；所用的纤维素为市 售的食用级天然纤维素。
[0012] 本发明采用双酶复合生物酶解方法，将花生柏中大分子的淀粉和纤维素多糖化合 物酶解成分子量较小的低聚糖，实现花生多糖与花生蛋白的分离，有效提高花生蛋白的纯 度；生物复合酶酶切技术由于反应条件温和，无酸碱消耗，不会对花生分离蛋白产生破坏， 生产周期短，无酸碱污水排放，具有清洁、无污染的特点，有利于环境保护；采用超滤浓缩技 术分离花生蛋白和酶解得到花生低聚糖和浓缩花生分离蛋白，分离效果好，使花生分离蛋 白的纯度大于92%，产品收率大于90% ;采用纳滤分离技术从花生低聚糖中除去小分子单 糖和其他杂质，制得纯度大于80%的花生低聚糖，实现花生柏中花生分离蛋白和花生低聚 糖的同步制取。
[0013] 本发明与现有技术相比，其工艺过程简单，设计原理可靠，制备条件成熟，节能环 保性强，产品纯度高，质量好，抗氧化性强，应用范围广泛。
【附图说明】：
[0014] 图1为本发明涉及的工艺路线和流程示意框图。
【具体实施方式】：
[0015] 下面通过实施例并结合附图对本发明做进一步说明。
[0016] 实施例1 :
[0017] 本实施例的具体工艺过程包括花生柏预处理、复合生物酶解、超滤分离、纳滤分离 和真空浓缩干燥五个步骤：
[0018](1)、花生柏预处理：将花生柏以固液比为1:10的比例加入蒸馏水，在50~60°C 下加热搅拌30min~40mim得到衆状的预处理液；
[0019] (2)、复合生物酶解：将上述预处理液用盐酸或氢氧化钠调整pH为3,控制其温度 为50°C，加入总重量比为3~3. 5 %的果胶酶进行酶解40~50min，随后继续调整酶解液 的pH为6. 5,控制温度为55°C后，再加入总重量比为2~2. 5%的纤维素进行酶解50min~ 60min，然后将温度升高到90°C保持5min得到酶解液；
[0020] (3)、超滤分离：将步骤（2)的酶解液用盐酸或氢氧化钠调节pH为9,进行过滤， 再将滤液进行超滤分离，采用截留相对分子量为lOOOODa的聚醚砜分离膜，控制压力为 0. 10~0. 15MPa，流速控制在200~400ml/min，控制温度在35~45°C，同时收集截留液和 透过液；
[0021] (4)、纳滤分离：将步骤⑶的透过液用盐酸或氢氧化钠调整pH为7,进行过滤，滤 液通过截留相对分子量300Da的聚酰胺纳滤膜，温度控制在35~45°C，压力控制为0. 30~ 0. 35MPa，流速为150~300ml/min，收集截留液；
[0022](5)、真空浓缩干燥：将步骤⑶中超滤分离的截留液在40°C、_0.