碎米荠中植物硒蛋白的提取方法

技术领域

本发明涉及食品加工技术领域，具体为一种碎米荠中植物硒蛋白的提取方法。

背景技术

硒是人体必需的15种微量元素之一，具有防癌、抗癌、提高免疫能力和生殖机能、预防和治疗心血管疾病等多种功效。植物硒蛋白具有安全、容易被机体吸收的优点，而碎米荠植物是一种重要的植物硒源，所以，提高碎米荠植物中植物硒蛋白的提取得率具有重要的意义。中国专利文献CN 103588870A公开了一种壶瓶碎米荠植物硒蛋白的提取方法，其先用75％的酒精溶液去除单糖、二糖、低聚糖、部分金属离子和无机硒，采取加入70％乙醇的方法获得硒蛋白，再通过两次醇沉的办法，获得纯度较高的植物硒蛋白。

富硒植物的提取会产生大量滤渣。业内常识认为：碎米荠的滤渣中虽然仍含有少量植物硒蛋白，但滤渣不再具有二次提取的价值。所以，滤渣常作为饲料添加剂使用，以实现废物利用。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供碎米荠中植物硒蛋白的提取方法，通过对滤渣的二次提取，提高植物硒蛋白的提取得率。

为了实现上述目的，本发明的技术方案如下：

碎米荠中植物硒蛋白的提取方法，包括如下步骤，

（1）一次提取：对碎米荠用非酶解的方法进行一次提取，得到一次提取物和滤渣；

（2）二次提取：将滤渣用酶解的方法进行二次提取，得到二次提取物。

作为改进，所述非酶解的方法包括但不限于水提法、采用超声辅助提取法、酸提法、盐提法。

作为改进，所述酶解的方法为：

（1）在滤渣加入葡萄糖、果胶酶、纤维素酶，在35-40℃条件下密闭发酵24-48h，得到发酵液；

（2）过滤发酵液，得到截流液；

（3）将截流液浓缩至有沉淀析出，加乙醇得到醇沉物；

（4）醇沉物冲洗后干燥，得到植物硒蛋白。

作为改进，所述步骤（1）中，所述滤渣在发酵前，经过烘干处理、粉碎处理、加水混合处理。

作为改进，所述烘干处理为将滤渣烘干至含水率为6%-8%。

作为改进，所述粉碎处理为烘干后的滤渣粉碎至粒径≤100目的微粒。

作为改进，所述加水混合处理为将粉碎后的微粒与清水以1:4-1:6的质量比混合。

作为改进，所述发酵液先用硅藻土过滤，然后用100-300D的纳滤膜过滤。

作为改进，所述步骤（3）中，在浓缩液中添加无水乙醇，最终使混合液的乙醇浓度为85%（体积比）。

本发明的有益效果是：根据发明人的研究发现，对碎米荠的滤渣采用酶解方式进行二次提取，发现碎米荠滤渣中植物硒蛋白的含量占总硒含量的40%左右，对滤渣进行二次提取具有十分重要的意义。而且二次提取得到的植物硒蛋白中主要含有硒代蛋氨酸和硒代半胱氨酸，硒甲级硒代半胱氨酸含量很少，而一次提取得到的植物硒蛋白主要成分是硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸和硒甲级硒代半胱氨酸，并且硒甲级硒代半胱氨酸数量较多。两次提取物成分有所差别的可能原因是：二次提取得到的植物硒蛋白来源于不同的细胞组成部分，二次提取物可能来源于细胞壁，二次提取时加酶水解了其细胞壁，从而把细胞壁内的硒蛋白提取了出来。

具体实施方式

实施例1

一、实验材料

实验材料为碎米荠为壶甁碎米荠，产自河南省开封市。经检测，总硒含量为1010.3mg/kg。

二、一次提取

一次提取采用水提法，水提法是常用方法之一，具体可参见申请号为201310600882.0的发明创造。

取壶甁碎米荠100g，一次提取，得到粗提植物硒蛋白和滤渣。将滤渣用水提法反复提取，直至提取液中检测不出硒。

经称量，一次提取物—粗提植物硒蛋白为27.7g。经检测，27.7g粗提植物硒蛋白中，硒含量为2100.4 mg/kg；经计算，实验用的100 g壶甁碎米荠中总硒含量为101.0 mg，所得到粗提硒蛋白中的总硒含量为58.2mg，约占总硒含量的57.6%。理论上，所剩的42.8mg硒留在滤渣中。

三、二次提取

先将滤渣烘干至含水率为6-8%，称量得干滤渣的质量为70.0g，检测得到滤渣的硒含量为567.6 mg/kg。经核算，干滤渣中含硒39.7mg。发现其含量占未提取前总硒含量的39.3%。

二次提取采用酶解的方法，具体步骤为：

（1）将烘干后的滤渣粉碎成粒径≤100目的微粒，微粒与清水以1:6的质量比混合，并加入葡萄糖3g、果胶酶4g、纤维素酶4g，在35-40℃条件下密闭发酵24h，得到发酵液；

（2）过滤发酵液，发酵液先用硅藻土过滤，然后用300D的纳滤膜过滤，得到截流液；

（3）将截流液浓缩至有沉淀析出，在浓缩液中添加无水乙醇，最终使混合液的乙醇浓度为85%（体积比），有大量白色沉淀析出，白色沉淀为醇沉物；

（4）醇沉物用85%的乙醇冲洗后干燥，得到植物硒蛋白。

对二次提取得到的植物硒蛋白进行称量，质量为8.6g。8.6g植物硒蛋白中硒含量为3102.5 mg/kg。计算后所提取的硒蛋白总硒含量为26.7mg，占100g实验材料总硒含量的26.4%左右。二次提取得到的硒是一次提取得到硒的45.9%。二次提取得到的硒接近一次提取硒的一半左右，具有提取的意义。

两次提取得到的硒蛋白总硒含量为58.2+ 26.7=84.9mg，提取得率为84.1%。

四、成分分析

用高效液相色谱电感耦合等离子体质谱联用技术 HPLC-ICPMS方法对两次得到的植物硒蛋白进行分析。

一次提取得到的植物硒蛋白总硒含量为2100.4mg/kg。一次提取得到的植物硒蛋白中，其中含有：

（1）硒代蛋氨酸1288.2mg/kg，硒代蛋氨酸中硒含量为40.3%，换算后硒的含量为519.1 mg/kg；

（2）硒代半胱氨酸889.6 mg/kg，硒代半胱氨酸中硒含量为47%，换算后硒的含量为418.1 mg/kg；

（3）硒甲级硒代半胱氨酸1061.7mg/kg，硒甲级硒代半胱氨酸中硒含量为43.4%，换算后硒的含量为460.8 mg/kg；

（4）其他成分的硒的含量约为700 mg/kg左右。

通过计算知道，一次提取物中，所有硒代氨基酸占总硒的66.6%左右，其他硒成分为33.4%。

二次提取得到的植物硒蛋白总硒含量为3102.5 mg/kg，其中含有：

（1）硒代蛋氨酸2962.3mg/kg，硒代蛋氨酸中硒含量为40.3%，换算后硒的含量为1193.8mg/kg；

（2）硒代半胱氨酸1774.1 mg/kg，硒代半胱氨酸中硒含量为47%，换算后硒的含量为833.8 mg/kg；

（3）硒甲级硒代半胱氨酸2026.3 mg/kg，硒甲级硒代半胱氨酸中硒含量为43.4%，换算后硒的含量为879.4mg/kg；

（4）其他硒成分含量大致为200 mg/kg左右。

通过计算知道，二次提取物中，硒代蛋氨酸、硒代半胱氨酸和硒甲级硒代半胱氨酸三者占总硒的93.7%左右，其他硒成分约为6.3%。

二次提取过程中，由于微生物的存在，一部分硒被微生物吸收或者分解。

五、对比实验

对比实验与实施例1的实验材料相同，对比实验直接采用酶解法进行提取。100g壶甁碎米荠用清水淹没后，加入并加入葡萄糖6g、果胶酶8g、纤维素酶8g，在相同条件下发酵48h，得到目标产物植物硒蛋白29.8g，总硒含量为2312.4 mg/kg，提取得到的硒蛋白总硒为68.9mg，提取得率为68.2%。

提取产物中，含有：

（1）硒代蛋氨酸的含量为1165.2mg/kg，换算后硒的含量为469.5 mg/kg；

（2）硒代半胱氨酸748.6 mg/kg，换算后硒的含量为351.5 mg/kg；

（3）硒甲级硒代半胱氨酸1332.3mg/kg，换算后硒的含量为572.8 mg/kg；

（4）计算后其他硒的含量为918.6 mg/kg，占总硒39.7%。

可知，直接采用酶解和发酵相结合的方法，硒代氨基酸的总比例仅占60.3%左右，其他硒为39.7%，杂质较多，而且酶解和发酵过程还会消耗部分氨基酸。

六、实验材料产地更换

更换实验材料的产地，产自浙江省湖州市。发现实验结果与实施例基本一致。