一種從富硒茶葉片中提取硒蛋白的方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種從富硒茶葉片中提取硒蛋白的方法。本發(fā)明以富硒茶葉片為原料,將富硒茶葉片烘干、粉碎過篩,加入乙醇,在60℃下水浴加熱30min,離心,所得沉淀重復上述步驟,然后烘干粉碎過篩;所得沉淀加入蒸餾水,在低溫冰箱中冰凍3~5h,50~70℃下水浴加熱30min,然后在低溫冰箱中冰凍3~5h,在50~70℃下水浴加熱30min,如此重復三次;加入NaOH溶液,在70~90℃下水浴加熱3~4h,3500rpm離心10min,沉淀重復上述過程一次,上清液調(diào)節(jié)pH至2.5~3.5,靜置,離心,干燥得粗硒蛋白。本發(fā)明制備工藝簡單,操作簡便易行,環(huán)境友好,所得產(chǎn)品硒蛋白含量較高,是有機硒可靠的來源,適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
【專利說明】一種從富硒茶葉片中提取硒蛋白的方法
【技術(shù)領域】
[0001] 本發(fā)明屬于茶葉深加工【技術(shù)領域】,特別涉及一種從富硒茶葉片中提取硒蛋白的方 法。
【背景技術(shù)】
[0002] 硒是人體必需的微量元素之一,現(xiàn)代醫(yī)學研究證明,硒對癌癥、心腦血管疾病、克 山病、大骨節(jié)病等疾病均有防治作用。由于硒在地球上分布不均,目前已知有40多個國家 和地區(qū)不同程度缺硒,我國也有2/3以上地區(qū)缺硒,涉及人口達7億多。直接利用無機硒鹽 補硒具有一定的毒性,通過食物鏈補硒是解決缺硒問題的重要途徑,但天然食物中的硒含 量普遍較低。紫陽富硒茶是天然的補硒飲品,紫陽當?shù)鼐用耧嫺晃铓v史可追朔到唐朝,說 明富硒茶對人體是安全的。但是研究表明富硒茶經(jīng)過兩次沖泡,僅有7%?13%的硒溶解 于水中而被人體吸收利用,與國際硒學會推薦人體日攝入量為60?400 μ g相差甚遠,據(jù)中 國預防醫(yī)科院與第四軍醫(yī)大的檢測推算,欲滿足人體對硒的需求每人每天需飲300g富硒 茶干品,而且富硒茶中有機硒含量變動較大,所以通過沖飲紫陽茶難以滿足缺硒人群定量 補硒需求。因此有必要開發(fā)一種有機硒硒含量更高,含硒量穩(wěn)定的富硒產(chǎn)品以滿足廣大人 群的補硒需求。
[0003] 茶葉中有機砸占砸總量的80 %以上,王要以砸蛋白形態(tài)存在(占有機砸的 79. 56?88. 70% )。茶葉干重的15?30%為茶葉蛋白,它是由單純蛋白和結(jié)合蛋白兩大 類組成。單純蛋白主要由谷蛋白(溶于稀酸、稀堿溶液,受熱不凝固,占總蛋白82. 05%)、 醇溶蛋白(溶于稀酸稀堿溶液中以及70?80%的酒精溶液中,占總蛋白13. 61% )、清蛋白 (溶于水和稀鹽溶液,占總蛋白3. 47% )和球蛋白(溶于稀鹽溶液,占總蛋白〈1 % )組成。 結(jié)合蛋白則由核蛋白、糖蛋白、脂蛋白等組成,數(shù)量少,易溶于稀酸。
[0004] 目前國內(nèi)對茶葉蛋白提取方法研究較多的為堿法提取、酶法提取、鹽法提取[3]、 超生輔助提取和反復凍融法輔助提取。
[0005] 堿液可以破壞茶蛋白之間的某些連接集團,提高茶蛋白的溶解度,實現(xiàn)茶蛋白有 效分離的目的,一般選擇NaOH為堿液。它因工藝簡單、提取率較高、處理量大、易于實現(xiàn)工 廠自動化等特點而被廣泛應用,但是對氨基酸有破壞作用,抽提液固比大,等電沉淀要消耗 大量酸、脫鹽純化難度大、提取時需要消耗大量的堿和水等缺點。
[0006] 近年來,酶法提取植物蛋白的研究較為活躍。常用的酶類有蛋白酶、纖維素酶和果 膠酶等。蛋白酶是在特定的條件下(一般是最適溫度和PH值),將蛋白質(zhì)逐步降解,變成分 子量較小的短肽,從而使其溶解性增強,達到分離提取的效果。纖維素酶和果膠酶則是分別 分解細胞壁中的纖維素和果膠,從而破壞細胞壁,使細胞吸水破裂,提高提取物和提取液的 接觸機會,從而實現(xiàn)提高提取率的目的。酶法提取具有反應條件溫和,反應液固比小,耗能 低,營養(yǎng)物質(zhì)基本不被破壞,提取率高等優(yōu)點。但是目前酶法提取的工藝條件并不成熟,而 且存在對酶活力的要求比較高,酶試劑較為昂貴,不適合規(guī)?;a(chǎn)。
[0007] 超聲輔助提取是利用超聲波的機械作用、空化作用、熱效應和化學效應,破壞細胞 壁,加速目標物的擴散,實現(xiàn)提高提取率的目的。超聲輔助提取具有提取時間短、提取效率 較高、污染少等優(yōu)點,但是根據(jù)提取物的不同有時也會出現(xiàn)與普通法相比提取效果不明顯 的結(jié)果。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 為解決現(xiàn)有技術(shù)問題,本發(fā)明提供了一種從富硒茶葉片中提取硒蛋白的方法,本 發(fā)明制備工藝簡單,操作簡便易行,環(huán)境友好,適用于工業(yè)化生產(chǎn)。
[0009] 為實現(xiàn)上述目的,本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0010] 一種從富硒茶葉片中提取硒蛋白的方法包括以下步驟:
[0011] ⑴將富硒茶葉片粉碎過80?100目篩得到富硒茶粉,富硒茶粉去除茶多酚后,烘 干、再粉碎、再過80?100目篩,得物質(zhì)A ;
[0012] (2)向步驟⑴所得物質(zhì)A中按照固液比Ig :(5?10)mL加入蒸餾水溶解, 在-30?-18°C中冰凍3?5h,50?70°C下水浴加熱20?40min,重復多次,得到溶液A ;
[0013] (3)按照Ig溶液A加入30?70mL NaOH溶液的比例,向步驟⑵所得溶液A中加 入NaOH溶液,在70?90°C下水浴加熱3?4h,離心分離上清液;
[0014] (4)步驟(3)中離心所得上清液調(diào)節(jié)pH值至2. 5?3. 5,靜置,再離心,得沉淀,沉 淀烘干得到粗硒蛋白。
[0015] 作為本發(fā)明的進一步改進,步驟(1)中去除茶多酚步驟具體操作為:向富硒茶粉 中按照固液比Ig : (20?30)mL加入乙醇,在60°C水浴加熱30min,離心,分離得沉淀,所得 沉淀重復以上步驟。
[0016] 作為本發(fā)明的進一步改進,所述乙醇質(zhì)量濃度為40?60%。
[0017] 作為本發(fā)明的進一步改進,步驟(3)中NaOH溶液濃度為0· 05?0· 15mol/L。
[0018] 作為本發(fā)明的進一步改進,步驟(3)所述的pH值用0· lmol/L HCl調(diào)節(jié)。
[0019] 作為本發(fā)明的進一步改進,所述離心步驟的離心轉(zhuǎn)速為3500rpm,時間為lOmin。
[0020] 相對于現(xiàn)有技術(shù),本發(fā)明具有以下優(yōu)點:
[0021] 本發(fā)明以富硒茶葉片為原料,先去除茶多酚,以反復凍融細胞方式,達到破碎細胞 的效果,以堿提方法提取蛋白質(zhì),以PH值為2. 5?3. 5來沉淀硒蛋白,制得的硒蛋白粉呈淺 黑色、純度達到75%以上。其中反復凍融法輔助提取是利用低溫冰箱(-30?-18°C )把提 取液冰凍,然后加熱溶化,反復三次,在凍融過程中實現(xiàn)細胞壁破碎的目的,從而提高蛋白 質(zhì)的提取率。
[0022] 進一步,去除茶多酚采用質(zhì)量濃度為40?60 %的乙醇,去除完全,對后期的提取 影響小。
[0023] 本發(fā)明制得的硒蛋白,有機硒含量達到4. 000yg/g以上,可以作為安全、有效補 硒的原料進一步加工成各種補硒功能產(chǎn)品。本發(fā)明制備工藝簡單,操作簡便易行,環(huán)境友 好,無污染。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0024] 圖1為硒標準曲線圖;
[0025] 圖2為不同樣品中硒含量對比圖。
【具體實施方式】
[0026] 本發(fā)明以富硒茶葉片為原料,用40?60%乙醇去除茶多酚,以反復凍融細胞方 式,達到破碎細胞的效果,以堿提方法提取蛋白質(zhì),以PH2. 5?3. 5來沉淀硒蛋白,本發(fā)明內(nèi) 容包括以下步驟:
[0027] (1)將富硒茶葉片粉碎過80?100目篩,按照1 : (20?30) (g:mL)加入40?60% 乙醇,在60°C下水浴加熱30min,3500rpm離心lOmin,所得沉淀重復步驟(1)后烘干粉碎過 80?100目篩;
[0028] (2)步驟⑴所得沉淀按照料液比1 :(5?10) (g:mL)加入蒸餾水,在低溫 冰箱(-30?-18 °C )中冰凍3?5h,50?70°C下水浴加熱30min,然后在低溫冰箱 (-30?-18°C )中冰凍3?5h,在50?70°C下水浴加熱30min,如此重復三次;
[0029] (3)向步驟(2)中按照料液比 1 : (30 ?70) (g:mL)加入 0· 05 ?0· 15mol/L NaOH 溶液,在70?90°C下水浴加熱3?4h,3500rpm離心IOmin ;
[0030] (4)步驟(3)中離心所得上清液用O.lmol/L HCl調(diào)節(jié)pH至2. 5?3. 5,靜置 lOmin,3500rpm離心IOmin,所得沉淀烘干得到粗硒蛋白。
[0031] 實施例1
[0032] -種從富硒茶葉片中提取硒蛋白的方法,包括以下步驟:
[0033] (1)將富硒茶葉片粉碎過100目篩,按照I :25(g:mL)加入60%乙醇,在60°C下水 浴加熱30min,3500rpm離心IOmin,所得沉淀重復步驟(1)后烘干粉碎過100目篩;
[0034] (2)步驟(1)所得沉淀按照料液比I :7(g:mL)加入蒸餾水,在低溫冰箱中冰凍4h, 60°C下水浴加熱30min,然后在低溫冰箱中冰凍4h,在60°C下水浴加熱30min,如此重復三 次;
[0035] (3)向步驟(2)中按照料液比I :50(g:mL)加入0· 10mol/L NaOH溶液,在70°C下 水浴加熱3. 5h,3500rpm離心IOmin ;
[0036] (4)步驟(3)中離心所得上清液用0· lmol/L HCl調(diào)節(jié)pH至3. 5,靜置10min, 3500rpm離心10min,所得沉淀烘干得到粗硒蛋白。
[0037] 實施例2
[0038] -種從富硒茶葉片中提取硒蛋白的方法,包括以下步驟:
[0039] (1)將富硒茶葉片粉碎過80目篩,按照I :20(g:mL)加入60%乙醇,在60°C下水 浴加熱30min,3500rpm離心IOmin,所得沉淀重復步驟(1)后烘干粉碎過80目篩;
[0040] (2)步驟(1)所得沉淀按照料液比I :5(g:mL)加入蒸餾水,在低溫冰箱中冰凍3h, 50°C下水浴加熱30min,然后在低溫冰箱中冰凍3h,在50°C下水浴加熱30min,如此重復三 次;
[0041] (3)向步驟(2)中按照料液比I :50(g:mL)加入0· 10mol/L NaOH溶液,在80°C下 水浴加熱4h,3500rpm離心IOmin ;
[0042] (4)步驟(3)中離心所得上清液用0· lmol/L HCl調(diào)節(jié)pH至2. 5,靜置10min, 3500rpm離心10min,所得沉淀烘干得到粗硒蛋白。
[0043] 實施例3
[0044] 一種從富硒茶葉片中提取硒蛋白的方法,包括以下步驟:
[0045] (1)將富硒茶葉片粉碎過90目篩,按照I :30(g:mL)加入50%乙醇,在60°C下水 浴加熱30min,3500rpm離心IOmin,所得沉淀重復步驟(1)后烘干粉碎過90目篩;
[0046] (2)步驟(1)所得沉淀按照料液比I :10(g:mL)加入蒸餾水,在低溫冰箱中冰凍 5h,70°C下水浴加熱20min,然后在低溫冰箱中冰凍5h,在70°C下水浴加熱30min,如此重復 三次;
[0047] (3)向步驟(2)中按照料液比I :70(g:mL)加入0· 15mol/L NaOH溶液,在80°C下 水浴加熱4h,3500rpm離心IOmin ;
[0048] (4)步驟(3)中離心所得上清液用0· lmol/L HCl調(diào)節(jié)pH至3. 0,靜置lOmin, 3500rpm離心lOmin,所得沉淀烘干得到粗硒蛋白。
[0049] 實施例4
[0050] -種從富硒茶葉片中提取硒蛋白的方法,包括以下步驟:
[0051] (1)將富硒茶葉片粉碎過100目篩,按照I :25(g:mL)加入40%乙醇,在60°C下水 浴加熱30min,3500rpm離心IOmin,所得沉淀重復步驟(1)后烘干粉碎過100目篩;
[0052] (2)步驟(1)所得沉淀按照料液比I :10(g:mL)加入蒸餾水,在低溫冰箱中冰凍 4h,60°C下水浴加熱40min,然后在低溫冰箱中冰凍4h,在60°C下水浴加熱30min,如此重復 三次;
[0053] (3)向步驟(2)中按照料液比I :60(g:mL)加入0· 10mol/L NaOH溶液,在90°C下 水浴加熱3h,3500rpm離心IOmin ;
[0054] (4)步驟(3)中離心所得上清液用0· lmol/L HCl調(diào)節(jié)pH至2. 5,靜置10min, 3500rpm離心10min,所得沉淀烘干得到粗硒蛋白。
[0055] 實施例5
[0056] -種從富硒茶葉片中提取硒蛋白的方法,包括以下步驟:
[0057] (1)將富硒茶葉片粉碎過100目篩,按照I :25(g:mL)加入40%乙醇,在60°C下水 浴加熱30min,3500rpm離心IOmin,所得沉淀重復步驟(1)后烘干粉碎過100目篩;
[0058] (2)步驟(1)所得沉淀按照料液比I :10(g:mL)加入蒸餾水,在低溫冰箱中冰凍 5h,70°C下水浴加熱30min,然后在低溫冰箱中冰凍5h,在70°C下水浴加熱30min,如此重復 三次;
[0059] (3)向步驟(2)中按照料液比I :30(g:mL)加入0.05mol/L NaOH溶液,在90°C下 水浴加熱4h,3500rpm離心IOmin ;
[0060] (4)步驟(3)中離心所得上清液用0· lmol/L HCl調(diào)節(jié)pH至3. 0,靜置10min, 3500rpm離心10min,所得沉淀烘干得到粗硒蛋白。
[0061] 本發(fā)明所用原料為富硒茶葉片,特別是老葉效果更好。
[0062] 測試1 :硒含量檢測
[0063] 1)試驗材料
[0064] 富硒茶粉、未純化硒蛋白(用凍融法提取蛋白質(zhì))、純化硒蛋白、粗多酚、二次提取 蛋白后茶渣
[0065] 2)試驗方法:利用微波消解-紫外分光光度法測定硒含量
[0066] 3)結(jié)果與分析
[0067] 3. 1硒標準曲線的繪制
[0068] 由圖1可知,硒含量在1-5 μ g時具有線性相關性,其線性方程為y = 0· 0191χ-0· 003,相關系數(shù) R2 = 0· 9994。
[0069] 3. 2各種樣品硒含量檢測
[0070] 由圖2和表1可知,在陜西紫陽縣"硒谷"采集的富硒茶含硒量為2. 110μ g/g ;粗 蛋白質(zhì)中硒含量為4. 002 μ g/g,占樣品總硒的71. 1%,并且經(jīng)純化后蛋白質(zhì)中硒含量可達 5. 174 μ g/g ;二次提取蛋白后茶渣中硒含量為0. 930 μ g/g,這可能是因為茶渣中還存在硒 核酸、部分硒蛋白、硒多糖以及無機態(tài)游離硒;粗多酚中硒含量為〇. 〇53μ g/g,這可能是由 于粗多酚中含有部分硒多糖而使多酚中存在硒。
[0071] 表 1
【權(quán)利要求】
1. 一種從富硒茶葉片中提取硒蛋白的方法,其特征在于,包括以下步驟: (1)將富硒茶葉片粉碎過80?100目篩得到富硒茶粉,富硒茶粉去除茶多酚后,烘干、 再粉碎、再過80?100目篩,得物質(zhì)A ; ⑵向步驟⑴所得物質(zhì)A中按照固液比lg :(5?10)mL加入蒸餾水溶解, 在-30?-18°C中冰凍3?5h,50?70°C下水浴加熱20?40min,重復多次,得到溶液A ; (3) 按照lg溶液A加入30?70mL NaOH溶液的比例,向步驟⑵所得溶液A中加入 NaOH溶液,在70?90°C下水浴加熱3?4h,離心分離上清液; (4) 步驟(3)中離心所得上清液調(diào)節(jié)pH值至2. 5?3. 5,靜置,再離心,得沉淀,沉淀烘 干得到粗硒蛋白。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從富硒茶葉片中提取硒蛋白的方法,其特征在于,步驟 (1)中去除茶多酚步驟具體操作為:向富硒茶粉中按照固液比lg:(20?30)mL加入乙醇, 在60°C水浴加熱30min,離心,分離得沉淀,所得沉淀重復以上步驟。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種從富硒茶葉片中提取硒蛋白的方法,其特征在于,所述 乙醇質(zhì)量濃度為40?60%。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從富硒茶葉片中提取硒蛋白的方法,其特征在于,步驟 (3)中NaOH溶液濃度為0? 05?0? 15mol/L。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種從富硒茶葉片中提取硒蛋白的方法,其特征在于,步驟 ⑶所述的pH值用0? lmol/L HC1調(diào)節(jié)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種從富硒茶葉片中提取硒蛋白的方法,其特征在于,所 述離心步驟的離心轉(zhuǎn)速為3500rpm,時間為lOmin。
【文檔編號】C07K1/14GK104402966SQ201410650029
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月14日
【發(fā)明者】董文賓, 王洪言, 王珺 申請人:陜西科技大學