本发明涉及食品加工领域，尤其涉及一种植物分离蛋白的提取方法。
背景技术：
传统的植物分离蛋白生产过程中会生大量的废水，且废水的cod值严重超标，传统的植物蛋白提取工艺已经被列入受限制发展的行列中。传统方法得到的植物分离蛋白存在口感差，蛋白质含量低等问题，极大的限制了植物分离蛋白在食品行业的应用，
以大豆分离蛋白为例，大豆含有18-22％的油脂和40％左右的蛋白质，不仅是主要的油料作物，更是巨大的优质植物蛋白资源。大豆分离蛋白含有人体必需的八种氨基酸，胆固醇含量低，对心脑血管疾病有一定的辅助治疗的作用。大豆分离蛋白具有许多优良的功能性，包括分散性、溶解性、凝胶性、持油性、持水性、乳化性、成模性及起泡性等，添加在食品中可以改善食品的性能和品质，有良好的营养价值，可广泛应用于各种食品加工中。
目前比较常用的大豆分离蛋白采用的是碱溶酸沉的工艺。该工艺存在以下问题：1、废水排放量大：一次萃取和二次萃取时加水总量约为低温脱脂豆粕的9-15倍，在离心过程中有约18-20％的水(约4m3/吨成品)被沉淀物(豆渣)带走，混合豆乳在酸沉离心的过程中豆清水排放的过程中产生70-80％的废水，总废水排放量可达18-26m3/(吨大豆分离蛋白)，这些废水中固形物含量约为2-3％。其中包含蛋白质、色素、低聚糖、氯离子和酸碱液，废水的cod值达2000mg/l以上，是食品行业中废水产生量最大，处理难度最高的废水之一。2、混合豆乳液酸沉的过程中需要加大量的酸将混合豆乳的ph值从7.0降到4.5，在中和的过程中又要加入大量的碱(氢氧化钠)将凝乳的ph值从4.5升到7.0以上。在加酸和加碱的过程中，带入的许多氯离子和无机盐(以na为主)，影响了最终产品的蛋白含量。《中国居民膳食指南》对人体每天摄入的na盐的含量给出了明确的参考标准，健康饮食就需要少盐，盐中含得最多的就是钠。摄取太多的钠，会增加高血压、动脉硬化、心脏病及中风的可能，成年人每日摄入钠宜为1100～3300毫克，这样采用传统工艺生产的大豆分离蛋白因在生产过程中加入含na 的碱液，导致终产品的na值偏高，因此，大豆分离蛋白产品在健康饮食方面受到了限制。3、酸沉中蛋白处于疏水环境，有很多非极性脂质、豆腥味的主要来源、植物色素及微量的植物特有的成分会吸附于蛋白表面，因此，“碱溶酸沉”工艺生产出的大豆分离蛋白颜色发黄，豆腥味重。
大豆浓缩蛋白(蛋白质含量≤70.0％)工艺采用醇溶的方式将低温脱脂豆粕中的可溶性的成分提取出来，醇溶的方法提取的是可溶性的低聚糖和其他可溶性成分并没有将不可溶的纤维(豆渣)去除，因此，大豆蛋白产品还含有≥20.0％的不可溶性纤维(豆渣，)导致大豆浓缩蛋白产品中的蛋白质含量≤70.0％，产品口感差，蛋白不溶于水，产品在食品应用方面受到限制，大豆浓缩蛋白现主要用于饲料，目前市场上的主流大豆蛋白产品在食品方面的应用还是以碱溶酸沉工艺得到的大豆分离蛋白(蛋白质含量≥90.0％)为主。其他植物分离蛋白也存在和大豆分离蛋白相似的问题，限制了植物分离蛋白的应用。
技术实现要素：
为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种植物分离蛋白的提取方法，制备的植物分离蛋白蛋白质含量高，同时生产过程中工艺无废水排放，对环境友好。
本发明的目的采用如下技术方案实现：
一种植物分离蛋白的提取方法，包括以下步骤：
(1)取低温脱脂后的植物粕用醇溶液浸泡；
(2)将上述步骤(1)中的混合液进行固液分离后得到固形物，向固形物中加入水进行萃取；
(3)将上述步骤(2)的萃取液进行离心得蛋白液，杀菌、干燥后得到植物分离蛋白。
进一步地，所述植物粕为大豆粕、菜籽粕、核桃粕、小麦粕、火麻仁粕、黎麦粕、秋葵粕中的一种。
进一步地，上述步骤(1)中醇溶液为体积浓度为30-75％乙醇溶液，植物粕和乙醇溶液的用量比为1：6-10。
进一步地，上述步骤(1)中浸泡过程中进行搅拌，搅拌速度为10-45hz，浸泡时间为20-60min，浸泡温度为25-55℃。
进一步地，上述步骤(2)中萃取的固形物和水的用量比为1：4-8，水温为20-50℃，萃取时间为20-60min。
进一步地，上述步骤(2)中采用高速剪切的方法进行萃取，转速为30-50hz。
进一步地，上述步骤(2)中萃取过程中液体的ph值为7.0-7.5。
进一步地，上述步骤(3)中离心后的液体经闪蒸杀菌再喷雾干燥得到产品，其中闪蒸杀菌的温度135-165℃，时间5-45s。
进一步地，上述步骤(3)中离心时离心机的转速为2000-4000rpm。
进一步地，上述步骤(3)中离心后的固形物进行干燥得不溶纤维。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：本发明提供一种植物分离蛋白的提取方法，先采用醇溶液浸泡处理，一方面，原料中的微生物在高浓度乙醇溶液中可得到有效杀灭，后续过程中不会因为微生物的腐败产生对原料有害的毒素，提高了产品使用过程中的安全性；另一方面采用乙醇和水相结合的方式，可以脱去植物粕中的色素、各种脂质，使最终产品无杂色，无腥味，得到的植物分离蛋白蛋白质含量高。并且，整个过程用水量较少，仅在萃取过程中需要加水，且这部分水可以在产品干燥的过程中通过蒸发的方式从产品中脱除，无废水产生，对环境友好。
具体实施方式
下面，结合具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
实施例1
一种大豆分离蛋白的提取方法，包括以下步骤:
(1)取低温脱脂后的豆粕用体积浓度为3％乙醇浸泡，豆粕和乙醇溶液的用量比为1：6，浸泡过程中进行搅拌，搅拌速度为10hz，浸泡时间为60min，浸泡温度为55℃；
(2)将上述步骤(1)中的混合液经离心机进行固液分离后得到固形物，离心后的液体回收乙醇后干燥得可溶性低聚糖，向固形物中加入水采用高速剪切的方法进行萃取，转速为30hz，萃取的固形物和水的用量比为1：4，水温为50℃，萃取时间为60min，萃取过程中液体的ph值为7.0；
(3)将上述步骤(2)的萃取液进行离心，离心机的转速为2000rpm，得蛋白液，在温度135℃进行闪蒸杀菌45s，然后再喷雾干燥得到大豆分离蛋白产品，离心后的固形物进行干燥得不溶纤维豆渣。
实施例2
一种大豆分离蛋白的提取方法，包括以下步骤:
(1)取低温脱脂后的豆粕用体积浓度为50％乙醇浸泡，豆粕和乙醇溶液的用量比为1：8，浸泡过程中进行搅拌，搅拌速度为30hz，浸泡时间为40min，浸泡温度为40℃；
(2)将上述步骤(1)中的混合液经离心机进行固液分离后得到固形物，离心后的液体回收乙醇后干燥得可溶性低聚糖，向固形物中加入水采用高速剪切的方法进行萃取，转速为40hz，萃取的固形物和水的用量比为1：6，水温为40℃，萃取时间为40min，萃取过程中液体的ph值为7.5；
(3)将上述步骤(2)的萃取液进行离心，离心机的转速为3000rpm，得蛋白液，在温度150℃进行闪蒸杀菌20s，然后再喷雾干燥得到大豆分离蛋白产品，离心后的固形物进行干燥得不溶纤维豆渣。
实施例3
一种大豆分离蛋白的提取方法，包括以下步骤:
(1)取低温脱脂后的豆粕用体积浓度为75％乙醇浸泡，豆粕和乙醇溶液的用量比为1：10，浸泡过程中进行搅拌，搅拌速度为45hz，浸泡时间为20min，浸泡温度为25℃；
(2)将上述步骤(1)中的混合液经离心机进行固液分离后得到固形物，离心后的液体回收乙醇后干燥得可溶性低聚糖，向固形物中加入水采用高速剪切的方法进行萃取，转速为50hz，萃取的固形物和水的用量比为1：5，水温为20℃，萃取时间为20min，萃取过程中液体的ph值为7.0；
(3)将上述步骤(2)的萃取液进行离心，离心机的转速为4000rpm，得蛋白液，在温度165℃进行闪蒸杀菌5s，然后再喷雾干燥得到大豆分离蛋白产品，离心后的固形物进行干燥得不溶纤维豆渣。
实施例4
实施例4提供一种菜籽分离蛋白的提取方法，提取过程和实施例1相同。
实施例5
实施例5提供一种核桃分离蛋白的提取方法，提取过程和实施例2相同。
实施例6
实施例6提供一种小麦分离蛋白的提取方法，提取过程和实施例2相同。
实施例7
实施例7提供一种秋葵分离蛋白的提取方法，提取过程和实施例3相同。
对比例1
对比例1提供一种大豆分离蛋白得提取方法，包括以下步骤：
(1)取低温脱脂豆粕于萃取罐中，按1：11的比例加水进行萃取，水温为40℃，萃取过程中加入碱液调整ph值为9.0，使豆粕中的蛋白溶于水中；
(2)将上述步骤(1)的萃取液离心分离，得到混合豆乳；
(3)在上述步骤(2)的混合豆乳中加酸，使蛋白在等电点的条件下沉淀，离心后取豆渣加水，其中豆渣的和的用量比为5：1，加碱调整豆渣的ph为7.0，进行闪蒸杀菌，喷雾干燥得到大豆分离蛋白，其中离心后的豆清液排入废水处理厂治理达标后排放。
对比例2
对比例1提供一种大豆分离蛋白得提取方法，包括以下步骤：
(1)取低温脱脂豆粕于萃取罐中，按1：11的比例加水进行萃取，水温为35℃，萃取过程中加入碱液调整ph值为8.0，使豆粕中的蛋白溶于水中；
(2)将上述步骤(1)的萃取液离心分离，得到混合豆乳；
(3)在上述步骤(2)的混合豆乳中加酸，使蛋白在等电点的条件下沉淀，离心后取豆渣加水，其中豆渣的和的用量比为5：1，加碱调整豆渣的ph为7.5，进行闪蒸杀菌，喷雾干燥得到大豆分离蛋白，其中离心后的豆清液排入废水处理厂治理达标后排放。
对比例3
(1)低温脱脂豆粕置于萃取罐中，按1:6的比例将低温脱脂豆粕和体积浓度为65％乙醇混合萃取60min，；
(2)经离心分离后固形物在135℃的条件下闪蒸脱溶得到大豆浓缩蛋白，醇液经薄膜蒸发后将乙醇回收。
分别统计实施例1至3，对比例1至3的提取方法制备一吨蛋白的用水量及废水量，结果如表1所示。分别检测不同实施例和对比例制备的大豆蛋白的质量指标，结果如表2所示。
表1
表2
由表1可以看出，本申请实施例1至3的萃取加水量和对比例1，对比例2采用碱溶酸沉的工艺中的中和过程的加水量基本相当，对比例1和对比例2中因豆渣中含有70-80％的水分，约为4m3/吨蛋白，因此对比例1和对比例2最后排出废水量约为18和26m3/吨蛋白，工艺废水cod值较高，本申请的实施例1至3中整个过程用水量较少，仅在萃取过程中需要加水，且这部分水可以在产品干燥的过程中通过蒸发的方式从产品中脱除，无废水产生，对环境友好，节约了废水处理的成本。
由表2可以看出，和对比例1，对比例2中采用碱溶酸沉工艺制备的大豆分离蛋白相比，灰分和na盐的含量较高，这是因为在进行碱溶酸沉的过程中会代入大量的盐，在酸沉过程中，由于蛋白的疏水性增强，导致得到的大豆分离蛋白颜色发黄，豆腥味重。本发明采用乙醇和水相结合的方式，可以脱去豆粕中的色素、各种脂质，使最终产品无杂色，无腥味，并且纯度高，na盐含量较低。对比例3中的大豆浓缩蛋白工艺采用醇溶的方式将低温脱脂豆粕中的可溶性的成分提取出来，蛋白质含量较低仅为70％，并且产品收率较低，本发明的方法制备得到的大豆分离蛋白蛋白质含量大于90％，收率大于44％，并且步骤(3)中对萃取液进行离心分离和闪蒸杀菌，可以有效去除残留的少量的乙醇，避免了采用实施例3中的薄膜蒸发设备回收乙醇，在提高产品品质的同时进一步节约成本，降低能耗。以上对比例及实验数据均以豆粕为对象，其他植物粕也具有相似的实验结果。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。
1.一种植物分离蛋白的提取方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)取低温脱脂后的植物粕用醇溶液浸泡；
(2)将上述步骤(1)中的混合液进行固液分离后得到固形物，向固形物中加入水进行萃取；
(3)将上述步骤(2)的萃取液进行离心得蛋白液，杀菌、干燥后得到植物分离蛋白。
2.根据权利要求1所述植物分离蛋白的提取方法，其特征在于，所述植物粕为大豆粕、菜籽粕、核桃粕、小麦粕、火麻仁粕、黎麦粕、秋葵粕中的一种。
3.根据权利要求1所述植物分离蛋白的提取方法，其特征在于，上述步骤(1)中醇溶液为体积浓度为30-75％乙醇溶液，植物粕和乙醇溶液的用量比为1：6-10。
4.根据权利要求1所述植物分离蛋白的提取方法，其特征在于，上述步骤(1)中浸泡过程中进行搅拌，搅拌速度为10-45hz，浸泡时间为20-60min，浸泡温度为25-55℃。
5.根据权利要求1所述植物分离蛋白的提取方法，其特征在于，上述步骤(2)中萃取的固形物和水的用量比为1：4-8，水温为20-50℃，萃取时间为20-60min。
6.根据权利要求5所述植物分离蛋白的提取方法，其特征在于，上述步骤(2)中采用高速剪切的方法进行萃取，转速为30-50hz。
7.根据权利要求6所述植物分离蛋白的提取方法，其特征在于，上述步骤(2)中萃取过程中液体的ph值为7.0-7.5。
8.根据权利要求1所述植物分离蛋白的提取方法，其特征在于，上述步骤(3)中离心后的液体经闪蒸杀菌再喷雾干燥得到产品，其中闪蒸杀菌的温度135-165℃，时间5-45s。
9.根据权利要求1所述植物分离蛋白的提取方法，其特征在于，上述步骤(3)中离心时离心机的转速为2000-4000rpm。
10.根据权利要求1所述植物分离蛋白的提取方法，其特征在于，上述步骤(3)中离心后的固形物进行干燥得不溶纤维。
技术总结