本發(fā)明涉及一種高蛋白質(zhì)含量鷹嘴豆蛋白的綠色加工方法及其用途，屬于蛋白質(zhì)提取。

背景技術(shù)：

1、鷹嘴豆(cicer?arietinum?l.)是豆科鷹嘴豆屬植物，是世界第三大食用豆類作物。鷹嘴豆富含蛋白質(zhì)(14.9％～24.6％)、脂肪(1.5％～3.5％)、淀粉(44.9％～52.8％)，以及維生素和礦物質(zhì)等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，具有較高的食療保健和藥用價(jià)值。其中，鷹嘴豆蛋白具有必需氨基酸組成平衡、生物利用度高、低致敏性等優(yōu)點(diǎn)，且富含谷類蛋白缺乏的賴氨酸，被視為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)源。鷹嘴豆蛋白不僅可以豐富食品種類，還可以用作膳食補(bǔ)充劑，在抗氧化、提升免疫力、抗疲勞和預(yù)防心血管疾病等多方面給人體健康帶來(lái)益處。

2、不同加工工藝會(huì)導(dǎo)致鷹嘴豆蛋白的蛋白質(zhì)含量不同，現(xiàn)階段，鷹嘴豆蛋白的提取工藝主要有如下幾類：

3、(1)鷹嘴豆不脫脂，通過(guò)堿溶酸沉法制備鷹嘴豆蛋白，所得產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量低于80％。鷹嘴豆蛋白的提取過(guò)程，往往伴隨著脂肪的同步富集。例如：cn115251225a公開(kāi)了一種提高鷹嘴豆分離蛋白溶解度的方法，所述方法包括：將鷹嘴豆粉與蒸餾水混合，調(diào)節(jié)ph至7.5～8.5，室溫下攪拌得混合液；對(duì)混合液離心并收集上清液，調(diào)節(jié)上清液ph至4.5～4.6，離心收集沉淀；用蒸餾水溶解沉淀并調(diào)節(jié)ph至7.0，經(jīng)透析凍干得到鷹嘴豆分離蛋白。該專利并未公布所得到鷹嘴豆分離蛋白的蛋白質(zhì)含量。與專利cn115251225a的方法類似，杜夢(mèng)瑤(杜夢(mèng)瑤.鷹嘴豆淀粉、蛋白的綜合提取、特性研究及應(yīng)用[d]:[碩士學(xué)位論文].新疆阿拉爾:塔里木大學(xué)，2023)通過(guò)堿溶(ph?8.3)酸沉(ph?4.5)法提取得到的鷹嘴豆分離蛋白，經(jīng)檢測(cè)其蛋白質(zhì)含量?jī)H為77.18％。

4、(2)鷹嘴豆不脫脂，通過(guò)膜分離法制備鷹嘴豆蛋白，所得產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量為60％～90％。例如：cn107259067a公開(kāi)了一種從豆類生產(chǎn)可溶性蛋白溶液的方法，所述方法包括：用鈣鹽水溶液提取豆類中的蛋白質(zhì)，離心分離，調(diào)節(jié)所得蛋白水溶液至ph?1.5～4.4，進(jìn)行離心澄清，經(jīng)膜分離處理后干燥，得到可用于酸性軟飲料以及其它含水體系的豆類蛋白產(chǎn)品，其中以鷹嘴豆為原料所制備產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量為60％～90％，具體數(shù)據(jù)并未公布。

5、(3)鷹嘴豆不脫脂，通過(guò)酶解和膜分離法制備鷹嘴豆蛋白，所得產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量可高于90％。例如：cn107385002a公開(kāi)了一種鷹嘴豆淀粉與鷹嘴豆可溶蛋白的聯(lián)產(chǎn)技術(shù)，所述方法包括：將鷹嘴豆浸泡、去皮、粉碎，磨漿制備鷹嘴豆豆?jié){，復(fù)合酶法制備鷹嘴豆淀粉，復(fù)合酶分離鷹嘴豆可溶蛋白，換熱滅酶，膜分離法純化得到鷹嘴豆可溶蛋白，其蛋白質(zhì)含量分別為88.2％、90.4％和92.5％。

6、(4)鷹嘴豆先用有機(jī)溶劑脫脂，再通過(guò)堿溶酸沉法制備鷹嘴豆蛋白，所得產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量高于90％。例如：cn116584574a公開(kāi)了一種改性鷹嘴豆分離蛋白及其制備方法，所述方法包括：鷹嘴豆經(jīng)脫皮、粉碎、正己烷脫脂、堿溶、酸沉和凍干，得到鷹嘴豆分離蛋白。該專利并未公布所得到鷹嘴豆分離蛋白的蛋白質(zhì)含量。與專利cn116584574a的方法類似，張濤等(張濤,江波,王璋.鷹嘴豆分離蛋白質(zhì)的性質(zhì)[j].中國(guó)油脂,2005,24(3):66-71)通過(guò)鷹嘴豆脫皮、粉碎、正己烷脫脂、堿溶(ph?8.3)、酸沉、中和及噴霧干燥，制備得到蛋白質(zhì)含量為91.53％的鷹嘴豆分離蛋白。

7、由上述方法可見(jiàn)，當(dāng)鷹嘴豆未經(jīng)有機(jī)溶劑脫脂處理時(shí)，通過(guò)堿溶酸沉法所制備鷹嘴豆蛋白的蛋白質(zhì)含量低于80％，通過(guò)膜分離法所制備鷹嘴豆蛋白的蛋白質(zhì)含量介于60％和90％之間；當(dāng)鷹嘴豆經(jīng)有機(jī)溶劑脫脂或酶解處理時(shí)，通過(guò)堿溶酸沉法或膜分離法所制備鷹嘴豆蛋白的蛋白質(zhì)含量可達(dá)90％以上?？傊?，以現(xiàn)有工藝制備鷹嘴豆蛋白，如要其蛋白質(zhì)含量達(dá)到90％以上，必會(huì)涉及有機(jī)溶劑或酶制劑的使用。然而，有機(jī)溶劑易殘留，酶解會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)分子變小進(jìn)而影響其功能性質(zhì)，這些問(wèn)題使鷹嘴豆蛋白的應(yīng)用范圍受到較大限制。需要開(kāi)發(fā)一種不涉及有機(jī)溶劑的堿溶酸沉工藝，來(lái)制備90％以上蛋白質(zhì)含量的鷹嘴豆蛋白。

8、豆類蛋白產(chǎn)品主要來(lái)源于大豆、豌豆、鷹嘴豆、蠶豆和綠豆等，因原料的脂肪含量差異較大，如需通過(guò)堿溶酸沉工藝制備蛋白質(zhì)含量大于90％的產(chǎn)品，其加工環(huán)節(jié)各不相同。大豆的脂肪含量較高(18％～20％)，通常需先經(jīng)有機(jī)溶劑脫脂，再進(jìn)行大豆蛋白的制備；蠶豆和綠豆的脂肪含量較低(約為1％)，無(wú)需脫脂，可直接進(jìn)行蠶豆蛋白和綠豆蛋白的制備；豌豆的脂肪含量(1.5％～3.0％)與鷹嘴豆相近，但與鷹嘴豆中脂肪主要為中性脂不同，豌豆中脂肪主要為與蛋白質(zhì)結(jié)合緊密的極性脂，需先經(jīng)有機(jī)溶劑脫脂，再進(jìn)行豌豆蛋白的制備。

9、而且，采用常規(guī)的堿溶酸沉法來(lái)提取鷹嘴豆蛋白，其酸沉ph基本為4.5～5.0，比如：文獻(xiàn)(杜夢(mèng)瑤.鷹嘴豆淀粉、蛋白的綜合提取、特性研究及應(yīng)用[d]:[碩士學(xué)位論文].新疆阿拉爾:塔里木大學(xué)，2023)、文獻(xiàn)(張濤,江波,王璋.鷹嘴豆分離蛋白的乳化性及結(jié)構(gòu)關(guān)系[j].食品與發(fā)酵工業(yè),2004,30(12):10-14)、cn115251225a(一種提高鷹嘴豆分離蛋白溶解度的方法)等?？梢源_認(rèn)的是，在ph?4.5～5.0時(shí)，鷹嘴豆中的蛋白質(zhì)和脂肪會(huì)同時(shí)沉降?，F(xiàn)有報(bào)道中尚無(wú)鷹嘴豆中蛋白質(zhì)、脂肪的分布規(guī)律，改變沉降ph、沉降溫度等工藝參數(shù)是否可以將蛋白質(zhì)和脂肪進(jìn)行分離，進(jìn)而提高產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量，目前并不明確，因此無(wú)法借鑒已有工藝。

10、此外，隨著年齡增長(zhǎng)或在某些病理狀態(tài)下以及機(jī)體受到創(chuàng)傷時(shí)，人體在生理代謝過(guò)程中產(chǎn)生的含氧自由基不能及時(shí)清除，會(huì)影響細(xì)胞物質(zhì)和能量代謝的正常進(jìn)行。鷹嘴豆蛋白具有一定的抗氧化能力，可清除人體內(nèi)的含氧自由基。鷹嘴豆蛋白主要由球蛋白(42.16％)、清蛋白(39.76％)、谷蛋白(9.57％)和醇溶蛋白(8.51％)組成，其中球蛋白的抗氧化能力最強(qiáng)，提純后可作為天然抗氧化劑，用于膳食補(bǔ)充劑，提高人體免疫力。所以，如何更好地提升鷹嘴豆蛋白中球蛋白的比例具有非常重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、[技術(shù)問(wèn)題]

2、常規(guī)堿溶酸沉工藝中，無(wú)有機(jī)溶劑提取鷹嘴豆蛋白的方法存在蛋白質(zhì)含量低的問(wèn)題；

3、常規(guī)采用有機(jī)溶劑或酶制劑提取鷹嘴豆蛋白的方法，存在溶劑殘留或影響產(chǎn)品功能性質(zhì)的問(wèn)題；

4、現(xiàn)有報(bào)道中尚無(wú)鷹嘴豆中蛋白質(zhì)、脂肪的分布規(guī)律，改變沉降ph、沉降溫度等工藝參數(shù)是否可以將蛋白質(zhì)和脂肪進(jìn)行分離，進(jìn)而提高產(chǎn)品的蛋白質(zhì)含量；

5、如何更好地提升鷹嘴豆蛋白中球蛋白的比例具有非常重要的意義。

6、[技術(shù)方案]

7、為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種高蛋白質(zhì)含量鷹嘴豆蛋白的綠色加工方法及其用途，確定了一種不引入有機(jī)溶劑和酶制劑、符合綠色產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)且蛋白質(zhì)含量大于90％的鷹嘴豆蛋白制備工藝，制備得到的鷹嘴豆蛋白具有良好的抗氧化能力，可用作膳食補(bǔ)充劑。

8、本發(fā)明的第一個(gè)目的是提供一種高蛋白質(zhì)含量鷹嘴豆蛋白的綠色加工方法，包括如下步驟：

9、(1)將鷹嘴豆粉和水混合，調(diào)節(jié)ph為7.5，進(jìn)行攪拌，離心，去除固渣，清液即為鷹嘴豆?jié){液；

10、(2)將鷹嘴豆?jié){液在30～90℃下加熱10～60min，降溫至室溫，調(diào)節(jié)ph為5.1～7.0，-20～-5℃下冷凍6～12h，得到冷凍后的鷹嘴豆?jié){液；

11、(3)將冷凍后的鷹嘴豆?jié){液解凍，離心，得到清液和沉淀；沉淀加水，攪拌均勻，調(diào)至ph?7.0，冷凍干燥，得到鷹嘴豆蛋白。

12、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(1)中鷹嘴豆粉是將鷹嘴豆進(jìn)行干法粉碎得到的；鷹嘴豆粉的粒徑大小為100～150目。

13、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(1)中鷹嘴豆粉和水的質(zhì)量比為1:10～20，進(jìn)一步優(yōu)選為1:15。

14、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(1)中調(diào)節(jié)ph采用的溶液為naoh水溶液，濃度為1.5～2.5mol/l。

15、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(1)中攪拌是在20～30℃(室溫)、100～200rpm下攪拌0.5～2h，進(jìn)一步優(yōu)選為20～30℃(室溫)、150rpm下攪拌1h。

16、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(1)中離心是1000～5000g下離心10～20min，進(jìn)一步優(yōu)選為3000g離心15min。

17、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(2)中鷹嘴豆?jié){液是在80℃加熱30min。

18、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(2)中降溫至室溫是將加熱后的鷹嘴豆?jié){液放置于自來(lái)水中降溫至20～30℃(室溫)。

19、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(2)中調(diào)節(jié)ph采用的溶液為hcl水溶液，濃度為1.5～2.5mol/l。

20、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(2)中調(diào)節(jié)ph為6.4。

21、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(2)中冷凍是-18℃下冷凍8h。

22、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(3)中解凍是20～30℃(室溫)下自然解凍。

23、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(3)中離心是在3000～6000g下離心15～30min；進(jìn)一步優(yōu)選為5000g離心20min。

24、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(3)中沉淀加水是沉淀和水的質(zhì)量比為1:1～3，進(jìn)一步優(yōu)選為1:2。

25、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(3)中攪拌是在20～30℃(室溫)下用高速剪切機(jī)10000rpm剪切1min后，再在150rpm下攪拌1h。

26、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，步驟(3)中調(diào)節(jié)ph采用的溶液為naoh水溶液，濃度為1.5～2.5mol/l。

27、本發(fā)明的第二個(gè)目的是本發(fā)明所述的方法制備得到的鷹嘴豆蛋白。

28、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，鷹嘴豆蛋白中蛋白質(zhì)含量達(dá)到80％以上，可以達(dá)到92％左右；球蛋白占比達(dá)到55％以上，可以達(dá)到85％左右。

29、本發(fā)明的第三個(gè)目的是提供一種提升鷹嘴豆蛋白中蛋白質(zhì)含量的方法，其采用了本發(fā)明所述的高蛋白質(zhì)含量鷹嘴豆蛋白的綠色加工方法。

30、本發(fā)明的第四個(gè)目的是提供一種提升鷹嘴豆蛋白中球蛋白比例的方法，其采用了本發(fā)明所述的高蛋白質(zhì)含量鷹嘴豆蛋白的綠色加工方法。

31、本發(fā)明的第五個(gè)目的是提供一種提升鷹嘴豆蛋白的抗氧化能力的方法，其采用了本發(fā)明所述的高蛋白質(zhì)含量鷹嘴豆蛋白的綠色加工方法。

32、本發(fā)明的第六個(gè)目的是提供一種膳食補(bǔ)充劑，其采用了本發(fā)明所述的鷹嘴豆蛋白。

33、本發(fā)明的第七個(gè)目的是本發(fā)明所述的鷹嘴豆蛋白在食品加工、化妝品、制備藥品與保健品領(lǐng)域的應(yīng)用。

34、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，食品加工包括用于制備餅干、面包、面條、膳食補(bǔ)充劑等。

35、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，化妝品包括作為保濕劑、抗氧化劑加入化妝品配方。

36、在本發(fā)明的一種實(shí)施方式中，制備藥品與保健品包括用于降血糖、抗氧化、抗疲勞等藥物或保健品的制備。

37、[有益效果]

38、(1)相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明無(wú)有機(jī)溶劑和酶制劑的引入，更加綠色安全，實(shí)現(xiàn)了鷹嘴豆的高價(jià)值利用。

39、(2)本發(fā)明的方法能夠有效提高鷹嘴豆蛋白的蛋白質(zhì)含量，可達(dá)92.05％±0.17％；有效提升抗氧化能力，抗氧化能力為6.56±0.19mg/g，與常規(guī)堿溶酸沉工藝制備的鷹嘴豆蛋白相比提高約3.4倍；球蛋白占比達(dá)到85.89％±0.31％。