提取啤酒糟蛋白的方法与流程

本申请涉及酿酒，具体涉及一种提取啤酒糟蛋白的方法。

背景技术：

1、啤酒糟是啤酒酿造行业最主要的副产物，约占总副产物的85％。由于其具有数量大、水分含量高等特点，通常用于动物饲料或垃圾填埋，高氮磷含量造成严重的环境污染。与此同时，啤酒糟蛋白含量高(15％-30％)，且氨基酸含量丰富，可应用于食品加工、乳液、抗氧化包装膜等领域，作为动物饲料或直接填埋还会一定的造成资源损失。

2、可见，有必要对啤酒糟进行提取处理以将进行高值化利用。为了响应循环经济和低碳经济，以最大限度地减少食品加工浪费并增加副产品的升级，大规模从啤酒糟中提取蛋白并对其进行综合利用是一个不断扩大的研究领域。

3、常见的啤酒糟蛋白的提取方法包括物理法、化学法、酶法等。化学法如碱提取，主要是利用碱提酸沉法提取啤酒糟中的蛋白质，但是这种高碱提取条件很容易使蛋白质变性、水解或聚集，原有的物化、功能特性下降。酶提取条件温和，但存在条件难以控制、成本较高等问题。因此，开发新的绿色温和且成本低的溶剂进行啤酒糟蛋白的提取具有十分重要的意义。同时，单一提取方法存在一定局限性，无法实现啤酒糟蛋白的高效分离和提取，通过多种提取方法的组合辅助也是非常有必要的。

4、综上，本领域亟需开发出提取啤酒糟蛋白的新方法，以实现啤酒糟蛋白的高效提取。

技术实现思路

1、基于此，本申请至少提供一种提取啤酒糟蛋白的方法。

2、在本申请的第一方面，提供一种提取啤酒糟蛋白的方法，所述方法包括：

3、对湿啤酒糟进行疏解、筛分和干燥，制备得到啤酒糟干粉；

4、将所述啤酒糟干粉与助剂、低共熔溶剂混合，于加热状态下进行分散，固液分离，制备得到上清液；其中，所述低共熔溶剂包含氢键受体和氢键供体；

5、对所述上清液进行透析、冷冻干燥，获得啤酒糟蛋白。

6、在一些实施方式中，对湿啤酒糟进行疏解、筛分和干燥，制备得到啤酒糟干粉的步骤中，所述疏解的转速为(2000～5000)转/分钟，所述疏解的时间为5分钟至30分钟。

7、在一些实施方式中，对湿啤酒糟进行疏解、筛分和干燥，制备得到啤酒糟干粉的步骤中，进行所述筛分时，所用筛网的孔径尺寸为0.5mm～1mm。

8、在一些实施方式中，所述啤酒糟干粉中啤酒糟蛋白的含量大于或等于10％。

9、在一些实施方式中，所述啤酒糟蛋白的提取率大于或等于10％。

10、在一些实施方式中，对上清液进行透析、冷冻干燥的步骤中，冷冻干燥中冷冻温度为-80℃～-20℃，冷冻干燥的时间为12h～48h。

11、在一些实施方式中，在冷冻干燥前进行冷冻干燥预处理，包括：将透析后的上清液于-80℃～-20℃冷冻6h～15h。在一些实施方式中，所述冷冻干燥预处理包括：将透析后的上清液于-20℃冷冻12h。

12、在一些实施方式中，所述低共熔溶剂的所述氢键受体为氯化胆碱。

13、在一些实施方式中，所述低共熔溶剂的所述氢键供体选自由1,4-丁二醇、乙二醇、甘油和乳酸构成的群组。

14、在一些实施方式中，在所述低共熔溶剂中，所述氢键受体与所述氢键供体的摩尔比为1:4至1:2。

15、在一些实施方式中，所述低共熔溶剂包括水，所述氢键受体与所述氢键供体在所述低共熔溶剂中的体积占比为20％-100％。

16、在一些实施方式中，所述低共熔溶剂采用包括如下步骤的方法制备得到：将所述氢键供体和所述氢键受体混合，制备得到混合物；将所述混合物在加热条件下搅拌至形成均一澄清透明的溶液，制备得到所述低共熔溶剂。在一些实施方式中，向所述均一澄清透明的溶液中加入水进行稀释，以得到所述低共熔溶剂。

17、在一些实施方式中，在制备所述低共熔溶剂的过程中，所述加热条件的加热温度为70℃-100℃。

18、在一些实施方式中，在制备所述低共熔溶剂的过程中，所述搅拌的时长为30min-120min。

19、在一些实施方式中，所述助剂选自由磷酸、巯基乙酸、二硫烷(dtt)、β-巯基乙醇(β-me)和亚硫酸氢钠组成的群组。

20、在一些实施方式中，将所述啤酒糟干粉与助剂、低共熔溶剂混合的步骤中，所述助剂与所述啤酒糟干粉的相对用量为质量比2％-10％。

21、在一些实施方式中，将所述啤酒糟干粉与助剂、低共熔溶剂混合之前，还包括采用脱脂溶剂对所述啤酒糟干粉进行脱脂的步骤。

22、在一些实施方式中，所述脱脂溶剂包括正己烷、石油醚、乙醚和氯仿中的一种或多种。在一些实施方式中，所述脱脂溶剂为正己烷。

23、在一些实施方式中，所述啤酒糟干粉相对于所述脱脂溶剂的质量体积比为(0.2-0.3)g/ml。

24、在一些实施方式中，采用脱脂溶剂对所述啤酒糟干粉进行脱脂的步骤包括：在所述脱脂溶剂存在条件下对所述啤酒糟干粉进行搅拌，抽滤，收集固相，自然风干，制备得到经脱脂的啤酒糟干粉。

25、在一些实施方式中，在所述脱脂溶剂存在条件下对所述啤酒糟干粉进行搅拌的步骤包括：在15℃-30℃下搅拌0.5h-3h。

26、在一些实施方式中，将所述啤酒糟干粉与助剂、低共熔溶剂混合的步骤中，固液比为1:(10-40)g/ml。

27、在一些实施方式中，所述于加热状态下进行分散的步骤中，加热温度为50℃-90℃。在一些实施方式中，通过搅拌进行所述分散，搅拌的时长为0.5h-2.5h。

28、在一些实施方式中，对所述上清液进行透析的步骤中，收集分子量大于14000da的蛋白。

29、本申请一实施方式中，在提取啤酒糟蛋白的过程中采用的疏解手段有利于减小啤酒糟颗粒的尺寸，打破木质纤维的屏障作用，增强蛋白的提取效果；筛分手段有利于将含有大量蛋白的胚乳和含少量蛋白的种皮分离，达到蛋白富集的效果，有利于进一步提升蛋白的提取效率。

30、所使用的低共熔溶剂由氢键受体和氢键供体组成，是一种新型溶剂，具有成本低、绿色无污染、降解性好等优点。与传统的碱溶酸沉法相比，不需要使用大量的强酸和强碱溶液。

31、所使用的磷酸、巯基乙酸、亚硫酸氢钠是一种复合助剂，可有利于断裂蛋白质分子的二硫键，辅助低共熔溶剂对啤酒糟蛋白的进一步提取。

1.一种提取啤酒糟蛋白的方法，其特征在于，所述方法包括：

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，满足如下条件中的一项或多项：

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述低共熔溶剂满足如下条件中的一项或多项：

4.如权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于，所述低共熔溶剂采用包括如下步骤的方法制备得到：

5.如权利要求1-4中任一项所述的方法，其特征在于，所述助剂满足如下条件中的一项或多项：

6.如权利要求1-5中任一项所述的方法，其特征在于，将所述啤酒糟干粉与助剂、低共熔溶剂混合之前，还包括采用脱脂溶剂对所述啤酒糟干粉进行脱脂的步骤；所述脱脂满足如下特征中的一项或多项：

7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述脱脂溶剂存在条件下对所述啤酒糟干粉进行搅拌的步骤包括：在15℃-30℃下搅拌0.5h-3h。

8.如权利要求1-7中任一项所述的方法，将所述啤酒糟干粉与助剂、低共熔溶剂混合的步骤中，固液比为1:(10-40)g/ml。

9.如权利要求1-8中任一项所述的方法，其特征在于，所述于加热状态下进行分散的步骤满足如下条件中的一项或多项：

10.如权利要求1-9中任一项所述的方法，其特征在于，对所述上清液进行透析的步骤中，收集分子量大于14000da的蛋白。