專利名稱：酶法提取山藥蛋白復合物的技術的制作方法
技術領域：
本發明涉及農產品的精加工方法，具體屬于一種從山藥中提取山藥蛋白復 合物的方法，所提取的山藥蛋白復合物可作為藥品、保健食品、化妝品等的原 輔料和食品添加劑。
背景技術：
山藥為薯蕷牙牛(Dioscoreaceae )才直4勿薯蕷(Z)/oscorea op; owYe Thunb.)的干 燥根莖，原產亞洲東部熱帶地區，我國是山藥重要原產地和馴化中心之一，山 藥為我國古老蔬菜，也是一種細菜，在我國已有3000年歷史了，歷代本草都有 記載。該科植物全世界有6屬約650種，廣泛分布于全球熱帶和亞熱帶地區.我 國僅有l屬(薯蕷屬)，約80種。目前我國除西藏、東北部及西北及黃土高原外， 其他地區均有栽培，以江蘇、山東、河南、陝西一帶栽培最多，尤以河南新鄉 地區產的懷山藥質量最佳。具有較高的營養價值和藥用價值。
山藥植物有著巨大的經濟價值，但目前的開發利用程度明顯不足，產業現 有的經濟效益與其應有的地位并不相稱。傳統的山藥加工方法工藝過于簡單粗 糙，所得加工品種局限于山藥飲料、山藥酸奶、山藥粉、山藥方便面等食品，產 品附加值低，產品的純度和功能有效性差，不能滿足食品添加劑、保健食品或 化妝品添加劑的要求。另一方面，山藥的精深加工，如山藥多糖、粘液質、山 藥皂苷、尿嚢素的提取分離，雖然能得到一些藥用有效部位，但是這些提取工 藝復雜，產品得率低，成本高。而且這些提取物都是山藥單純的某一類有效成 分，并不具有山藥多組分多靶點的整體藥理活性或保健功效。
山藥含有人體必需的各種營養成分，其碳水化合物、蛋白質、維生素、礦 物質及一些具有療效作用的成分非常豐富。山藥黏液所含的糖蛋白、粘多糖、 膽堿、山藥皂苷、尿嚢素是極其重要的保健成分。粘多糖和糖蛋白在骨骼潤滑、 玻璃體生長、精液補充、改善神經元上起著4艮重要的作用。可采用科學生產方 法將山藥分離純化為山藥蛋白復合物(除了含有蛋白質外，還包括黏液蛋白質、 多糖、皂苷、脂肪酸、尿嚢素、維生素和多種礦物營養元素等)。由于山藥中的 淀粉和粗纖維并非是山藥的主要活性成分，將這些次要化學成分淀粉和粗纖維 除去后，其主要活性成分的含量可以有較大程度的提高，溶解性能也有明顯的
改善。保留了山藥最重要的具有保健功能的營養成分，并能保持提取物營養成 分的生物活性。所得山藥蛋白復合物完全可以滿足食品添加劑、保健食品或化 妝品添加劑的要求。

發明內容
本發明的目的是提供一種從山藥中提取山藥蛋白復合物的方法，且這種方 法得率較高，提取時間短，產品中蛋白質和其它主要活性成分含量高。
本發明提供的一種用酶法從山藥中提取山藥蛋白復合物的方法，包括如下步
驟
步驟(l):制備山藥粗粉原料，或者將鮮山藥經過洗凈去皮、切片、護色、 滅酶、打漿、分離除去殘渣后制得山藥漿液；
步驟(2):把山藥粗粉或者山藥漿液移入提取罐內，用蛋白酶酶解進行提 取，離心分離回收上清液I。山藥殘渣用蛋白酶重復提取一次，得上清液II。合 并上清液I和上清液II,得到上清液III;
步驟(3):調節該上清液IIIpH至7，然后進行真空濃縮，經巴氏滅菌，噴 霧干燥或冷凍干燥即得山藥蛋白復合物。
步驟(l)中，首先，選擇表面光滑、外形圓整、無病蟲害的鮮山藥塊莖， 對不同的山藥塊莖分級，分批放入水中，清洗干凈。其次，依次用溫度為90°C ~ IO(TC的10。/。的NaOH溶液噴淋5分鐘，用0.01 %的檸檬酸中和山藥表面堿液， 用水洗去中和所生成的鹽類。最后，將去皮的山藥放入沸水中煮6分鐘，取出 煮后的山藥，放入打漿機中，加純凈水(山藥與水的重量比1:6),加維生素C 鈉鹽(用量為山藥塊莖重量的0.02%),打漿，分離除去殘渣得山藥漿液。
步驟(2)中，調節水溶液的pH在3 11之間，料液比為1:6 1:16之間，提 取溫度30 55t:,提取時間15~80分鐘，酶用量為每克干山藥粉20 100U，用堿 性蛋白酶或其它蛋白酶酶解提取。離心分離回收上清液I。山藥殘渣用同樣的蛋 白酶重復上述步驟再提取一次，得上清液II。合并上清液I和上清液II，得到上 清液III。
步驟(3)中，將所得上清液IIIpH至7，真空濃縮得相對密度1.1~1.4稠濃 縮液；經巴氏滅菌，噴霧干燥或冷凍干燥即得山藥蛋白復合物。冷凍干燥溫度-30 ~ 一40。C,時間10-24小時。噴霧干燥的條件進口溫度190 ~ 180°C ，出口溫度90 ~ 52°C。
用本發明所得山藥蛋白復合物除了含有山藥可溶性蛋白質外，還包括山藥 中的敘液蛋白質、山藥多糖、山藥皂苷、脂肪酸、尿嚢素、維生素和多種礦物 營養元素。本發明可以最大限度地除去山藥淀;f分和粗纖維次要化學成分，保留 山藥最重要的具有保健功能的營養成分，并能保持提取物營養成分的生物活性。 產品中其主要活性成分的含量可以有較大的提高，溶解性能也有明顯的改善。 所得活性山藥蛋白粉可以用于制藥原料和食品添加劑。剩余的殘渣可用于制備 山藥淀粉及膳食纖維。
傳統的堿法提取蛋白質以傳統的堿萃取酸沉淀為主，該方法提取溫度或pH 值過高，不僅易使蛋白質變性，影響產品功能特性，而且使粗蛋白母液的黏度 增加，分離困難，損失和能耗增加。在高溫下加工時，蛋白質將經受外消旋、 水解、去硫和去酰胺等化學變化，這些變化中的大部分是不可逆的，有些變化 還可能生成有毒的氨基酸。相比之下，酶法提取具有提取率高、提取時間短， 條件溫和，而且酶的價格便宜，適用于大規模工業化生產的優點。
具體實施例方式
實例一
稱取山藥粗粉5.0kg,加入10倍體積的純凈水，調pH值到ll左右，每克 干山藥粉加酶量為70U，在40。C溫度下用堿性蛋白酶酶解提取，提取80分鐘。 然后以4500r/min離心分離，分別收集山藥蛋白上清液和山藥殘渣。山藥殘渣重 復上述步驟再提取一次。合并兩次離心上清液。用酸中和兩次合并上清液，真 空濃縮得相對密度1.1稠濃縮液；經巴氏滅菌后在溫度為-30 -4(TC的條件下冷 凍干燥10小時。得山藥蛋白復合物940.2g，凱氏定氮法測定產品蛋白質含量69.2 %。
實例二
選擇鮮山藥塊莖10.0kg，對不同的山藥塊莖分級，分批放入水中，清洗干 凈。用溫度為90°C ~ 100。C的10%的NaOH溶液噴淋5分鐘，接著用0.01 %的 檸檬酸中和山藥表面的堿液，用水洗去中和所生成的鹽類。然后將去皮的山藥 放入沸水中煮6分鐘，取出煮后的山藥，放入打漿機中，加純凈水80kg，加維 生素C鈉鹽200g,打漿，分離除去殘渣得山藥漿液。
調上述漿液pH值到IO左右，每克干山藥粉加酶量為80U，在45。C的溫度 下用堿性蛋白酶酶解，提取45分鐘。然后以4500r/min離心分離，分別收集山
藥蛋白上清液和山藥殘渣。山藥殘渣重復上述步驟再提取一次。合并兩次離心
上清液。用酸中和兩次合并上清液，真空濃縮得相對密度1.1稠濃縮液；經巴氏 滅菌后在溫度為-30 ~ -40°。的條件下冷凍干燥24小時。得山藥蛋白復合物粉 469.2g，凱氏定氮法測定產品蛋白質含量69.7% 。
實例三
稱取山藥粗粉5.0kg，加入12倍體積的純凈水，調pH值到IO左右，每克干 山藥粉加酶量為60U，在37。C溫度下用中性蛋白酶酶解，提取45分鐘。然后以 4500r/min離心分離，分別收集山藥蛋白上清液和山藥殘渣。山藥殘渣重復上述 步驟再提取一次。合并兩次離心上清液。用酸中和兩次合并上清液，真空濃縮 得相對密度1.1稠濃縮液；經巴氏滅菌后直接噴霧干燥(進口溫度190 180。C， 出口溫度90 52。C)即得山藥蛋白復合物741.8g，凱氏定氮法測定產品蛋白質 含量68.5 % 。
實例四
稱取山藥粗粉5.0kg，加入10倍體積的純凈水，調pH值到3左右，每克干 山藥粉加酶量為70U,用酸性蛋白酶在37。C下酶解，提取30分鐘。然后以 4500r/min離心分離，分別收集山藥蛋白上清液和山藥殘渣。山藥殘渣重復上述 步驟再提取一次。合并兩次離心上清液。用酸中和兩次合并上清液，真空濃縮 得相對密度1.4稠濃縮液；經巴氏滅菌后在溫度為-30 -40。C的條件下冷凍干燥 16小時。得山藥蛋白復合物333,2g，凱氏定氮法測定產品蛋白質含量68.2%。
實例五
稱取山藥粗粉5.0kg，加入12倍體積的純凈水，用NaOH液調pH值到8 左右，每克干山藥粉加酶量為50U,在45。C溫度下用精制復合胰蛋白酶酶解提 取，提取30分鐘。然后以4500r/min離心分離，分別收集山藥蛋白上清液和山 藥殘渣。山藥殘渣重復上述步驟再提取一次。合并兩次離心上清液。用酸中和 兩次合并上清液，真空濃縮得相對密度1.3稠濃縮液；經巴氏滅菌后噴霧干燥(進 口溫度190- 180°C，出口溫度90 52。C)即得山藥蛋白復合物326.5g,凱氏定 氮法測定產品蛋白質含量66.5% 。
實例六
稱取山藥粗粉5.0kg，加入12倍體積的純凈水，用NaOH液調pH值到10
左右，每克干山藥粉加酶量為40U，用堿性蛋白酶在在30。C溫度下攪拌提取80 分鐘。然后以4500r/min離心分離，分別收集山藥蛋白上清液和山藥殘渣。山藥 殘渣重復上述步驟再提取一次。合并兩次離心上清液。用酸中和兩次合并上清 液，真空濃縮得相對密度1.3稠濃縮液；噴霧干燥(進口溫度190~ 180°C,出 口溫度90-52°C)即得山藥蛋白復合物726.5g，凱氏定氮法測定產品蛋白質含 量67.3 % 。
實例七
稱取山藥粗粉5.0kg,加入10倍體積的純凈水，用NaOH液調pH值到8 左右，每克干山藥粉加酶量為100U,用堿性蛋白酶在40。C溫度下攪拌提取15 分鐘。然后以4500r/min離心分離，分別收集山藥蛋白上清液和山藥殘渣。山藥 殘渣重復上述步驟再提取一次。合并兩次離心上清液。用酸中和兩次合并上清 液，真空濃縮得相對密度1.3稠濃縮液；經巴氏滅菌后噴霧干燥(進口溫度190-180°C,出口溫度90 52。C)即得山藥蛋白復合物626.5g，凱氏定氮法測定產品 蛋白質含量67.1%。
實例八
稱取山藥粗4分5.0kg，加入6倍體積的純凈水，用NaOH液調pH值到10 左右，每克干山藥粉加酶量為20U，用堿性蛋白酶在30。C溫度下攪拌提取80分 鐘。然后以4500r/min離心分離，分別收集山藥蛋白上清液和山藥殘渣。山藥殘 渣重復上述步驟再提取一次。合并兩次離心上清液。用酸中和兩次合并上清液， 真空濃縮得相對密度1.2稠濃縮液；經巴氏滅菌后噴霧干燥(進口溫度190-180°C，出口溫度90-52。C)即得山藥蛋白復合物526.5g，凱氏定氮法測定產品 蛋白質含量66.9%。
權利要求
1.一種從山藥中提取山藥蛋白復合物的方法，其特征在于包括如下步驟步驟(1)制備山藥粗粉原料，或者將鮮山藥經過洗凈去皮、切片、護色、滅酶、打漿、分離除去殘渣后制得山藥漿液；步驟(2)把山藥粗粉或者山藥漿液移入提取罐內，用蛋白酶進行提取，離心分離回收上清液I。山藥殘渣用同樣的蛋白酶重復上述步驟再提取一次，得上清液II。合并上清液I和上清液II，得到上清液III；步驟(3)調節該上清液III pH至7，然后進行真空濃縮，巴氏滅菌，噴霧干燥或冷凍干燥即得山藥蛋白復合物。
2. 根據權利要求1所述提取山藥蛋白復合物的方法，其特征在于步驟(1) 中可以山藥粗粉或者鮮山藥為原料進行山藥蛋白復合物的提取。
3. 根據權利要求1所述提取山藥蛋白復合物的方法，其特征在于步驟(2) 中的酶可用酸性蛋白酶、中性蛋白酶、堿性蛋白酶、精制復合胰蛋白酶，蛋白 酶水溶液的pH在3~11之間，料液比為1:6-1:16之間，提取溫度30 55。C,提 取時間15~80分鐘，加酶量為每克干山藥粉20 100U。
4. 根據權利要求1所述提取山藥蛋白復合物的方法，其特征在于步驟(3) 中真空濃縮上清液得相對密度U 1.4稠濃縮液；冷凍干燥溫度-30~-40°C，時 間10 24小時。噴霧干燥的條件進口溫度190- 180°C,出口溫度90-52。C。
5. 根據權利要求l所述提取山藥蛋白復合物的方法，所得產品除了含有蛋白 質外，還包括山藥中的黏液蛋白質、山藥多糖、山藥皂苷、脂肪酸、尿嚢素、 維生素和多種礦物營養元素。
全文摘要
本發明公開一種從山藥中提取山藥蛋白復合物的方法，包括如下步驟(1)制備山藥粗粉或者山藥漿液；(2)把山藥粗粉或者山藥漿液移入提取罐內，用蛋白酶進行提取，離心分離回收上清液I。山藥殘渣用蛋白酶重復提取一次，得上清液II。合并上清液I和上清液II，得到上清液III；(3)調節該上清液III pH至7，然后進行真空濃縮，巴氏滅菌，噴霧干燥或冷凍干燥即得山藥蛋白復合物。用本方法可以最大限度地除去山藥淀粉和粗纖維次要化學成分，保留山藥最重要的具有保健功能的營養成分，并能保持提取物營養成分的生物活性。所得山藥蛋白復合物可被廣泛用于藥品、保健食品、化妝品等的原輔料和食品添加劑。
文檔編號A61K36/8945GK101348819SQ20071005814
公開日2009年1月21日 申請日期2007年7月16日 優先權日2007年7月16日
發明者張黎明, 旭 王, 蕊 申, 谷守娜, 高文遠 申請人:天津科技大學