食用棉籽蛋白液—液—固三相萃取法脱酚试验研究

唐小媛 肇立春 张馨月 刘健 贾紫薇 窦一莲

摘要：棉籽蛋白是很好的植物蛋白和饲用蛋白源，但其中含有有毒成分棉酚，需要经过脱毒处理才能利用。研究液—液—固三相萃取法脱除棉籽饼粕中游离棉酚（FGP）的效果，以期为食用棉籽蛋白的开发提供参考。

关键词：棉籽蛋白;游离棉酚;脱酚;萃取

中图分类号：TQ936    文献标识码：A    文章编号：1674-1161（2019）03-0045-02

棉籽蛋白是由棉籽经过剥绒、剥壳、在低温下一次性浸油、沥干后再脱除有毒物质（棉酚）而制成的一种高蛋白产品，其蛋白质质量与豆类蛋白质接近，营养价值远比谷类蛋白质高。棉酚集中在棉仁的色腺体中，是一种不溶于水而溶于有机溶剂的色素，以游离或结合状态存在。棉酚分为游离棉酚、结合棉酚和变性棉酚，其中游离棉酚毒性较大，结合棉酚毒性很小，变性棉酚基本无毒。棉籽蛋白利用中的重要问题是除去有毒的棉酚。近年来对棉籽蛋白脱毒问题研究颇多，用棉籽饼粕做饲料的脱毒技术已基本成熟，但工业化的食用棉籽蛋白脱毒技术一直难以突破“瓶颈”。本课题采用液—液—固三相萃取法降低棉籽中游离棉酚含量，制备棉籽脱酚蛋白，效果较好，期望能为食用棉籽蛋白脫毒提供一些技术支持。

1 材料与方法

1.1 试验原料

棉籽粕：产自山东聊城。

1.2 主要试剂

6号溶剂油;甲醇（95%）;3%间苯三酚溶液：称取3.0 g间苯三酚，用80%的异丙醇溶解至100 mL，避光保存;显色剂：盐酸与3%间苯三酚溶液以5∶1混合，现配现用;5 mol/L醋酸钡溶液：称取12.8 g醋酸钡加水至100 mL。

1.3 仪器设备

UV-1200S紫外分光光度计：翱艺仪器有限公司;TKRE-1000A旋转蒸发仪：天津科技玻璃仪器制造有限公司;SB-25-12DT超声波清洗仪：宁波新芝生物科技股份有限公司;恒温水浴锅;具塞三角烧瓶。

1.4 工艺流程

棉籽经清理、去杂后脱壳筛选，仁壳分离后得到的棉仁经低温软化、压坯、成型、烘干后进入浸出提油系统，经溶剂提取油脂后湿粕进入脱酚浸出器，再经溶剂二次萃取使棉酚含量达到技术要求。

1.5 试验方法

根据“相似相溶”原理，先采用6号溶剂油萃取棉籽仁中的棉籽油，再用甲醇萃取棉籽仁中的棉酚，以萃取温度、时间、料液比为影响因素进行单因素试验。

1.5.1 标准曲线的绘制 精密称取10 mg棉酚对照品加入100 mL容量瓶中，以丙酮定容，配制成100 μg/mL的棉酚标准原液。分别准确移取0.2，0.3，0.4，0.5，

0.6，0.7，0.9 mL棉酚标准原液于10 mL容量瓶中，配制系列标准溶液。分别向各浓度标准溶液中加2.0 mL显色剂，摇匀，室温下显色15 min，用丙酮定容，同时以2 mL显色剂加丙酮定容至10 mL为空白溶液，在550 nm处测定吸光度，绘制棉酚标准曲线（如图1所示）。

1.5.2 棉籽蛋白中游离棉酚（FGP）的测定 精密称取样品5 g加入100 mL具塞瓶中，加70 mL丙酮，超声30 min，加5 mL醋酸钡液，静置，过滤，滤液经旋蒸浓缩加入25 mL容量瓶中，以丙酮定容。分别取4 mL样品溶液加入10 mL容量瓶中，加2 mL显色剂，以丙酮定容，在550 nm处测定吸光度。将各样品吸光度值与棉酚标准曲线相对照，计算其中游离棉酚的浓度，再将游离棉酚的浓度折算为对应的游离棉酚含量。

1.5.3 单因素试验 以甲醇为脱酚溶剂，选取萃取温度、萃取时间、溶剂比4个因素进行单因素试验。

2 结果与分析

2.1 萃取温度对脱酚效果的影响

在萃取时间30 min、溶剂比1.0∶1.0条件下，不同萃取温度下游离棉酚含量测定结果见表1。

2.2 萃取时间对脱酚效果的影响

在萃取温度35 ℃、溶剂比1.0∶1.0条件下，不同萃取时间下游离棉酚含量测定结果见表2。

2.3 料液比对脱酚效果的影响

在萃取温度35 ℃、萃取时间30 min条件下，不同萃取料液比下游离棉酚含量测定结果见表3。

单因素试验结果表明，萃取游离棉酚的最佳工艺条件为：萃取温度50 ℃，萃取时间45 min，溶剂比1.0∶1.5。

3 结论

1） 采用低温一次浸出的方法对棉籽进行处理，通过分步萃取分别提取棉籽油和脱除棉酚，解决了因溶剂体系发生变化而导致蛋白品质变化的问题，即避免了蛋白质的热变性和蛋白质氨基酸与游离棉酚的结合，极大限度地保护了棉籽蛋白的营养价值。

2） 在一定范围内，萃取时间越长，游离棉酚含量越低（但时间过长会使生产效率降低、成本增加）;而溶剂比增大、温度升高，游离棉酚含量降低不明显。因此，确定甲醇脱酚最佳工艺条件为萃取温度50 ℃、萃取时间45 min、溶剂比1.0∶1.5。此方法可将棉籽饼粕中的游离棉酚含量降低到食品级棉籽蛋白棉酚含量标准以下。

参考文献

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