一种白色玉米醇溶蛋白及其两阶段脱色制备方法

1.本发明属于农副产物深加工技术领域，具体涉及一种白色玉米醇溶蛋白及其两阶段脱色制备方法。


背景技术：

2.玉米醇溶蛋白是玉米种子中的主要贮藏蛋白，约占玉米中总蛋白的80％。随着溶剂的蒸发，玉米醇溶蛋白能够逐渐聚集形成网状结构。同时，高含量的非极性氨基酸使得玉米醇溶蛋白具有突出的阻隔性能。因此，玉米醇溶蛋白已被广泛应用于食品包装材料、药用包衣、化妆品及造纸等领域，具有广阔的市场前景。
3.然而，工业化生产中通常采用乙醇对玉米蛋白粉(玉米淀粉生产的副产物)进行直接浸提以获得玉米醇溶蛋白。然而，玉米醇溶蛋白被萃取的同时，原料中的β-胡萝卜素、隐黄质、叶黄素和玉米黄质等物质也会随之溶出，导致干燥后的玉米醇溶蛋白粉末因掺有色素而呈现黄色。这不但限制了相关产品颜色的灵活度，还会在特定场景下对消费者的感官产生负面影响。因此，有效玉米醇溶蛋白脱色技术的开发对于拓宽玉米醇溶蛋白深加工产业广度和深度至关重要。
4.目前，玉米醇溶蛋白的脱色方法主要有吸附脱色与冷冻沉淀脱色。吸附脱色去除玉米醇溶蛋白中有色物质的机理如下：一，吸附剂孔隙结构为色素提供了足够多的吸附位点；二，较大尺寸的有色物质会因分子尺寸排斥效应停留吸附剂表面或孔隙入口处，并通过物理吸附力被固定在吸附剂上；三，对于带电的色素分子，吸附剂表面电荷可与色素电荷产生相互作用，从而促进吸附。在专利公开号us6610831b1将活性炭与玉米醇溶蛋白乙醇水溶液共混接触一段时间后，通过固液分离获得脱色后的玉米醇溶蛋白溶液。专利公开号cn100571530c丰富了吸附剂的种类，包括活性炭、酸性白土和硅胶等，并通过优化ph值、固液比和脱色时间提升脱色效果。专利公开号us20080242842a1通过联用活性炭和沸石作为吸附剂进一步提升了玉米醇溶蛋白的脱色效率。然而，吸附脱色的对目标色素的选择性较差，在脱色过程中可能也会吸附蛋白质。同时，与蛋白质紧密结合的部分色素难以通过该物理手段去除。而冷冻沉淀脱色是通过加入某种溶剂或改变溶液条件，使玉米醇溶蛋白以非定型固体形式从溶液中沉淀析出，实现与色素的分离。冷冻脱色在低温条件下进行，并省去了溶液干燥步骤，减少了玉米醇溶蛋白的热变性几率，其相比于活性炭脱色的高效性也已被证明。专利公开号jp2004059537采用丙酮溶解玉米醇溶蛋白,随后对溶液进行低温处理(-10～-30℃),使蛋白质充分沉淀并过滤后得到白色玉米醇溶蛋白。专利公开号us 3535305a将有机溶剂萃取的玉米醇溶蛋白溶液冷却到室温，并将其置于-10℃至25℃下，或将其直接置于预冷的高浓度酒精(乙醇或异丙醇)溶液中进行脱色处理，获得了一种含有2％脂溶性物质的淡黄色玉米醇溶蛋白产品。但为了获得低温，冷冻沉淀脱色通常需要建立冷库，从而提升能耗与成本。同时，冷冻沉淀脱色可能涉及有毒试剂(如丙酮)的使用，存在安全隐患。
5.过氧化氢溶液(双氧水)是一种强效的无氯环保氧化脱色剂，采用过氧化氢的氧化
脱色是常见的蛋白质脱色方法。其主要机理涉及两个方面：一，过氧化氢的氧化作用能够改变物质吸收可见光的能力，使某些有色物质转化为无色物质或具有较低吸光度的产物；二，过氧化氢可以接受有色物质中的电子，从而改变其电子能级结构，导致颜色的消失或减弱。氧化脱色相比于上述物理脱色方法不但具有高效性和高选择性，而且脱色条件更易于控制。专利公开号cn104562629 a选用双氧水对大豆蛋白纤维进行漂白，所得产品白度较高。专利公开号wo1989000816a1采用双氧水结合热处理去除了肉制品蛋白质中的血红素。专利公开号cn106755236a采用乙酸酐和双氧水对蚕蛹蛋白酶解液进行处理，并通过控制脱色条件达到最理想的脱色效果。
6.然而，采用过氧化氢溶液对醇溶蛋白进行氧化脱色尚未见报道。其技术难点在于：
7.(1)若采用过氧化氢对玉米醇溶蛋白粉末直接漂白，塑化作用会使玉米醇溶蛋白的玻璃化转变温度(tg)逐渐降低，导致玉米醇溶蛋白粉末水合形成沙粒状的松散聚集体。此情况下，氧化剂和原料的接触面积大幅减小，使得脱色效率下降；
8.(2)高浓度的乙醇水溶液是玉米醇溶蛋白最常见的溶剂。若将玉米醇溶蛋白粉末溶解于乙醇水溶液中，再添加双氧水，溶液的极性降低，在符合工业化生产实际的玉米醇溶蛋白浓度下，会导致蛋白质析出，影响脱色后蛋白质的得率；
9.(3)过氧化氢处理可能导致蛋白质的部分变性，产品外观白色与内在蛋白质品质保持难以实现平衡。


技术实现要素：

10.基于以上不足，本发明旨在提供一种白色玉米醇溶蛋白及其两阶段脱色制备方法。所得产品白色玉米醇溶蛋白白度高且变性程度低，兼顾了色素脱除效率与蛋白质有效率，显著提高了玉米黄粉的附加值，有利于玉米黄粉的综合开发利用。另外，本发明中的脱色方法具有简单、高效、环保、成本低等优点，适合大规模生产。
11.本发明方法首先采用90％乙醇浸提玉米黄粉，经固液分离得到玉米醇溶蛋白萃取液；随后，添加活性炭于玉米醇溶蛋白萃取液中，充分混合搅拌，进行一次脱色。采用烛式过滤机分离活性炭，得到玉米醇溶蛋白一次脱色液；其次，以乙醇-过氧化氢水溶液稀释玉米醇溶蛋白一次脱色液，并在该氧化体系中静置进行二次脱色。采用真空浓缩法去除过量过氧化氢，得到玉米醇溶蛋白二次脱色液；最后，采用滚筒干燥设备对玉米醇溶蛋白二次脱色液进行干燥，经粉碎后得到白色玉米醇溶蛋白产品。
12.本发明的目的可通过以下技术方案实现：
13.一种白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，包括以下步骤：
14.步骤s1、采用80％以上的高浓度乙醇对玉米黄粉进行充分逆流浸提，离心并取上清液后，得到玉米醇溶蛋白萃取液；
15.步骤s2、将活性炭与步骤s1中所述玉米醇溶蛋白萃取液置于搅拌罐中充分混合搅拌，并进行0.5～4h的一次脱色，以硅藻土或酸性白土作为助滤剂，分离活性炭，得到浓度为10～25％的玉米醇溶蛋白一次脱色液；
16.步骤s3、采用乙醇-过氧化氢水溶液稀释步骤s2中所述玉米醇溶蛋白一次脱色液的浓度至5～12.5％，并静置反应6～30h，进行二次脱色，采用真空浓缩法以获得玉米醇溶蛋白二次脱色液，同时分解过量的过氧化氢；
17.步骤s4、对步骤s3中所述玉米醇溶蛋白二次脱色液进行干燥，得到白色玉米醇溶蛋白。
18.上述方案中，所述步骤s1中采用90％乙醇对玉米黄粉进行充分逆流浸提。
19.上述方案中，所述步骤s1中得到浓度为12-20％的玉米醇溶蛋白萃取液；优选的，得到浓度为16％的玉米醇溶蛋白萃取液。
20.上述方案中，所述步骤s2中活性炭与玉米醇溶蛋白萃取原液中固形蛋白质的质量比为1:24～1:2。
21.上述方案中，所述步骤s2中一次脱色的时间为1.5h。
22.上述方案中，所述步骤s3中乙醇-过氧化氢水溶液中乙醇浓度为90％，过氧化氢浓度为4～12％；优选的，所述过氧化氢浓度为9％。
23.上述方案中，所述步骤s3中采用乙醇-过氧化氢水溶液稀释步骤s2中所述玉米醇溶蛋白一次脱色液的浓度至8％，并静置反应18h，进行二次脱色，采用真空浓缩法以获得浓度为35％的玉米醇溶蛋白二次脱色液。
24.上述方案中，所述步骤s3中真空度为-0.1～-0.04mpa，浓缩温度为80～100℃；优选的，真空度为-0.08mpa，浓缩温度为90℃。
25.上述方案中，所述步骤s4中，玉米醇溶蛋白二次脱色液的蛋白质保留率为89.16％，色素脱除率为65.90％。
26.一种白色玉米醇溶蛋白，根据所述的白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法制备得到的。
27.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
28.(1)本发明首先采用活性炭对玉米醇溶蛋白萃取原液进行一阶段脱色，可去除大部分色素，并缩短后续二阶段氧化脱色所用时间，降低过氧化氢用量，最大程度上减少蛋白质的变性；
29.(2)本发明所述的二阶段氧化脱色易与一阶段活性炭吸附脱色联用，并具有高选择性，可去除一阶段脱色无法吸附的与蛋白质结合紧密的部分色素，获得纯白色玉米醇溶蛋白；
30.(3)本发明所采用的真空浓缩步骤去除过量的过氧化氢，同时可达到减少溶液体积，回收乙醇，降低干燥能耗的目的；
31.(4)本发明在干燥前始终保持溶剂中高乙醇浓度，以控制溶液极性，在引入过氧化氢溶液后，不仅构建了有效的氧化脱色体系，还可避免蛋白质在脱色过程中析出。
附图说明
32.图1为玉米醇溶蛋白粉末与白色玉米醇溶蛋白粉末的外观，其中图1a为玉米醇溶蛋白粉末，图1b为白色玉米醇溶蛋白粉末的外观。
33.图2为玉米醇溶蛋白粉末与白色玉米醇溶蛋白粉末的sds-page分子量分布，其中图2a为玉米醇溶蛋白粉末，图2b为白色玉米醇溶蛋白粉末的sds-page分子量分布。
具体实施方式
34.在本发明中所使用的术语，除非有另外说明，一般具有本领域普通技术人员通常
理解的含义。下面结合具体的实施例，并参照数据进一步详细地描述本发明。应理解，这些实施例只是为了举例说明本发明，而非以任何方式限制本发明的范围。
35.一种白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，包括以下步骤：
36.步骤s1、采用90％乙醇对玉米黄粉进行充分逆流浸提，离心并取上清液后，得到浓度为12-20％的玉米醇溶蛋白萃取液；
37.步骤s2、将活性炭与步骤s1中所述玉米醇溶蛋白萃取液置于搅拌罐中充分混合搅拌，并进行0.5～4h的一次脱色，其中，活性炭与玉米醇溶蛋白萃取原液中固形物的质量比为1:24～1:2；以硅藻土或酸性白土作为助滤剂，采用烛式过滤机分离活性炭，得到浓度为10～25％的玉米醇溶蛋白一次脱色液；
38.步骤s3、采用乙醇-过氧化氢水溶液稀释步骤s2中所述玉米醇溶蛋白一次脱色液的浓度至5～12.5％，并静置反应6～30h，进行二次脱色，其中，乙醇-过氧化氢水溶液中乙醇浓度为90％，过氧化氢浓度为4～12％；采用真空浓缩法以获得浓度为35％的玉米醇溶蛋白二次脱色液，同时分解过量的过氧化氢，其中真空度为-0.1～-0.04mpa，浓缩温度为80～100℃；
39.步骤s4、采用滚筒干燥法在0.1～5r/min和100～120℃下对步骤s3中所述玉米醇溶蛋白二次脱色液进行干燥，所得固体进行粉碎后得到白色玉米醇溶蛋白粉末。
40.一种白色玉米醇溶蛋白，根据所述的白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法制备得到的。
41.实施例1
42.一种白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，包括以下步骤：
43.采用90％乙醇对玉米黄粉进行充分逆流浸提，离心并取上清液后，得到浓度为13％的玉米醇溶蛋白萃取液；将1kg酸性白土与60l所述玉米醇溶蛋白萃取液置于搅拌罐中充分混合搅拌1h，进行一次脱色。以酸性白土作为助滤剂，采用烛式过滤机分离活性炭，得到浓度为13.5％的玉米醇溶蛋白一次脱色液；采用乙醇浓度为90％，过氧化氢浓度为6％的乙醇-过氧化氢水溶液稀释所述玉米醇溶蛋白一次脱色液的浓度至6％，并静置反应15h，进行二次脱色。采用真空浓缩法以获得浓度为35％的玉米醇溶蛋白二次脱色液，同时分解过量的过氧化氢，其中真空度为-0.06mpa，浓缩温度为100℃。
44.采用下述方法检测玉米醇溶蛋白二次脱色液中的蛋白质保留率和色素脱除率：
45.(1)蛋白质保留率：测定玉米醇溶蛋白一次脱色液和玉米醇溶蛋白二次脱色液在波长280nm下的吸光值，并带入标准曲线(y＝0.0846x+0.036，r2＝0.996)计算相应的蛋白质质量浓度。蛋白质保留率按下式计算：
[0046][0047]
其中，c0为玉米醇溶蛋白一次脱色液中蛋白质含量，单位为mg/ml；c1为玉米醇溶蛋白二次脱色液中蛋白质含量，单位为mg/ml。
[0048]
(2)色素脱除率：以β-胡萝卜素为参考色素。测定玉米醇溶蛋白一次脱色液和玉米醇溶蛋白二次脱色液在波长448nm下的吸光值，并带入标准曲线(y＝0.0104x-0.0013，r2＝0.999)计算相应的色素质量浓度(单位有效蛋白质中色素浓度)。色素脱除率按下式计算：
[0049]
[0050]
其中，c2为玉米醇溶蛋白一次脱色液中色素含量，单位为μg/ml；c3为玉米醇溶蛋白二次脱色液中色素含量，单位为μg/ml。
[0051]
经检测，所述玉米醇溶蛋白氧化脱色液中蛋白质保留率为91.52％，色素脱除率为29.60％，如表1所示。
[0052]
实施例2
[0053]
一种白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，包括以下步骤：
[0054]
采用90％乙醇对玉米黄粉进行充分逆流浸提，离心并取上清液后，得到浓度为18％的玉米醇溶蛋白萃取液；将1.5kg活性炭与60l所述玉米醇溶蛋白萃取液置于搅拌罐中充分混合搅拌1.5h，进行一次脱色。以硅藻土作为助滤剂，采用烛式过滤机分离活性炭，得到浓度为17％的玉米醇溶蛋白一次脱色液；采用乙醇浓度为90％，过氧化氢浓度为8％的乙醇-过氧化氢水溶液稀释所述玉米醇溶蛋白一次脱色液的浓度至8.5％，并静置反应12h，进行二次脱色。采用真空浓缩法以获得浓度为35％的玉米醇溶蛋白二次脱色液，同时分解过量的过氧化氢，其中真空度为-0.04mpa，浓缩温度为85℃。
[0055]
参考实施例1中所述方法检测玉米醇溶蛋白二次脱色液中的蛋白质保留率和色素脱除率。经检测，所述玉米醇溶蛋白氧化脱色液中蛋白质保留率为91.16％，色素脱除率为45.08％，如表1所示。
[0056]
实施例3
[0057]
一种白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，包括以下步骤：
[0058]
采用90％乙醇对玉米黄粉进行充分逆流浸提，离心并取上清液后，得到浓度为16％的玉米醇溶蛋白萃取液；将1.8kg活性炭与60l所述玉米醇溶蛋白萃取液置于搅拌罐中充分混合搅拌1.5h，进行一次脱色。以硅藻土作为助滤剂，采用烛式过滤机分离活性炭，得到浓度为16％的玉米醇溶蛋白一次脱色液；采用乙醇浓度为90％，过氧化氢浓度为9％的乙醇-过氧化氢水溶液稀释所述玉米醇溶蛋白一次脱色液的浓度至8％，并静置反应18h，进行二次脱色，。采用真空浓缩法以获得浓度为35％的玉米醇溶蛋白二次脱色液，同时分解过量的过氧化氢，其中真空度为-0.08mpa，浓缩温度为90℃。
[0059]
参考实施例1中所述方法检测玉米醇溶蛋白二次脱色液中的蛋白质保留率和色素脱除率。经检测，所述玉米醇溶蛋白氧化脱色液中蛋白质保留率为89.16％，色素脱除率为65.90％，如表1所示。
[0060]
实施例4
[0061]
一种白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，包括以下步骤：
[0062]
采用90％乙醇对玉米黄粉进行充分逆流浸提，离心并取上清液后，得到浓度为14％的玉米醇溶蛋白萃取液；将1.6kg酸性白土与60l所述玉米醇溶蛋白萃取液置于搅拌罐中充分混合搅拌2h，进行一次脱色。以酸性白土作为助滤剂，采用烛式过滤机分离活性炭，得到浓度为15.6％的玉米醇溶蛋白一次脱色液；采用乙醇浓度为90％，过氧化氢浓度为9％的乙醇-过氧化氢水溶液稀释所述玉米醇溶蛋白一次脱色液的浓度至7.8％，并静置反应15h，进行二次脱色。采用真空浓缩法以获得浓度为35％的玉米醇溶蛋白二次脱色液，同时分解过量的过氧化氢，其中真空度为-0.06mpa，浓缩温度为85℃。
[0063]
参考实施例1中所述方法检测玉米醇溶蛋白二次脱色液中的蛋白质保留率和色素脱除率。经检测，所述玉米醇溶蛋白氧化脱色液中蛋白质保留率为85.67％，色素脱除率为
64.39％，如表1所示。
[0064]
实施例5
[0065]
一种白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，包括以下步骤：
[0066]
采用90％乙醇对玉米黄粉进行充分逆流浸提，离心并取上清液后，得到浓度为20％的玉米醇溶蛋白萃取液；将2kg活性炭与60l所述玉米醇溶蛋白萃取液置于搅拌罐中充分混合搅拌3h，进行一次脱色。以硅藻土作为助滤剂，采用烛式过滤机分离活性炭，得到浓度为13％的玉米醇溶蛋白一次脱色液；采用乙醇浓度为90％，过氧化氢浓度为8％的乙醇-过氧化氢水溶液稀释所述玉米醇溶蛋白一次脱色液的浓度至6.5％，并静置反应15h，进行二次脱色。采用真空浓缩法以获得浓度为35％的玉米醇溶蛋白二次脱色液，同时分解过量的过氧化氢，其中真空度为-0.1mpa，浓缩温度为85℃。
[0067]
参考实施例1中所述方法检测玉米醇溶蛋白二次脱色液中的蛋白质保留率和色素脱除率。经检测，所述玉米醇溶蛋白氧化脱色液中蛋白质保留率为84.91％，色素脱除率为52.00％，如表1所示。
[0068]
实施例6
[0069]
一种白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，包括以下步骤：
[0070]
采用90％乙醇对玉米黄粉进行充分逆流浸提，离心并取上清液后，得到浓度为10％的玉米醇溶蛋白萃取液；将1kg活性炭与60l所述玉米醇溶蛋白萃取液置于搅拌罐中充分混合搅拌0.5h，进行一次脱色。以酸性白土作为助滤剂，采用烛式过滤机分离活性炭，得到浓度为11.2％的玉米醇溶蛋白一次脱色液；采用乙醇浓度为90％，过氧化氢浓度为6％的乙醇-过氧化氢水溶液稀释所述玉米醇溶蛋白一次脱色液的浓度至5.6％，并静置反应12h，进行二次脱色。采用真空浓缩法以获得浓度为35％的玉米醇溶蛋白二次脱色液，同时分解过量的过氧化氢，其中真空度为-0.06mpa，浓缩温度为90℃。
[0071]
参考实施例1中所述方法检测玉米醇溶蛋白二次脱色液中的蛋白质保留率和色素脱除率。经检测，所述玉米醇溶蛋白氧化脱色液中蛋白质保留率为87.50％，色素脱除率为35.10％，如表1所示。
[0072]
实施例7
[0073]
一种白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，包括以下步骤：
[0074]
采用90％乙醇对玉米黄粉进行充分逆流浸提，离心并取上清液后，得到浓度为17.7％的玉米醇溶蛋白萃取液；将1.4kg活性炭与60l所述玉米醇溶蛋白萃取液置于搅拌罐中充分混合搅拌2h，进行一次脱色。以硅藻土作为助滤剂，采用烛式过滤机分离活性炭，得到浓度为18.1％的玉米醇溶蛋白一次脱色液；采用乙醇浓度为90％，过氧化氢浓度为6％的乙醇-过氧化氢水溶液稀释所述玉米醇溶蛋白一次脱色液的浓度至9.05％，并静置反应18h，进行二次脱色。采用真空浓缩法以获得浓度为35％的玉米醇溶蛋白二次脱色液，同时分解过量的过氧化氢，其中真空度为-0.08mpa，浓缩温度为85℃。
[0075]
参考实施例1中所述方法检测玉米醇溶蛋白二次脱色液中的蛋白质保留率和色素脱除率。经检测，所述玉米醇溶蛋白氧化脱色液中蛋白质保留率为85.53％，色素脱除率为51.44％，如表1所示。
[0076]
表1各实施例中玉米醇溶蛋白二次脱色液蛋白质保留率与色素脱除率
[0077][0078]
实施例8
[0079]
一种白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，包括以下步骤：
[0080]
采用90％乙醇对玉米黄粉进行充分逆流浸提，离心并取上清液后，得到浓度为18％的玉米醇溶蛋白萃取液；将1.8kg活性炭与60l所述玉米醇溶蛋白萃取液置于搅拌罐中充分混合搅拌1.5h，进行一次脱色。以硅藻土作为助滤剂，采用烛式过滤机分离活性炭，得到浓度为16％的玉米醇溶蛋白一次脱色液；采用乙醇浓度为90％，过氧化氢浓度为9％的乙醇-过氧化氢水溶液稀释所述玉米醇溶蛋白一次脱色液的浓度至8％，并静置反应18h，进行二次脱色。采用真空浓缩法以获得浓度为35％的玉米醇溶蛋白二次脱色液，同时分解过量的过氧化氢，其中真空度为-0.08mpa，浓缩温度为90℃。采用滚筒干燥法在1.2r/min和110℃下对所述玉米醇溶蛋白一次脱色液和玉米醇溶蛋白二次脱色液进行干燥，所得固体进行粉碎后得到玉米醇溶蛋白粉末和白色玉米醇溶蛋白粉末。
[0081]
采用色差仪对玉米醇溶蛋白粉末和白色玉米醇溶蛋白粉末的色泽进行检测。
[0082]
如图1所示，经检测，所述玉米醇溶蛋白粉末的外观(图1a)与白色玉米醇溶蛋白粉末的外观(图1b)，其明度l*分别为81.95和91.94，色品指数a*(红绿轴)分别为0.296和-0.256，色品指数b*(蓝黄轴)分别为17.61和3.75，如表2所示。相比于玉米醇溶蛋白粉末，白色玉米醇溶蛋白粉末的l*上升9.99，a*和b*分别下降0.552和13.86，说明过氧化氢脱色使玉米醇溶蛋白的白度得到了明显的提升。
[0083]
实施例9
[0084]
一种白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，包括以下步骤：
[0085]
采用90％乙醇对玉米黄粉进行充分逆流浸提，离心并取上清液后，得到浓度为18％的玉米醇溶蛋白萃取液；将1.8kg活性炭与60l所述玉米醇溶蛋白萃取液置于搅拌罐中充分混合搅拌1.5h，进行一次脱色。以硅藻土作为助滤剂，采用烛式过滤机分离活性炭，得到浓度为16％的玉米醇溶蛋白一次脱色液；采用乙醇浓度为90％，过氧化氢浓度为9％的乙醇-过氧化氢水溶液稀释所述玉米醇溶蛋白一次脱色液的浓度至8％，并静置反应18h，进行二次脱色。采用真空浓缩法以获得浓度为35％的玉米醇溶蛋白二次脱色液，同时分解过量的过氧化氢，其中真空度为-0.08mpa，浓缩温度为90℃。采用滚筒干燥法在1.2r/min和110℃下对所述玉米醇溶蛋白一次脱色液和玉米醇溶蛋白二次脱色液进行干燥，所得固体进行
粉碎后得到玉米醇溶蛋白粉末和白色玉米醇溶蛋白粉末。
[0086]
采用下述方法对玉米醇溶蛋白粉末和白色玉米醇溶蛋白粉末的醇水溶解度进行检测：
[0087]
分别称取1mg玉米醇溶蛋白粉末和白色玉米醇溶蛋白粉末样品溶解于1ml70％(v/v)乙醇中，并漩涡振荡混匀。在10000r/min下离心15min后，取上清液，并采用bca试剂盒测定蛋白质含量。醇水溶解度按下式计算：
[0088][0089]
其中，上清液中蛋白质含量和总蛋白质含量的单位均为mg/ml。
[0090]
经检测，所述玉米醇溶蛋白粉末与白色玉米醇溶蛋白粉末的醇水溶解度分别为83.11％和81.59％，如表2所示。相比于玉米醇溶蛋白粉末，白色玉米醇溶蛋白粉末的醇水溶解度下降了1.52％，这在大规模的工业化生产中是可接受的，说明优选的脱色技术方案可以将过氧化氢对玉米醇溶蛋白最基本物理性质-醇溶性的负面影响控制在较低水平。
[0091]
实施例10
[0092]
一种白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，包括以下步骤：
[0093]
采用90％乙醇对玉米黄粉进行充分逆流浸提，离心并取上清液后，得到浓度为18％的玉米醇溶蛋白萃取液；将1.8kg活性炭与60l所述玉米醇溶蛋白萃取液置于搅拌罐中充分混合搅拌1.5h，进行一次脱色。以硅藻土作为助滤剂，采用烛式过滤机分离活性炭，得到浓度为16％的玉米醇溶蛋白一次脱色液；采用乙醇浓度为90％，过氧化氢浓度为9％的乙醇-过氧化氢水溶液稀释所述玉米醇溶蛋白一次脱色液的浓度至8％，并静置反应18h，进行二次脱色。采用真空浓缩法以获得浓度为35％的玉米醇溶蛋白二次脱色液，同时分解过量的过氧化氢，其中真空度为-0.08mpa，浓缩温度为90℃。采用滚筒干燥法在1.2r/min和110℃下对所述玉米醇溶蛋白一次脱色液和玉米醇溶蛋白二次脱色液进行干燥，所得固体进行粉碎后得到玉米醇溶蛋白粉末和白色玉米醇溶蛋白粉末。
[0094]
采用下述方法对玉米醇溶蛋白粉末和白色玉米醇溶蛋白粉末的sds-page分子量进行检测：
[0095]
分别称取玉米醇溶蛋白粉末和白色玉米醇溶蛋白粉末各0.05g，采用0.055m三羟甲基氨基甲烷(tris)缓冲溶液(2％十二烷基硫酸钠，0.0625mol/l tris，10％甘油和0.01％溴酚蓝)溶解样品，并稀释至浓度为2mg/ml。混合液煮沸15min后，在1000r/min下离心10min。电泳条件为：marker上样量3μl，样品上样量10μl，浓缩胶浓度5％，分离胶浓度12％。电泳结束后，以考马斯亮蓝g-250染色，蒸馏水脱色，最后成像保存。
[0096]
如图2所示，经检测，玉米醇溶蛋白粉末的sds-page图谱(图2a)和白色玉米醇溶蛋白粉末的sds-page图谱(图2b)，均在19-22kda和23-24kda处显示出两个代表α-玉米醇溶蛋白的特征带，说明氧化脱色未导致玉米醇溶蛋白发生可见的变性。
[0097]
实施例11
[0098]
一种白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，包括以下步骤：
[0099]
采用90％乙醇对玉米黄粉进行充分逆流浸提，离心并取上清液后，得到浓度为18％的玉米醇溶蛋白萃取液；将1.8kg活性炭与60l所述玉米醇溶蛋白萃取液置于搅拌罐中充分混合搅拌1.5h，进行一次脱色。以硅藻土作为助滤剂，采用烛式过滤机分离活性炭，得
到浓度为16％的玉米醇溶蛋白一次脱色液；采用乙醇浓度为90％，过氧化氢浓度为9％的乙醇-过氧化氢水溶液稀释所述玉米醇溶蛋白一次脱色液的浓度至8％，并静置反应18h，进行二次脱色，。采用真空浓缩法以获得浓度为35％的玉米醇溶蛋白二次脱色液，同时分解过量的过氧化氢，其中真空度为-0.08mpa，浓缩温度为90℃。采用滚筒干燥法在1.2r/min和110℃下对所述玉米醇溶蛋白一次脱色液和玉米醇溶蛋白二次脱色液进行干燥，所得固体进行粉碎后得到玉米醇溶蛋白粉末和白色玉米醇溶蛋白粉末。
[0100]
分别称取2g玉米醇溶蛋白粉末和白色玉米醇溶蛋白粉末于烧杯中，添加0.4g甘油后和20ml90％(v/v)乙醇。在60℃下连续搅拌20min，以确保各组分完全溶解。将所得溶液超声30s后，取20ml移入17
×
9.5
×
2.1cm的聚丙烯容器中，并在50℃下干燥6h。完全干燥后，将所得薄膜剥离，在温度为25℃、湿度为52％的恒温恒湿箱内平衡48h。
[0101]
采用下述方法对所得薄膜的氧气透过率进行检测：
[0102]
在直径2cm、高5.5cm的玻璃瓶中添加3gfeso4·
7h2o。所得薄膜按照3
×
3cm的尺寸裁剪后，用于密封瓶口。将上述玻璃瓶置于恒温恒湿箱中(25℃，相对湿度75％)2天。氧气透过率按下式计算：
[0103][0104]
其中，氧气透过率单位为g
·
mm
·
m-2
·
d-1
；δm为玻璃瓶置于恒温恒湿箱前后增加的质量，单位为g；l为薄膜厚度，单位为mm；t为测试时间，单位为天；a为薄膜的测试面积，单位为m2。
[0105]
经检测，玉米醇溶蛋白粉末形成薄膜的氧气透过率为4.77g
·
mm
·
m-2
·
d-1
，白色玉米醇溶蛋白粉末形成薄膜的氧气透过率为3.48g
·
mm
·
m-2
·
d-1
，如表2所示。相比于玉米醇溶蛋白薄膜，白色玉米醇溶蛋白薄膜的氧气透过率下降了1.29g
·
mm
·
m-2
·
d-1
，说明后者在食品保鲜领域应用时更具优势，因为较低的氧气透过率可延缓氧气进入，减缓食品的氧化反应和微生物生长，从而保持食品的新鲜度和品质，达到延长保质期的目的。
[0106]
表2玉米醇溶蛋白氧化脱色前后的理化性质对比
[0107]

技术特征：
1.一种白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，其特征在于，包括以下步骤：步骤s1、采用80％以上的高浓度乙醇对玉米黄粉进行充分逆流浸提，离心并取上清液后，得到玉米醇溶蛋白萃取液；步骤s2、将活性炭与步骤s1中所述玉米醇溶蛋白萃取液置于搅拌罐中充分混合搅拌，并进行0.5～4h的一次脱色，以硅藻土或酸性白土作为助滤剂，分离活性炭，得到浓度为10～25％的玉米醇溶蛋白一次脱色液；步骤s3、采用乙醇-过氧化氢水溶液稀释步骤s2中所述玉米醇溶蛋白一次脱色液的浓度至5～12.5％，并静置反应6～30h，进行二次脱色，采用真空浓缩法获得玉米醇溶蛋白二次脱色液，同时分解过量的过氧化氢；步骤s4、对步骤s3中所述玉米醇溶蛋白二次脱色液进行干燥，得到白色玉米醇溶蛋白。2.根据权利要求1所述的白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，其特征在于，所述步骤s1中采用90％乙醇对玉米黄粉进行充分逆流浸提。3.根据权利要求1所述的白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，其特征在于，所述步骤s1中得到浓度为12-20％的玉米醇溶蛋白萃取液；优选的，得到浓度为16％的玉米醇溶蛋白萃取液。4.根据权利要求1所述的白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，其特征在于，所述步骤s2中活性炭与玉米醇溶蛋白萃取原液中固形蛋白质的质量比为1:24～1:2。5.根据权利要求1所述的白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，其特征在于，所述步骤s2中一次脱色的时间为1.5h。6.根据权利要求1所述的白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，其特征在于，所述步骤s3中乙醇-过氧化氢水溶液中乙醇浓度为90％，过氧化氢浓度为4～12％；优选的，所述过氧化氢浓度为9％。7.根据权利要求1所述的白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，其特征在于，所述步骤s3中采用乙醇-过氧化氢水溶液稀释步骤s2中所述玉米醇溶蛋白一次脱色液的浓度至8％，并静置反应18h，进行二次脱色，采用真空浓缩法以获得浓度为35％的玉米醇溶蛋白二次脱色液。8.根据权利要求1所述的白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，其特征在于，所述步骤s3中真空度为-0.1～-0.04mpa，浓缩温度为80～100℃；优选的，真空度为-0.08mpa，浓缩温度为90℃。9.根据权利要求1所述的白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法，其特征在于，所述步骤s4中，玉米醇溶蛋白二次脱色液的蛋白质保留率为89.16％，色素脱除率为65.90％。10.一种白色玉米醇溶蛋白，其特征在于，根据权利要求1-9任意一项所述的白色玉米醇溶蛋白两阶段脱色制备方法制备得到的。

技术总结
本发明公开了一种白色玉米醇溶蛋白及其两阶段脱色制备方法，属于农副产品深加工技术领域。将活性炭与玉米黄粉乙醇浸提所得的玉米醇溶蛋白萃取液混合搅拌，进行一次脱色，分离活性炭，以得到玉米醇溶蛋白一次脱色液；以乙醇-过氧化氢水溶液稀释玉米醇溶蛋白一次脱色液，并静置进行二次脱色，真空浓缩去除过量过氧化氢，以获得较高浓度的玉米醇溶蛋白二次脱色液；对玉米醇溶蛋白二次脱色液进行干燥，以获得白色玉米醇溶蛋白。所得产品白度高且变性程度低，兼顾了色素脱除效率与蛋白质有效率，显著提高了玉米黄粉的附加值，有利于玉米黄粉的综合开发利用。另外，本发明中的脱色方法具有简单、高效、环保、成本低等优点，适合大规模生产。生产。生产。


技术研发人员：徐斌 张霁尧 陈瑾 申秋云 吴其飞
受保护的技术使用者：江苏大学
技术研发日：2023.07.11
技术公布日：2023/10/6