芬蘭國(guó)家技術(shù)研究中心(VTT)的研究稱,不同的溶劑會(huì)提供有效的、可持續(xù)的、簡(jiǎn)單的方法,用來(lái)溶解農(nóng)業(yè)生物質(zhì)副產(chǎn)品當(dāng)中的蛋白質(zhì)。
深共熔溶劑(DES)是不同固體的混合物,這些固體按適宜的比例混合之后在較低的溫度下即可熔化為液體。
這種方法已經(jīng)在釀酒業(yè)谷物副產(chǎn)品(BSG)、菜籽餅和小麥麩的蛋白質(zhì)分離中得到了試驗(yàn),這些材料都含有很高的蛋白質(zhì)比例。這些食品業(yè)副產(chǎn)品含有大量的纖維,因此不適于飼喂反芻動(dòng)物以外的其他生產(chǎn)動(dòng)物。
釀酒業(yè)谷物副產(chǎn)品的蛋白質(zhì)分離用DES進(jìn)行效果最好:幾乎BSG中80%的蛋白質(zhì)都能分離出來(lái),而常規(guī)的萃取方法只能提取出不到40%。而其他物質(zhì)的分離,例如碳水化合物,也可以通過(guò)DES的選用得到優(yōu)化。
這種新的蛋白質(zhì)富集方法尤其能夠讓釀造業(yè)和動(dòng)物飼料生產(chǎn)者受益,但經(jīng)過(guò)進(jìn)一步研究,這種方法還有望在食品工業(yè)中獲得應(yīng)用。
菜籽餅中的蛋白質(zhì)也能得到高度分離,但與傳統(tǒng)提取方法的差異不顯著。麥麩方面尚需進(jìn)一步研究。已知從麥麩里提取蛋白質(zhì)是很困難的。
VTT用一套60升的試驗(yàn)系統(tǒng)檢測(cè)了這種方法。該方法可以很容易地實(shí)現(xiàn)工業(yè)規(guī)模的量產(chǎn)。所用的化學(xué)品廉價(jià)且適于在食品中使用,許多都已經(jīng)是FDA(美國(guó)食品與藥品管理局)批準(zhǔn)的。
DES在金屬提取與拋光當(dāng)中有應(yīng)用,但如今,它們還被用于生物質(zhì)組分的分離。先前還沒(méi)有任何研究考察過(guò)它們用于生物質(zhì)蛋白質(zhì)分離的效果如何。
簡(jiǎn)單而高效的溶解過(guò)程
相關(guān)方法實(shí)在簡(jiǎn)單:DES和生物質(zhì),例如BSG,一起在反應(yīng)器中加熱混合兩小時(shí)。最后,往反應(yīng)器里加水,用過(guò)濾器分離固體。DES分子、蛋白質(zhì)和水會(huì)通過(guò)過(guò)濾膜從而被分離出來(lái)。
然后將蛋白質(zhì)干燥,其終產(chǎn)物是優(yōu)質(zhì)濃縮蛋白,可以用于生產(chǎn),例如飼喂豬和家禽。
DES具有營(yíng)養(yǎng)價(jià)值;它們含有諸如維生素B的前體,而后者在家禽飼料當(dāng)中有應(yīng)用。
這種方法還適用于人類食品用濃縮蛋白的生產(chǎn),盡管這方面還需要進(jìn)一步研究。VTT科研學(xué)者稱,采用DES濃縮的蛋白質(zhì)的主要應(yīng)用領(lǐng)域是動(dòng)物飼料。目前正在考慮這項(xiàng)專利發(fā)明的商業(yè)化。研究結(jié)果將于2016年在學(xué)術(shù)期刊發(fā)表。研發(fā)工作由Tekes,- “芬蘭創(chuàng)新基金署”和VTT資助。
什么是深共熔溶劑?
深共熔溶劑由兩種或兩種以上的高熔點(diǎn)物質(zhì)混合組成,其混合之后的熔點(diǎn)大大低于任何單一純凈組分的熔點(diǎn)。
一個(gè)已知的例子是氯化膽堿(熔點(diǎn)302°C)和尿素(熔點(diǎn)133°C)的混合物(分子比例1:2),它的熔點(diǎn)是12°C。深共熔溶劑代表了新一代的有機(jī)溶劑;關(guān)于它們的可能應(yīng)用的研究近幾年才剛剛開(kāi)始。