全 文 ：　第 21卷　第 3期 内　蒙　古　草　业 Vo l.21 ,N o.3　2 0 0 9年 9月 Inner　Mongo lia　Prataculture Sep., 2009
　文章编号:1009—1866(2009)03—0049—04
酸热法提取苦荬菜叶蛋白初探＊
白红杰 ,包丰艳 ,格根图＊
(内蒙古农业大学生态环境学院 , 内蒙古　呼和浩特　010019)
摘要:苦荬菜叶蛋白的提取方法通常是将苦荬菜的鲜嫩叶片经破碎压榨后 , 再通过加热 、加酸碱等方法从汁液中
分离出蛋白。本试验以絮凝温度 , 酸溶液浓度(pH), 絮凝时间作为试验因素取 5 个处理水平 , 组成三因素五水平
正交试验 , 按标准正交表 L 25(53)安排。以粗蛋白提取量为指标 , 综合考虑 , 得出较优提取参数为:絮凝温度
80℃、pH=4 和絮凝时间 4min。
关　键　词:叶蛋白;苦荬菜;提取方法
中图分类号:S812-05　　文献标识码:A
　　叶蛋白是植物的鲜嫩茎叶经打浆 、絮凝和分离
后提取出的浓缩物 ,富含蛋白质 ,并有丰富的氨基
酸和合理的配比 ,是优质蛋白饲料和有良好发展前
景的食品添加剂〔1〕〔2〕 。苦荬菜是高产优质的青绿
多汁饲料 。其叶量大 ,脆嫩多汁带苦味 ,适口性好
营养丰富 ,鲜草中干物质含量为 10.6%～ 20.0%,
干物质中含粗蛋白质 20%左右 ,其中可消化粗蛋
白(猪)150g/kg 。而且矿物质含量丰富 ,氨基酸种
类齐全 。鲜茎叶中含有白色汁液 ,具有清热解毒 、
抗菌消炎 、促进食欲 、帮助消化等作用 ,是一种不可
多得的优质高产牧草品种。有待于进一步开发利
用 。因此我们围绕提高叶蛋白中蛋白质含量这一
重要指标 ,对酸加热法进行了深入研究。以期对苦
荬菜叶蛋白提取的进一步研究和苦荬菜叶蛋白生
产的推广提供科学依据和技术支持。
1　实验材料与方法
1.1　实验材料
实验原料取自内蒙古呼和浩特市和林格尔县
农民教育培训基地 ,选取现蕾期生长正常 、大小均
匀的蒙早苦荬菜(Lactuca indicaL.cv.Mengzao)
新鲜叶片。
2.2　试验方法及流程
本试验不同酸不同加热条件的处理:以絮凝温
度 ,酸溶液浓度(pH),絮凝时间作为试验因素取 5
个处理水平 ,组成三因素五水平正交试验 ,按标准
正交表 L25(53)安排。每次取 10支离心管 ,每支离
心管中量取 20ml 浆液 ,以酸加热法进行处理 ,重
复 2次 。试验设计见表 1。
表 1　酸加热法絮凝物沉降工艺优化试验因素和水平
水平 絮凝温度(℃) 酸溶液浓度(pH) 絮凝时间(min)
1 25 3 2
2 60 4 4
3 70 5 6
4 80 6 8
5 90 7 10
　　提取叶蛋白的工艺流程图见图 1。摘选新鲜 、
无变色 、脆嫩 、无杂质的蒙早苦荬菜叶片 ,清洗后取
＊ 通讯作者:格根图 E-mail:gegentu@163.com
收稿日期:2009-05-15
作者简介:白红杰(1985—),女 , 内蒙古呼伦贝尔市人 , 在读研究生 ,研究方向为牧草加工与贮藏。
鲜样 200g ,按料液比 1∶1 打浆榨汁 ,获得 280ml
的浆液 ,即鲜样重与浆液的比例为 5g ∶7m l。所获
泉液用两层滤布(200目)过滤 ,再经磁力搅拌器搅
匀后 ,供试验备用 ,按照试验设计组处理后 ,离心 ,
待出现明显的绿色絮状物后 ,过滤 ,留固体部分放
在 65℃烘箱中烘干 20h ,称重。按照标准分析方法
测定粗蛋白质含量 。(杨胜 ,1991)。粗蛋白质提取
量根据以下公式计算。
粗蛋白质提取量(%)=粗提物干物质重量
(g/m1)×粗蛋白含量(DM(%))
鲜叶 ※ 榨汁 ※浆汁 ※酸加热 ※ 过滤 ※ 蛋白粗提物 ※干燥 ※ 成品叶蛋白
图 1　叶蛋白制备工艺流程
2.3　数据处理
叶蛋白提取物指标的测定〔3〕〔4〕及数据处理用
SAS统计分析软件进行。
2　结果与分析
图2　酸加热法提取叶蛋白粗提物干物质重量和粗蛋白质含量对比图
2.1　温度对叶蛋白粗提物干物质重量 、粗蛋白含
量和蛋白提取量的影响
从图 2可以看出随絮凝温度的升高 ,苦荬菜叶
蛋白粗提物干物质重量 、粗蛋白含量 、粗蛋白质提
取量的变化情况。温度为 80℃和 90℃的梯度之间
叶蛋白干物质重量无显著差异 ,其他温度梯度之间
存在极显著差异(P<0.01);在絮凝温度为 80℃和
90℃时出现叶蛋白粗提物干物质重量高峰。由此
可见絮凝温度是影响叶蛋白产率的重要因素。5
个温度梯度之间粗提物粗蛋白含量存在极显著差
异(P <0.01);粗提物粗蛋白含量随温度升高 ,呈
先上升后下降的趋势 ,在 70℃左右出现含量高峰。
温度为 80℃和 90℃的梯度之间粗蛋白质提取量无
显著差异 , 其他温度梯度之间存在极显著差异
(P<0.01):粗蛋白质提取量随温度升高 ,总体呈
上升的趋势 ,在温度为 80℃和 90℃时出现粗蛋白
质提取量高峰。
2.2　pH 对叶蛋白粗提物干物质重量 、粗蛋白含
量和粗蛋白提取量的影响
从图 2可以看出随 pH 值的升高 ,苦荬菜叶蛋
白粗提物干物质重量 、粗蛋白含量 、粗蛋白质提取
量的变化情况。提取液酸度在 pH 为 4和 5的梯
度之间无显著差异 ,其他提取液酸度 pH 值之间叶
蛋白 粗提 物干 物质 重量 存在 极显 著 差异
(P<0.01);随着 pH 值的升高 ,叶蛋白粗提物干物
质重量呈递减趋势 ,即较强的酸性是获取高叶蛋白
产率的重要因素;提取液的酸度在 pH 为 4时出现
粗提物干物质重量高峰 。5 个提取液酸度 pH 值
梯度之间粗提物粗蛋白含量存在极显著差异
(P<0.01);随着 pH 值的升高 ,粗蛋白含量呈上升
趋势 ,即较弱的酸性是获取较高粗蛋白含量的重要
因素 ,在 pH =6 时出现粗提物粗蛋白含量高峰。
提取液酸度 pH 为 5和 7的梯度之间无显著差异 ,
其他提取液酸度之间叶蛋白粗提物干物质重量存
在极显著差异(P<0.01);在 pH=4时出现粗蛋白
质提取量高峰。
2.3　絮凝时间对叶蛋白粗提物干物质重量和粗蛋
白含量 、粗蛋白提取量的影响
从图 2可以看出随絮凝时间的延长 ,苦荬菜叶
蛋白粗提物干物质重量 、粗蛋白含量 、粗蛋白质提
取量的变化情况。絮凝时间为 10min 和 8min ,
6min和 4min的梯度之间干物质重量无显著差异;
其他絮凝时间梯度之间存在极显著差异(P <
0.01);从试验结果来看絮凝时间对叶蛋白粗提物
干物质重量影响不明显 ,在絮凝时间为 4min时粗
提物干物质重量最高 。絮凝时间为 10min 和
50 　内　蒙　古　草　业　　　　　　　　　　　　　　2009年　
4min ,8min和 2min 之间无显著差异:其他絮凝时
间梯度之间粗提物粗蛋白含量存在极显著差异
(P <0.01);絮凝时间对粗蛋白含量的影响较明
显 ,絮凝时间为 10min时粗提物粗蛋白含量最高。
絮凝时间为 10min 、6min和 4min之间粗蛋白质提
取量无显著差异:其他絮凝时间梯度之间粗蛋白质
提取量存在极显著差异(P <0.01);絮凝时间为
4min时粗蛋白质提取量最高 。
表 2　正交试验组合及结果
试验处理
A
絮凝
温度(℃)
B
酸溶液
浓度(pH)
C
絮凝
时间(min)
干物质
重量(g/ml)
粗蛋白
含量(%)
粗蛋白
质提取
量(g/ml)
1 25℃ 3 10 0.1142 40.38 0.0461
2 25℃ 4 8 0.1138 43.55 0.0495
3 25℃ 5 6 0.1128 41.98 0.0474
4 25℃ 6 4 0.1092 46.28 0.0505
5 25℃ 7 2 0.1108 39.05 0.0433
6 60℃ 4 10 0.1514 43.87 0.0664
7 60℃ 5 8 0.1478 38.22 0.0565
8 60℃ 6 6 0.1220 46.3 0.0565
9 60℃ 7 4 0.1369 44 0.0602
10 60℃ 3 2 0.1449 44.26 0.0641
11 70℃ 5 10 0.1132 46.34 0.0525
12 70℃ 6 8 0.1085 45.56 0.0494
13 70℃ 7 6 0.1081 41.49 0.0449
14 70℃ 3 4 0.1176 44.14 0.0519
15 70℃ 4 2 0.1267 43.78 0.0555
16 80℃ 6 10 0.1626 44.21 0.0719
17 80℃ 7 8 0.1914 42.77 0.0819
18 80℃ 3 6 0.1809 44.08 0.0797
19 80℃ 4 4 0.1896 43.45 0.0824
20 80℃ 5 2 0.1978 41.1 0.0813
21 90℃ 7 10 0.1972 45.38 0.0895
22 90℃ 3 8 0.1594 41.41 0.0660
23 90℃ 4 6 0.2259 42.54 0.0961
24 90℃ 5 4 0.2164 41.58 0.0900
25 90℃ 6 2 0.1299 41.37 0.0538
粗提物干 k1 0.1122D 0.1434C 0.1477B
物质重量 k2 0.1406B 0.1583A 0.1482B
(g/m1) k3 0.1148C 0.1576A 0.1500A
k4 0.1853A 0.1265D 0.1508A
k5 0.1858A 0.1529B 0.1420C
R 0.0736 0.0318 0.0088
粗蛋白 k1 42.24E 42.85C 44.03A
含量 k2 43.33B 43.44B 42.10C
试验处理
A
絮凝
温度(℃)
B
酸溶液
浓度(pH)
C
絮凝
时间(min)
干物质
重量(g/ml)
粗蛋白
含量(%)
粗蛋白
质提取
量(g/ml)
(DM(%)) k3 4 4.26A 41.84E 43.28B
k4 42.92C 44.74A 43.89A
k5 42.45D 42.33D 41.91C
R 2.02 2.90 2.12
粗蛋白质 k1 0.0474D 0.0616C 0.0653A
提取量 k2 0.0580C 0.0686A 0.0620B
(g/ml) k3 0.0625B 0.0655 B 0.0649A
k4 0.0791A 0.0564D 0.0656A
k5 0.0793A 0.0652 B 0.0596C
R 0.03 19 0.0122 0.0060
　注:k1 、k2 、k3、k4 、k5 所在行的数据分别为对应各因素同
一梯度下的均值;R值代表不同因素下的极差。
2.4　絮凝温度 、酸溶液浓度 、絮凝时间对叶蛋白粗
提物干物质重量和粗蛋白含量 、粗蛋白提取量的
影响
正交试验结果见表 2。按照级差 R的大小 ,影
响叶蛋白粗提物干物质重量的因素主次顺序为
A>B>C ,即絮凝温度>pH 值>絮凝时间 。由此
可见粗提物干物质含量与絮凝温度呈正相关。影
响粗蛋白质含量的因素主次顺序为 B>C>A ,即
pH 值>絮凝时间>絮凝温度 。是因为 pH 影响酶
的反应速度 ,酶的活性随介质的 pH 变化而变化 ,
每一种酶有最适合的 pH 值 6 。影响粗蛋白质提
取量的因素主次顺序为 A>B>C ,即絮凝温度>
pH 值>絮凝时间。
25个处理组合中絮凝温度 90℃, pH 值为 4
和絮凝时间 6min的提取条件下 ,所提取的的粗提
物干物质重量最高 ,为 0.2259g 。絮凝温度 70℃,
pH 值=5和絮凝时间 10min的提取条件下 ,所提
取 的 粗 提 物 粗 蛋 白 含 量 最 高 , 达 到 了
46.34DM(%)。
以粗蛋白质提取量为指标得出的较优组合为
A 5 B2C3 ,即絮凝温度为 90℃,酸溶液浓度 pH =4
和絮凝时间 6min。该组合下的粗蛋白质提取量为
0.0961g/ml。
试验得出较优组合 A sB2C3 , 即絮凝温度
90℃, pH =4和絮凝时间 6min 。与表中计算后得
51　第 3期 白红杰等　酸热法提取苦荬菜叶蛋白初探
出的较优组合 A 5B2C3 ,即絮凝温度 90℃, pH =4
和絮凝时间 6min一致 。又因为絮凝温度在 80℃
和 90℃之间对粗蛋白质提取量无显著差异 ,絮凝
时间10mim 、6min和 4min之间对粗蛋白质提取量
同样无显著差异 ,所以最后得出较优试验提取组合
为 A 4B2C4 ,即絮凝温度为 80℃,酸溶液浓度 pH =
4和絮凝时间 4min。
3　结论与讨论
3.1　讨论
综合分析酸加热法的测定结果发现了比较一
致的结果。根据正交试验结果统计分析原则 ,温度
因素对苦荬菜叶蛋白提取量影响大小的排序是:
90℃>80℃>70℃>60℃>25℃;pH 值因素对苦
荬菜叶蛋白提取量影响大小的排序是:pH =4>
pH =5 =pH =7 >pH =3 >pH =6;絮凝时间
10min=6m in=4min>8min>2min 。理论上满足
苦荬菜叶蛋白提取量最适絮凝温度条件 , pH 值和
絮凝时间应该分别是 90℃、pH =4 和絮凝时间
4min。实际试验进一步验证了此结论 ,得出较优
试验提取组合为絮凝温度 90℃、pH =4和絮凝时
间 4min。
3.2　结论
高温加热和酸性提取环境较适合苦荬菜叶蛋
白的浸提。在本论文的酸加热法 , 即絮凝温度
90℃、pH =4和絮凝时间 4min 的处理组合条件下
粗蛋白质提取量最高 ,为 0.0961g/ml ,但是因为絮
凝温度 80℃和 90℃之间对粗蛋白质提取率无显著
差异 ,结合经济性考虑絮凝温度取 80℃为好。即
得出较优提取组合为絮凝温度 80℃,酸溶液浓度
pH =4 ,絮凝时间 4min ,该组合在酸加热法的不同
处理组合中 ,其粗提物干物质重量 、粗蛋白质含量
和粗蛋白质提取量等提取率指标均表现为最佳或
非常接近最佳状态。
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