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杏仁分离蛋白提取工艺的研究



全 文 :《现代食品科技》 Modern Food Science and Technology Vol.23 No.1(总 91)
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杏仁分离蛋白提取工艺的研究

李艳 1,郑亚军 2
(1.山西农业大学农学院,山西 太谷 030801)(2.山西农业大学食品学院,山西 太谷 030801)
摘要:本实验研究了碱液提取法提取杏仁分离蛋白的影响因素,通过试验,确定了提取杏仁分离蛋白的最佳工艺条件,即提取
温度为 40℃、pH为 9.0、料液比为 1:30、时间为 60min,在此条件下,蛋白质的提取率可达到 74.80 %.
关键词:提取; 杏仁;分离蛋白
中图分类号:TS255.6;文献标识码:B;文章篇号:1673-9078(2007)01-0057-03
Extraction of Separated Almond Protein
LI Yan, ZHEN Ya-jun
(1.College of Agriculture, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801,China)
(2.College of Food Science and Engineering, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801,China)
Abstract: This paper studied several influential factors in the extraction of almond separated protein using sodium hydroxide (NaOH) as
extracting agent. The optimal temperature, solid-liquid ratio, pH value and extraction time were shown to be 40℃, 1:30, 10 and 60min,
respectively, under which the extraction ratio was up to 74.80%.
Key words: Extraction; Almond; Separated protein

杏仁(Semen armeniacae amarae)是蔷薇科李属植
物杏或山杏的种子,杏仁具有丰富的营养价值和良好
的药用价值。杏仁中含有约 25%的蛋白质。杏仁蛋白
质中含人体所需的 18种氨基酸,是一种良好的蛋白质
营养强化剂和药食兼用的植物蛋白质,可缓解目前的
蛋白质资源短缺。杏仁的产量很大,山西每年出口约
5×105kg,全国每年出口约 5×106kg[1]。当前,杏仁已
作为山西省雁北地区优化农业结构的两大经济干果之
一。因此杏仁蛋白的研究和开发具有十分重要的意义。
1 试验材料与仪器
1.1 试验材料
脱脂杏仁粉:购于山西农科院特用甜杏仁,脱壳、
去皮,在通风干燥箱中干燥,粉碎后过 60目筛,再用
无水乙醚按料液比 1:15 对过筛所得杏仁粉的进行脱
脂,挥发掉乙醚,得到脱脂杏仁粉。
试剂:0.1mol/L盐酸、0.1mol/L氢氧化钠、无水
乙醚、无水乙醇、冰乙酸、考马斯亮蓝 G-250(进口
分装)、硼酸、硫酸铜、甲基红等(均为分析纯)。
1.2 试验仪器
721-型分光光度计,上海光谱仪器有限公司;
FD-1型冷冻干燥机,北京博医康实验仪器有限公司;
收稿日期:2006-9-15
作者简介:李艳,在读研究生,研究方向为作物栽培学与耕作学。
TGL-16G型离心机,上海安宁科学仪器厂;电热恒温
水浴锅;凯氏定氮装置;pH-2型酸度计。
2 试验方法
2.1 杏仁分离蛋白的提取[2]
称取脱脂杏仁粉 2g,按一定比例加入磷酸氢二钠
-磷酸二氢钠缓冲液,在一定温度、pH(以氢氧化钠
调节)下浸提一定时间,浸提时维持 pH恒定(±0.1),
浸提后 4000r/min 离心 20min,收集上清液,考马斯
G-250 法测定蛋白质含量。然后等电点沉淀蛋白,弃
取上清夜,用蒸馏水洗涤沉淀 3~5次,冷冻浓缩干燥,
得到蛋白质提取物。
2.2 蛋白质浓度的测定
杏仁粉中的蛋白质含量用凯氏定氮法测定;提取
液中的蛋白质含量的测定用考马斯G-250法。
2.3 蛋白质提取率的计算
蛋白质提取率=(提取液中蛋白÷杏仁中蛋白质)×100%
3 结果与分析
3.1 pH对提取率的影响
用NaOH调整浸提液的pH分别至7、8、9、10、11,
然后在固液比1:25下40℃浸提1h,测定蛋白质提取率,
结果如图1。
如图1,在pH 7~10的范围内,随着pH的升高,蛋
DOI:10.13982/j.mfst.1673-9078.2007.01.019
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白质的提取率升高,当pH 10时,达到最大;随后随着
pH的升高,提取率反而下降,且样品液体中有异味。
因为杏仁蛋白在碱性环境中发生酸式解离使其本身带
负电荷,蛋白质分子间互相排斥,分散性好,溶解性
较好,而且碱液对蛋白质分子的次级键特别是氢键具
有破坏作用,使蛋白质分子表面具有相同的电荷,从
而对蛋白质分子有增溶作用,这种增溶作用随着pH的
升高而增大;但当pH再提高时,蛋白质过度水解,提
取率降低,同时氨基酸之间有可能发生缩合反应,生
成了异味物质[3]。
66%
68%
70%
72%
74%
76%
78%
7 8 9 10 11
pH




图1 pH对提取率的影响
3.2 温度对提取率的影响
选取pH10和固液比1:25的浸提液5份,分别在25
℃、30℃、35℃、40℃、45℃、50℃的条件下浸提1h,
测定蛋白质提取率,结果如图2。
图2知,45℃时,杏仁分离蛋白提取率最大;25~45
℃时,提取率随温度的升高而增加;这是由于随着温
度的升高,蛋白质分子的构象发生轻微改变,分子的
立体结构变得伸展,有利于蛋白质分子和水分子的运
动及其相互作用,温度的升高对蛋白质溶解起到了增
溶作用;但当温度高于45℃时,维持蛋白质空间构象
的次级键被破坏,引起天然构象解体,把原来在分子
内部的一些疏水基团暴露到分子表面,促进了蛋白质
分子间的相互结合而凝结沉淀。
55%
65%
75%
25 30 35 40 45 50
温度/℃




图2 温度对提取率的影响
3.3 料液比对提取率的影响
取pH10的浸提液,按固液比1:10、1:15、1:20、1:25、
1:30在40℃下浸提1h,测定浸提率如图3。
从图 3可知,随着料液比的增大,提取率开始变
大,在料液比为 1:10时,溶液的黏度较大,分子扩散
速率低,导致体系分散不均匀,体系 pH 不均匀,从
而影响了浸提液对蛋白质的提取;当料液比达到 1:25
时,随料液比的增大,提取率的提高不明显。因此,
从经济角度出发,料液比为 1:15~1:25较为适宜。
40%
45%
50%
55%
60%
65%
70%
75%
80%
1:10 1:15 1:20 1:25 1:30
料液比




图3 料液比对提取率的影响
3.4 时间对提取率的影响
选取料液比为1:25,pH 10的浸提液5份,在40℃下
分别浸提20min、30min、40min、50min、60min,测定
蛋白质提取率,结果如图4。
52%
54%
56%
58%
60%
62%
64%
66%
68%
70%
20 40 60 80 100
提取时间/min




图4 时间对提取率的影响
从图4可看出,在一定条件下,浸提时间越长,对
蛋白质的提取率越大。当浸提时间达到80min时,蛋白
质的溶出率达到动态平衡,提取率变化不大。此时,
延长提取时间对提取率的影响不大。因此,综合各种
因素,提取时间以80min为适宜。
3.5 正交试验分析
在单因素分析的基础上,对影响杏仁蛋白提取率
的pH、温度、料液比进行了(L9(34)正交试验,各因素
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所取水平见表1,不同因素水平试验结果见表2。
表1 实验因素和水平表
A B C D
温度/℃ pH 料液比 时间/min
35 8.0 1:20 60
40 9.0 1:25 80
45 10.0 1:30 100
表2 正交实验结果分析表
A B C D 提取率/%
1 1 1 1 1 58.76
2 1 2 2 2 66.72
3 1 3 3 3 64.56
4 2 1 2 3 71.17
5 2 2 3 1 74.80
6 2 3 1 2 65.25
7 3 1 3 2 63.24
8 3 2 1 3 43.29
9 3 3 2 1 55.20
K1 190.04 193.17 167.31 188.76 563.00
K2 211.22 184.81 193.09 195.21
K3 161.73 185.01 202.60 179.02
k1 63.35 64.39 55.77 62.92
k2 70.41 61.60 64.36 65.07
k3 53.91 61.67 67.53 59.67
R 16.50 2.79 11.76 5.40
从表2可知,通过正交试验分析和极差分析,各因
素对杏仁蛋白提取率的影响顺序为:温度>料液比>提
取时间>pH;而且最佳工艺为A2B2C3D1,即温度40℃、
料液比为1:30、pH为9.0、时间为60min。根据最佳工艺
条件对杏仁蛋白质进行提取,蛋白质的提取率可达
74.8%。
4 结论
热减法提取杏仁蛋白的最佳工艺为:温度40℃、
料液比为1:30、pH为9.0、时间为60min。根据最佳工艺
条件对杏仁蛋白质进行提取,蛋白质的提取率可达
74.8%。
热碱法提取杏仁蛋白质时,易造成蛋白质变性和
有害物质的生成,因此,减法提取杏仁蛋白质时,应
适当地选取提取液的pH和提取温度。
参考文献
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开发,2005,26(5):151-154
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与食品机械,2005,(9):47-51

(上接第56页)
用酶,水解条件为 pH 7.0,温度 50℃,底物浓度 5%,
酶浓度 8%,水解时间 6h。
3.2 以苦味值为指标,确定最佳脱苦条件,大豆蛋白
水解液采用 1%粉末状活性炭,0.8% β-环状糊精和
0.08%柠檬酸,三者联合脱苦风味较好。
参考文献
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方贵权荣膺首届“十大新粤商”称号
和 2006 广东十大经济风云人物
在2007年 1月 18日在广州召开的第三届中国企业文化论坛和在2007年 1月28日在广州中山纪念堂隆重举
行的“2006广东十大经济风云人物”评选活动中,珠江啤酒集团有限公司董事长方贵权荣膺“十大新粤商”称号
和当选为“十大经济风云人物”和荣获“最具胆识与魄力”奖。