全 文 ：第 7 卷第 4期
2008 年 11月 　 淮阴师范学院学报(自然科学版)JOURNAL OF HUAIYIN TEACHERS COLLEGE(NATURAL SCIENCE EDITION) 　
Vol.7 No.4
Nov.2008
　　　　　　
齿果酸模叶蛋白提取的初步研究
霍爱玲 , 王新风
(淮阴师范学院 生物系 , 江苏 淮安　223300)
摘　要:采用热絮凝法提取齿果酸模的叶蛋白 , 对加水倍量 、打浆时间 、 pH 、加热时间和加
热温度等 5个影响叶蛋白提取得率的因素进行了研究.在单因素基础上 ,对加水倍量 、打浆时
间 、pH 值和加热温度进行 4因素 3水平正交试验.方差分析结果表明 ,影响粗蛋白提取得率的
因素依次为加水倍量 ,打浆时间 ,pH ,加热温度.最佳工艺条件组合为加水倍量 3.5倍 ,打浆时
间2 min , pH值 4 , 加热温度 70℃.
关键词:齿果酸模;叶蛋白;初步研究
中图分类号:R284.1　　文献标识码:A　　文章编号:1671-6876(2008)04-0315-04
　收稿日期:2008-06-06
　作者简介:霍爱玲(1976-),女 ,江苏赣榆人 ,讲师 ,硕士 ,研究方向为生物化学.
0　引言
植物叶蛋白(Leaf Protein Concentrates ,简称 LPC),是从植物新鲜茎叶中直接提取出的蛋白质制品 ,由
茎叶细胞质内可溶性的细胞质蛋白和叶绿体内的基质蛋白 ,及部分线粒体蛋白组成 ,在食品 、医疗 、饲料
等方面有广泛的应用前景.目前世界上已有 10多个国家有叶蛋白生产的专门机构.我国有广阔的叶蛋
白资源 ,开发利用叶蛋白是解决中国食品 、饲料业中蛋白质资源紧缺的一条重要途径[ 1] .
齿果酸模(Rumex dentatus Linn.)为蓼科酸模属的一年生或多年生草本 ,在自然界分布广泛 ,俗称高
杆菠菜.其抗逆性强 ,喜阴暗 、潮湿的环境 ,生长速度快 ,产量可观 ,就饲用测定指标上 ,其营养价值十分
接近苜蓿[ 2] ,但用于饲用的研究较少.本文以齿果酸模作为研究对象 ,采用热絮凝法提取其叶蛋白 ,并以
叶蛋白得率和粗蛋白提取率为指标 ,在单因素基础上采用正交实验优化热絮凝法提取的条件 ,为齿果酸
模的开发利用提供依据.
1　材料与方法
1.1　材料
实验材料于 2007年 4月 ,在淮阴师范学院校园内采集 ,经鉴定为齿果酸模的新鲜 、无病斑和虫害茎
叶.洗净 ,晾干备用.
1.2　药品与仪器
盐酸 、氢氧化钠 、硫酸 、硼酸 、硫酸钾 、硫酸铜等 ,均为市售分析纯.
DS-1高速组织捣碎机 、HH-S恒温水浴锅 、TDL-5000B 冷冻离心机 、TE612-L 电子天平 、OS101-2AB电
热鼓风干燥箱 、PHS-3B精密 pH计 、凯氏定氮仪 、消化炉.
1.3　叶蛋白的提取
称取 50 g 齿果酸模茎叶 ,按一定质量比加水 ,用高速组织捣碎机捣碎 、过滤 ,将得到的浆液调整 pH ,
在设定温度下水浴加热 ,以 3 000 r/min离心分离 10min ,得到沉淀物叶蛋白 ,烘干称重.
DOI :10.16119/j.cnki.issn1671-6876.2008.04.008
1.4　测定方法
蛋白质含量测定采用凯氏定氮法(按照GB/T 5009.5-2003)[ 3] .
1.5　计算公式
叶蛋白得率(%)=提取叶蛋白干重/试样的干重×100%;
粗蛋白提取率(%)=叶蛋白得率×叶蛋白中蛋白含量×100%.
2　结果与分析
2.1　单因素实验
2.1.1　加水倍量对叶蛋白得率的影响
准确称取齿果酸模茎叶 50 g ,在其他条件相同的情况下 ,加水倍量分别为 1.5 ,2.0 ,2.5和 3.0 ,打浆
后过滤 ,加热沉淀烘干得叶蛋白.由图 1可知 ,当加水倍量为 2.5时 ,叶蛋白提取率最高为 10.34%.加水
倍量小于 2.5时 ,叶蛋白的粗蛋白提取率基本上是随着料水比的加大而增加.这是因为加水量太小 ,蛋
白质不能充分溶解 ,影响提取率;而加水量过大溶液太稀 ,影响沉淀效果 ,且使设备体积增大 ,降低生产
效率.
　　　　图 1　加水倍量对叶蛋白得率的影响　 　图 2　打浆时间对叶蛋白得率的影响
2.1.2　打浆时间对叶蛋白得率的影响
准确称取齿果酸模茎叶 50 g ,在其他条件相同的情况下 ,设置打浆时间分别为 1 ,2 ,3和 4 min ,打浆
后过滤 ,加热沉淀烘干得叶蛋白.由图 2可知 ,叶蛋白提取率随打浆时间的延长而提高.打浆时间为 3
min和 4min时的叶蛋白得率分别为 11.19%和 11.72%,没有显著差异.表明打浆时间越长 ,粉碎程度越
大 ,蛋白等溶出物就越多 ,但太长耗时耗能 ,使生产效率低.
2.1.3　pH对叶蛋白得率的影响
准确称取齿果酸模茎叶 50 g ,在其他条件相同的情况下 ,打浆过滤后 ,将 pH分别调整为 2 ,3 ,4 ,6 ,8 ,
9 ,11和 13后 ,加热沉淀烘干得叶蛋白.由图 3可知 ,pH对叶蛋白的得率有直接影响 ,且酸性条件对提高
叶蛋白的得率更为有利.其中 pH 为 3时叶蛋白含量最高 ,达到 10.68%,而 pH 为 2和 4时次之.这说明
极酸性或微酸性条件下叶蛋白得率较高 ,因为蛋白质是带有正负两种电荷的胶体大分子物质 ,在等电点
时溶解度最小 ,胶体稳定性最差 ,沉淀量最大 ,这种现象在叶蛋白提取中是普遍存在的[ 4-8] .
2.1.4　加热时间对叶蛋白得率的影响
准确称取齿果酸模茎叶 50 g ,在其他条件相同的情况下 ,打浆过滤后 ,加热沉淀 ,保温时间分别为5 ,
10 ,15 ,20和 25min ,烘干得叶蛋白.由图 4可知 ,随着加热时间的延长 LPC得率增加.几乎所有的蛋白质
都因加热变性而凝固.加热变性引起蛋白质凝固沉淀的原因可能是由于热变性使蛋白质天然结构解体 ,
疏水基团外露 ,因而破坏了水化层.由图可知加热时间 5 ～ 10min提取率较低 ,可能是由于时间太短 ,汁
液内部温度还没有来得及上升到可以使叶蛋白絮凝的温度.而在 10 ～ 15 min时 ,有一个明显的增加趋
势 ,15 ～ 20min时 ,LPC得率增加又趋于平缓.
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　　　图 3　pH 对叶蛋白得率的影响　　　　　　图 4　加热时间对叶蛋白得率的影响
2.1.5　絮凝温度对叶蛋白得率的影响
　图5　加热温度对叶蛋白得率的影响
准确称取齿果酸模茎叶 50 g ,在其他条件相同的情况下 ,打
浆过滤后 ,分别于 60 ,70 , 80和 90℃下加热沉淀 ,烘干得叶蛋白.
由图 5可以看出 ,随着絮凝温度上升 ,叶蛋白絮凝沉淀量逐渐增
大 ,当提取液加热到 60℃时 ,蛋白质开始絮凝沉淀;且在一定温
度范围内(60 ～ 70℃)随着温度的升高 ,蛋白酶发生变性 ,酶的反
应速率减小 ,蛋白质絮凝加快 ,沉淀量增加.当温度升高到 70℃
以后时 ,得率曲线增加变得比较平缓 ,如图所示 ,叶蛋白得率在
70℃高达 10.41%, 90℃最高为 10.75%,比 70℃增加了 3.27 个
百分点.但若絮凝温度太高 ,能耗增大 ,生产成本增高.
2.2　正交实验结果
在单因素基础上 ,为了研究不同因素对齿果酸模叶蛋白提
取和粗蛋白得率的相互影响 ,采用加热时间为 15min恒定条件 ,选用加水倍量 、打浆时间 、pH 和温度等
因素进行了4因素3水平的正交实验.
正交实结果表明 ,影响叶蛋白得率的因素主次顺序为:加水倍量 ,打浆时间 ,pH值和加热温度;影响
叶蛋白中蛋白含量的因素主次顺序为:pH值 ,加水倍量 ,打浆时间和加热时间.最佳工艺条件为:加水倍
量2.5倍 ,打浆时间 2min ,pH值 4 ,加热温度 70℃.加水倍量影响最大 ,加热温度影响最小.水太少会导
致浸提不充分 ,水量增多 ,在蛋白成分被充分浸提的情况下 ,也有较多的色素和细小纤维被溶解出来 ,因
此叶蛋白中粗蛋白含量反而下降.打浆越细 ,鲜叶与浸提的接触面积越大 ,其叶蛋白越容易被浸提出来 ,
当叶片粉碎比较完全时 ,打浆时间过长 ,可能会破坏部分蛋白酶的结构 ,使叶蛋白得率和粗蛋白含量略
微回降 ,同时消耗过多能量.溶液 pH 值是影响蛋白质表面电荷状态的一个重要的因素 ,因此对叶蛋白
中蛋白含量影响最为显著 ,远小于对叶蛋白中其他组分的影响.加热变性导致蛋白沉淀是热絮凝法提取
叶蛋白的机理 ,絮凝温度 70℃时 ,大部分蛋白已变性沉淀 ,升高温度对沉淀量增加影响不明显.
3　结论
1)正交实验结果表明 ,影响齿果酸模叶蛋白提取的最主要因素是加水倍量 ,加热温度影响最小.
2)热絮凝法提取齿果酸模叶蛋白的最佳工艺为:在加热为 15min的条件下 ,加水倍量 3.5倍 ,打浆
时间 2min , pH值 4 ,加热温度 70℃.
3)从正交实验结果可见 ,不同提取条件对齿果酸模叶蛋白中蛋白含量影响较大 ,所提叶蛋白中蛋
白含量最高是 54.54%.根据农业部SC118-83鱼粉质量检验标准(国家一级鱼粉蛋白质含量>55%,二
级>50%,三级>45%),加之齿果酸模生长速度快 ,产量可观等特点 ,可考虑将其作为叶蛋白饲料加以
开发利用.
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参考文献:
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48-50.
The Preliminary Sudy on Extraction of Leaf Protein
Concentrate from Rumex Dentatus Linn.
HUO A-ling , WANG Xin-fen
(Department of Biology , Huaiyin Teachers College , Huaian Jiangsu 223300 , China)
Abstract:　Using water as extracting solvent , the leaf protein content extracted from Rumex dentatus Linn.were
studied.The influences of the ratio of water to Rumex dentatus Linn., pulping time , pH of juice , heat preservation
time and temperature on extracting effect were investigated respectively.In this experiment , the orthogonal experi-
mental design was adopted in an extraction process with heat preservation time of 15 min.The results showed that
the optimum extracting processing parameters were the 3 ratio of water , pulping time of 2 min , at pH value of 4 ,
and temperature of 70℃.
Key words:　rumex dentatus linn;leaf protein;preliminary analysis
[责任编辑:蒋海龙]
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