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落葵种子蛋白质提取工艺的研究



全 文 :《食品工业》2011年第7期
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工艺技术
离心(4 000 r/min, 20 min)→加入一定倍数的蒸馏水洗
涤沉淀→离心(4 000 r/min, 20 min)→收集两次离心的
上清液定容→测定上清液中蛋白质含量→计算蛋白质
提取率→调节pH值到等电点→洗涤沉淀→水洗沉淀→
真空冷冻升华干燥→蛋白粉
1.2.3 落葵子蛋白质提取率计算
落葵子蛋白提取率=(上清液中蛋白含量/脱脂落
葵子粉中蛋白的含量)×100% (1)
1.2.4 单因素对落葵子蛋白提取率的影响
1.2.4.1 pH值对落葵粉中蛋白质提取率的影响
准确称取5份1 g的落葵子粉,分别按固液比为1∶
25的比例加入蒸馏水搅拌均匀,置于不同烧杯中,将
溶液pH值分别调到8,9,10,11,12,在50 ℃下水
浴恒温浸提1 h后,4 000 r/min,离心20 min,收集上
清液后,再加人相同固液比的蒸馏水,搅拌沉淀后
再离心20 min后,合并两次的上清液定容至100 mL的
容量瓶,凯式定氮测定上清液中的蛋白质含量,按照
1.2.3计算蛋白质的提取率。
1.2.4.2 温度对落葵子粉中蛋白质提取率的影响
准确称取5份1 g的落葵子粉,分别按固液比1∶25
的比例加入蒸馏水搅拌均匀,置于不同烧杯中,将溶液
pH值分别调至10.5,分别在30 ℃,40 ℃,50 ℃,60 ℃,
70 ℃恒温浸提1 h后,如1.2.4.1的操作,按1.2.3测定其
上清液中蛋白质的含量,并计算蛋白质提取率。
1.2.4.3 浸提时间对落葵子粉蛋白质提取率的影响
称取5份1 g的落葵子粉,以1∶25的固液比加人蒸
馏水搅拌均匀,置于不同烧杯中,将溶液pH值分别调
至10.5,在50 ℃下水浴恒温分别浸提0.5 h、1 h、1.5 h、
2 h、2.5 h后,如1.2.4.1的操作,按1.2.3测定其上清液中
蛋白质的含量,并计算蛋白质提取率。
落葵(Basella rubral L.)又名木耳菜、紫葛叶、藤
葵等,是一种以幼苗、嫩梢或叶为食用的、落葵科落
葵属一年生蔓生缠绕性植物。原产中国和印度,现在
亚洲、非洲和美洲均有栽培。据《本草纲目》记载,
其全身可以入药,是一种清热解毒的保健菜,在我国
各地均有栽培[1]。本文主要研究落葵种子蛋白质的最
佳提取工艺,为落葵资源的深度开发提供理论依据,
为其综合应用提供技术支撑。
1 试验材料与方法
1.1 材料与设备
落葵子:试验田自种,试验前烘干研磨成粉。
试验所用硼酸、硫酸铜、浓硫酸、硫酸钾、无水
乙醚、氢氧化钠等均为分析纯。
主要仪器设备
万能粉碎机:河北黄骥齐家务科学仪器厂;PHS-
3C型数字式酸度计:江苏江分电分析仪器有限公司;
KDN-08型消化炉:上海新嘉电子有限公司;凯氏微
量定氮仪:上海新嘉电子有限公司。
1.2 试验方法
1.2.1 落葵子基本成分的测定
粗蛋白含量测定:用谷类、豆类作物种子粗蛋白
质测定方法(半微量凯氏法)GB/T5009.5-2003;粗脂
肪含量测定:用谷类、油料作物种子,粗脂肪测定
方法(GB/T5009.6-2003);水分含量测定:直接干燥
法;灰分测定:高温马弗炉法。
1.2.2 落葵子分离蛋白提取工艺
将落葵种子用万能粉碎机粉碎后,索式脱脂12 h后,
研磨成细粉,然后用传统的碱溶酸沉法提取分离蛋白。
提取工艺:脱脂红籽瓜瓜籽粉→加一定比例的蒸
馏水→调pH(用0.1 mol/L NaOH)值→恒温水浴浸提→
落葵种子蛋白质提取工艺的研究
李艳梅,赵福顺,钟智敏*,刘敏
内蒙古农业大学职业技术学院 (包头014109)
摘 要 采用碱提酸沉的方法提取落葵种子蛋白,研究pH值、浸提温度、浸提时间和固液比对落葵子
蛋白质提取率的影响。通过正交试验,确定较佳工艺条件为: pH值10、温度50 ℃、浸提时间1.5 h、
固液比1∶15,该条件下蛋白质提取率为82.15%。
关键词 落葵种子;提取;分离蛋白
Study on the Extraction of Protein of Basella rubra Linn. Seed
Li Yan-mei,Zhao Fu-shun*,Zhong Zhi-min,Liu Min
College of Vocational Technology Inner Mongolia Agricultural University (Baotou 014109)
Abstract The alkali fusion and acid precipitation theory was adopted to extract protein isolate from Basella
rubra Linn. seed and assay its isoelectric point. The effects on protein extraction rate by the factors, such as pH,
extraction time, temperature and material/water. By the orthogonal test, the optimal conditions are determined as
follows: pH10, extraction time 1.5 h, temperature 50 ℃, material/water 1∶15. The totalextraction rate was 82.15%.
Keywords Basella rubra Linn. seed;extraction;separated protein
* 通讯作者
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《食品工业》2011年第7期
工艺技术
1.2.4.4 固液比对落葵子粉中蛋白质提取率的影响
称取5份1 g的落葵子粉,分别按料液比1∶5,1∶
10,1∶15,1∶20、1∶25的比例加入蒸馏水搅拌均
匀,置于不同的烧杯中,将溶液的的pH值调至10.5,
在50 ℃下恒温浸提1 h后,如1.2.4.1的操作,按1.2.3测
定其上清液中蛋白质的含量,并计算蛋白质提取率。
1.2.5 正交优化试验
根据单因素试验结果,取三个水平进行正交试验。
2 结果与分析
2.1 落葵子粉基本成分分析
由表1可知,落葵子粉粗蛋白含量为18.85%,脱
脂落葵子粉蛋白含量为53.21%,同时脂肪含量很高,
可能会影响蛋白质的提取,故采用脱脂后落葵子粉作
为原料提取分离蛋白。
2.2 落葵子分离蛋白提取工艺研究
2.2.1 pH值对落葵子粉中蛋白质提取率的影响
如图1所示,pH 8~11范围内,随着pH值的升高,提取
率也增加,pH 12时提取率达到78.37%,在碱提过程
中,过高的pH值会使样品的颜色发生变化,使蛋白质
过度水解,过高的pH值条件下,会使部分氨基酸分解,
而且会使蛋白质营养价值降低,而且在碱性条件下进行
热处理,会使氨基酸残基发生异构化,使氨基酸形成
外消旋混合物,将会使营养价值降低[2]。此外,还可
导致赖氨酸、鸟氨酸、丙氨酸的形成以及在分子间或
分子内形成共价交联,这些物质往往是一些不易消化或
有毒性的物质[3]。因此,为了保证提取出的蛋自质的
品质,碱溶时的ph值最好不要超过11为好。
2.2.2 浸提温度对落葵子粉中蛋白质提取率的影响
如图2所示,在30 ℃~50 ℃的范围内,随温度
的升高,提取率也随之增加,在50 ℃提取率达到
82.56%,但超过50 ℃后提取率下降,并趋于平缓,
温度过高会使蛋白质发生变性,所以碱溶时适宜温
度为50 ℃以下。
2.2.3 浸提时间落葵子粉蛋白质提取率的影响
由图3可知,在0.5 h~1.5 h之间,随着浸提时
间的延长,提取率也随之增加,1.5 h时提取率为
80.67%,随着时间的延长,提取率稍有下降,长时
间的高温、强碱作用会使蛋白质氢键断裂、空间结
构遭到破坏、疏水基团暴,溶解度降低[4],因此本试
验浸提时间选为1.5 h左右。
2.2.4 固液比对落葵子粉蛋白质提取率的影响
如图4所示,随着固液比的增加,蛋白质提取
率也随之增加,料液比的增加,有助于蛋白质的溶
出,溶解在水中蛋白质含量增大,在固液比为1∶15
时,其提取率达到71.61%,固液比继续增大时,其
提取率稍有下降,可能是由于溶解在碱液中蛋白质
浓度降低了,从节约能源的角度考虑,固液比适宜
比例为1∶15左右。
2.2.5 正交试验
表1 落葵子粉基本成分测定结果
基本成分含量
/% 水分 灰分 粗蛋白 粗脂肪
落葵子粉 4.29±0.045 3.30±0.02 18.85±0.05 25.09±0.02
脱脂落葵子粉 4.83±0.13 4.16±0.05 53.21±0.03 3.83±0.15
图1 pH值对蛋白质提取率的影响
图2 浸提温度对蛋白质提取率的影响
图3 浸提时间对蛋白质提取率的影响
图4 固液比对蛋白质提取率的影响
表2 正交试验方案及结果分析
序号 A固液比
B
pH值
C
浸提温度 /℃
D
浸提时间 /h
蛋白质提
取率 /%
1 1(1∶10) 1(9.5) 1(30) 1(0.5) 50.13
2 1 2(10) 2(40) 2(1) 60.54
3 1 3(10.5) 3(50) 3(1.5) 66.25
4 2(1∶15) 1 2 3 75.25
5 2 2 3 1 71.54
6 2 3 1 2 79.04
7 3(1∶20) 1 3 2 63.61
8 3 2 1 3 67.89
9 3 3 2 1 60.61
K1 59.973 63.000 62.353 60.760
K2 71.947 66.657 65.470 64.397
K3 64.037 65.300 67.133 69.800
R 12.974 3.657 4.780 9.040
展望组合 A2B2C3D3
因素主次 A→D→C→B
《食品工业》2011年第7期
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工艺技术
冻藏对高风险食品中微生物的影响
肖剑,梁智安,林秀敏
广州市食品工业卫生检测所 (广州 510410)
摘 要 选择沙拉、生食水产品、凉拌菜三种高风险食品,比较冻藏前后菌落总数和大肠菌群数量
差异。结果显示:三种样品在冻藏前后微生物数量均有不同的变化,其中,沙拉和凉拌菜样品菌
落总数变化不明显,生食水产品中菌落总数有所增加,但并无显著性变化;三种样品大肠菌群均
有明显的变化,其中,沙拉和凉拌菜均有显著性降低(p<0.05),而生食水产品有明显增加,但并
不显著。
关键词 高风险食品;冻藏;菌落总数;大肠菌群
Effects of Frozen Storage on Microorganism in the High-risk Foods
Xiao Jian, Liang Zhi-an, Lin Xiu-min
Guangzhou Institute of Food Industry Hygiene Inspection (Guangzhou 510410)
Abstract Choosing the three kinds of high-risk foods: salad, eating raw aquatic products and cold dishes,
and compared the differences of aerobic plate count and coliforms count between frozen storage. The
results shows: the microorganisms count of three kinds of high-risk foods have inconsistent change, for
the aerobic plate count in salad and cold dishes have unconspicuous change, and the count in eating raw
aquatic products is increased ,but no statistical signifi cance. However, the coliforms count of three kinds
of high-risk foods all have distinct change, and the count in salad and cold dishes is signifi cance reduced (p
<0.05), but the count in eating raw aquatic products is increased distinctly, but no statistical signifi cance.
Keywords the high-risk foods; frozen storage; aerobic plate count; coliforms
近年来发生的食源性有害微生物中毒事件,使得
人们逐渐重视食品中由于微生物存在而引起的安全问
题,国家通过政府机构改革、法律法规完善、食品安
全管理相关机制建立、食源性疾病的监测与预防措施
的制订和实施对食品安全进行有效监控[1]。目前,高
风险食品作为各级卫生行政部门监控的主要对象,根
据国家食源性疾病监测网部分资料的分析,食物中毒
的高危食品为:肉类、粮食、海产品、水果蔬菜、鸡
蛋、豆类、奶[2]。我国对于高风险食品中微生物风险
评估处于研究初级阶段,而微生物风险评估技术的发
由表2看出,影响落葵子粉中蛋白质提取率的四
个因素中,按极差大小其主次顺序为A>D>C>B,
即固液比对其蛋白质提取率的影响最大,浸提时间和
浸提温度的影响次之,pH值影响最小。表3显示,对
落葵子粉中蛋白质提取率影响的主次顺序为:A>D>
C>B,这一结果与极差分析的结果一致。较优提取蛋
白质条件为:A2B2C3D3,即固液比1∶15,pH值10,
浸提温度50 ℃,浸提时间1.5 h时提取率最高,可达
82.15%。
3 结论
(1)本研究采用了稀碱溶液为提取剂,研究pH值、
浸提温度、浸提时间及固液比对落葵子粉蛋白质提取率
的影响,其中固液比对其蛋白质提取率的影响最大,其次
是浸提时间和浸提温度,影响最小的是pH值。
(2)采用碱提酸沉的方法提取落葵种子蛋白质,确
定了较佳试验条件:A2B2C3D3,即固液比1∶15,pH
值10,浸提温度50℃,浸提时间1.5 h时提取率最高,
对较佳试验条件A2B2C3D3进行验证,经过多次重复试
验,结果表明该提取条件稳定,重现性好,蛋白质提
取率为83.41%。
参考文献:
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社,1995,3.
[2] 张涛,卢蓉蓉. 汉麻籽分离蛋白的制备工艺、功能性质及
应用研究[D]. 无锡,江南大学学位论文,2008. 1.
[3] 寇明钰. 花椒籽蛋白分离提取及功能性质研究[D].西南大
学,2006.
[4] 潘牧. 姜绍通脱皮冷榨菜籽粕中菜籽蛋白的制备及其性
质的研究[D].合肥工业大学博士论文,2009.
表3 正交试验方差分析表
因素 偏差平方和 自由度 F值 F010(2,2) 显著性
A 256.513 2 12.512 9.000 *
B 20.502 2 1.000 9.000
C 35.329 2 1.723 9.000
D 124.143 2 6.055 9.000
误差e 20.50 2
注:* 表示显著性