全 文 ：参考文献：
[1] 夏其昌，蛋白质化学与蛋白质组学[M].北京：科学出版社，2002,6.
[2] 李元元，彭新一，曾志新.研究型大学本科教学质量保障体系的研究与实践[J] .中国大学教学, 2005,4.
创造力，使实验室成为创造性教学的场所。近五
年来，参与本课程组科研训练的学生达68人，其
中有5位学生获得福州大学本科生科研训练计划
优秀项目；学生参与发表的论文达11篇。学生在
实践性教学过程中一直保持研究性学习的良好状
态，充分激发了学生的学习主动性和创造性。
5 建立配套的考核方法
　　分数作为评价学生学习成绩的一个重要指
标，今天仍然没有失去它的意义，所以在某种程
度上来讲，“分是学生的命根”。 那么在探索研
究实践性教学改革的过程中，也需要建立一套与
研究实践性教学相配套的行之有效的考核方法。
期终成绩的评定方式对学生的学习情绪和认真程
度有一定的影响，由于过去过分依赖期末考试的
一次性成绩，学生平时不认真学习，考试前集中
突击的现象比较明显，制约了对学生综合素质的
培养。
　　建立平时作业、课堂讨论及期末考试相结合
的评定方法，注重学生运用知识能力的考核。改
革考核办法，尝试把考试变成学生能力培养的一
个重要环节。我们现在根据学生平时的学习态度
表现（占10%）、课程研究论文和读书报告会
（占20%）、实验操作测试（占20%）和期末考
试（占50%）进行综合评定，尽可能保证了成绩
评定的客观性和公正性，提高了学生对平时研究
性、实践性学习的重视程度和学习积极性，对学
生创新能力的培养和综合素质的提高有很好的促
进作用。
6 结语
　　蛋白质化学是生物学科的一门重要专业基础
课程，对其传统的教学模式进行改革，在教学过
程中，更加强调学生的主体性地位，教师需要在
教学活动中自觉运用研究型、启发式教学方法，
变灌输为启发，变被动为主动，引导学生在学习
过程中主动地提出问题，主动地思考问题，主动
去发现、去探索，教师在培养学生的批判性思维
与探索精神的同时，做到教学相长。对培养新世
纪复合型人才，增强学生创新能力具有重要的意
义。
论 文
汪少芸，叶秀云：研究与实践性教学在蛋白质化学精品课程中的应用
　　植物多酚（Plant Polyphenol），又称植物单
宁（Vegetable tannins），是一类在自然界中分布
广泛的植物体内的复杂酚类次生代谢产物，具有
多元酚结构，主要存在于植物体的皮、根、叶、
壳和果肉中，具有抗肿瘤、抗氧化、抗动脉硬
化、防治冠心病与中风等心脑血管疾病以及抗菌
等多种生理功能[1,2]。荔枝壳为无患子科植物荔枝
（Litchi chinensisi Sonn）的外果皮，含有大量的
多酚类物质[3]。荔枝壳是荔枝加工过程的生产废
弃物，不被利用，降低了荔枝的综合利用率，造
成资源的极大浪费。
　　文章采用“乌叶”荔枝壳为原料，研究了料
液比，超声波功率，超声波处理时间及丙酮体积
分数对荔枝壳粗多酚提取率的影响，并通过响应
面法获得最佳提取工艺条件，为荔枝壳多酚提取
提供理论基础。
1 实验部分
1.1仪器及试剂
　　AL204型精密分析天平；PL602-S型电子天
平；JY88-Ⅱ型超声波细胞粉碎机；RV数显型旋
转蒸发仪；WFZ UV-2802SH型紫外可见分光光
度计。
　　“乌叶”荔枝，购于漳州龙海；钨酸钠、钼
酸钠、磷酸、硫酸锂、双氧水、没食子酸、无水
碳酸钠、丙酮溶液，以上均为分析纯。
谢三都1，2，蔡聪育1，陈惠卿1
（1. 福建师范大学闽南科技学院，2. 闽南科技学院食品科学技术研究所，福建 泉州 362332）
摘 要：文章研究超声波提取荔枝壳粗多酚的最佳工艺条件：荔枝壳粉碎（40目）后用体积分数为20.05%的丙酮溶
液配制成料液比1：24.73的荔枝壳溶液低温（4℃）下浸提1h，再用161.59W的超声波功率处理14.83min，荔枝壳
粗多酚提取率达到37.10%。
关键词：超声波；荔枝壳；多酚
中图分类号：TS209 文献标识码：A 文章编号：1007-550X（2012）01-0039-04
超声波提取荔枝壳粗多酚的工艺研究
收稿日期：2011-12-15
作者简介：谢三都（1984-），男，助教，硕士，研究方向：天然产物的研究与应用。
论 文
福建轻纺 2012年1月 第1期
论 文
谢三都等：超声波提取荔枝壳粗多酚的工艺研究
1.2荔枝壳粗多酚提取工艺流程
　　新鲜荔枝壳40℃烘10h、粉碎、过40目标准样
筛→用丙酮溶液低温（4℃左右，下同）浸提1h
→超声波处理→过滤除渣→滤液经旋转蒸馏浓缩
（40℃，60rpm，30min）→浓缩液（荔枝壳粗多
酚）。
1.3试验方法
1.3.1荔枝壳粗多酚测定方法
　　以没食子酸为基准，采用福林-酚比色法[4]测
定粗多酚含量。所得标准曲线方程：Y=0.0338X-
0.001（Y：吸光度；X：质量浓度，ug.ml-1），
R2=0.9998。
1.3.2超声波提取荔枝壳粗多酚的单因素实验
　　以“乌叶”荔枝壳粗多酚为测定指标，进行
超声波提取的单因素实验，因素水平如下所示：
　　料液比：1：10、1：15、1：20、1：25、
1：30；
　　超声波时间：5、10、15、20、25min；
　　超声波功率：50、100、150、200、250；
　　丙酮溶液体积分数：0%、10%、20%、30%、
40%、50%、60%。
1.3.3响应面法优化试验
　　选取料液比（A，g.ml-1），超声波处理时间
（B，min），超声波功率（C，W），丙酮体积
分数（D，%）4个因素中对荔枝壳粗多酚提取率
有显著影响的不同水平，根据Box-Benhnken的中
心组合实验设计原理进行4因素3水平的二次多项
回归组合设计试验，确定超声波提取的最优工艺
条件。
1.3.4数据分析
　　采用Design-Expert7.1.3软件对响应面的试验
数据进行分析，获得超声波提取荔枝壳粗多酚的
最佳工艺条件。
2 结果与讨论
2.1 不同料液比对荔枝壳多酚提取率的影响
　　由图1可知，随料液比的增大，荔枝壳粗多
酚提取率逐渐升高，料液比为1：25时荔枝壳多酚
提取率达到最高值，为24.74%；当料液比进一步
增大时，荔枝壳多酚提取率急剧下降至19.08%。
在固液两相间，除了扩散溶解平衡外，还存在吸
附平衡，而较低温度有利于吸附[5]。当料液比较
低时，荔枝壳粗多酚提取率主要受扩散溶解平衡
制约；当料液比增大至足够大时，在超声处理产
生相同热量的条件下，提取液温度下降，吸附作
用增强，导致溶液中荔枝壳多酚溶解减少，提取
率下降。
表1 响应面因素水平编码表
图1 不同料液比对荔枝壳粗多酚提取率的影响
2.2 超声波处理时间对荔枝壳多酚提取率的影响
　　由图2可知，随着超声波处理时间的延长，
荔枝壳粗多酚提取率逐渐升高，超声波处理15min
时荔枝壳粗多酚提取率达到最高值，为23.85%；
当超声波处理时间继续延长，荔枝壳粗多酚提取
率急剧下降，处理时间为25min时，提取率下降
至10.62%。经长时间超声波处理易产生热效应造
成溶液温度上升，而多酚属于热敏性物质，在较
高温度（温度>58℃）下易被破坏[6]，导致荔枝壳
粗多酚提取率下降。
2.3超声波功率对荔枝壳多酚提取率的影响
　　由图3可知，随着超声波功率的增大，荔枝
壳粗多酚提取率逐渐升高，功率为150W时荔枝
壳粗多酚提取率达到最高值，为24.82%；功率进
一步增大，荔枝壳粗多酚提取率反而下降，当功
率增大至250W时，提取率下降至22.38%。由于
超声波功率增大，加剧了荔枝壳组织细胞的破
裂，使粗多酚提取率升高；但提取功率过大时，
溶液升温，蒸发加剧，料液比下降，导致粗多酚
提取率随之下降；同时，超声波强度过强会破坏
多酚物质的结构，造成粗多酚提取率下降。
2.4不同丙酮体积分数对荔枝壳多酚提取率的影响
　　由图4可知，荔枝壳粗多酚提取率随丙酮溶
液体积分数增加先上升后下降。当丙酮溶液体积
分数为20%时达到最高提取率34.15%；继续增大
丙酮溶液体积分数，荔枝壳粗多酚提取率反而下
降，当丙酮溶液体积分数增大至60%时，提取率
下降至23.85%。在植物组织中多酚与蛋白质、生
物碱、多糖等物质形成络合物，有机溶剂与水的
混合液可打断络合物的结合键，提高多酚的浸提
率。当有机溶剂浓度进一步升高时，溶剂与多酚
极性的差异增大[7]，由于相似相溶原理，荔枝壳
多酚提取率下降。因此，丙酮体积分数越高，反
而不利于多酚的提取。
2.5 响应面试验结果分析
　　在单因素实验结果基础上，采用Box-
Benhnken设计方案对单因素试验结果进一步优
化，所得结果如表2所示。
图2 超声波处理时间对荔枝壳粗多酚提取率的影响
图3 超声波功率对荔枝壳粗多酚提取率的影响
图4 丙酮体积分数对荔枝壳粗多酚提取率的影响
论 文
福建轻纺 2012年1月 第1期
论 文
谢三都等：超声波提取荔枝壳粗多酚的工艺研究
1.2荔枝壳粗多酚提取工艺流程
　　新鲜荔枝壳40℃烘10h、粉碎、过40目标准样
筛→用丙酮溶液低温（4℃左右，下同）浸提1h
→超声波处理→过滤除渣→滤液经旋转蒸馏浓缩
（40℃，60rpm，30min）→浓缩液（荔枝壳粗多
酚）。
1.3试验方法
1.3.1荔枝壳粗多酚测定方法
　　以没食子酸为基准，采用福林-酚比色法[4]测
定粗多酚含量。所得标准曲线方程：Y=0.0338X-
0.001（Y：吸光度；X：质量浓度，ug.ml-1），
R2=0.9998。
1.3.2超声波提取荔枝壳粗多酚的单因素实验
　　以“乌叶”荔枝壳粗多酚为测定指标，进行
超声波提取的单因素实验，因素水平如下所示：
　　料液比：1：10、1：15、1：20、1：25、
1：30；
　　超声波时间：5、10、15、20、25min；
　　超声波功率：50、100、150、200、250；
　　丙酮溶液体积分数：0%、10%、20%、30%、
40%、50%、60%。
1.3.3响应面法优化试验
　　选取料液比（A，g.ml-1），超声波处理时间
（B，min），超声波功率（C，W），丙酮体积
分数（D，%）4个因素中对荔枝壳粗多酚提取率
有显著影响的不同水平，根据Box-Benhnken的中
心组合实验设计原理进行4因素3水平的二次多项
回归组合设计试验，确定超声波提取的最优工艺
条件。
1.3.4数据分析
　　采用Design-Expert7.1.3软件对响应面的试验
数据进行分析，获得超声波提取荔枝壳粗多酚的
最佳工艺条件。
2 结果与讨论
2.1 不同料液比对荔枝壳多酚提取率的影响
　　由图1可知，随料液比的增大，荔枝壳粗多
酚提取率逐渐升高，料液比为1：25时荔枝壳多酚
提取率达到最高值，为24.74%；当料液比进一步
增大时，荔枝壳多酚提取率急剧下降至19.08%。
在固液两相间，除了扩散溶解平衡外，还存在吸
附平衡，而较低温度有利于吸附[5]。当料液比较
低时，荔枝壳粗多酚提取率主要受扩散溶解平衡
制约；当料液比增大至足够大时，在超声处理产
生相同热量的条件下，提取液温度下降，吸附作
用增强，导致溶液中荔枝壳多酚溶解减少，提取
率下降。
表1 响应面因素水平编码表
图1 不同料液比对荔枝壳粗多酚提取率的影响
2.2 超声波处理时间对荔枝壳多酚提取率的影响
　　由图2可知，随着超声波处理时间的延长，
荔枝壳粗多酚提取率逐渐升高，超声波处理15min
时荔枝壳粗多酚提取率达到最高值，为23.85%；
当超声波处理时间继续延长，荔枝壳粗多酚提取
率急剧下降，处理时间为25min时，提取率下降
至10.62%。经长时间超声波处理易产生热效应造
成溶液温度上升，而多酚属于热敏性物质，在较
高温度（温度>58℃）下易被破坏[6]，导致荔枝壳
粗多酚提取率下降。
2.3超声波功率对荔枝壳多酚提取率的影响
　　由图3可知，随着超声波功率的增大，荔枝
壳粗多酚提取率逐渐升高，功率为150W时荔枝
壳粗多酚提取率达到最高值，为24.82%；功率进
一步增大，荔枝壳粗多酚提取率反而下降，当功
率增大至250W时，提取率下降至22.38%。由于
超声波功率增大，加剧了荔枝壳组织细胞的破
裂，使粗多酚提取率升高；但提取功率过大时，
溶液升温，蒸发加剧，料液比下降，导致粗多酚
提取率随之下降；同时，超声波强度过强会破坏
多酚物质的结构，造成粗多酚提取率下降。
2.4不同丙酮体积分数对荔枝壳多酚提取率的影响
　　由图4可知，荔枝壳粗多酚提取率随丙酮溶
液体积分数增加先上升后下降。当丙酮溶液体积
分数为20%时达到最高提取率34.15%；继续增大
丙酮溶液体积分数，荔枝壳粗多酚提取率反而下
降，当丙酮溶液体积分数增大至60%时，提取率
下降至23.85%。在植物组织中多酚与蛋白质、生
物碱、多糖等物质形成络合物，有机溶剂与水的
混合液可打断络合物的结合键，提高多酚的浸提
率。当有机溶剂浓度进一步升高时，溶剂与多酚
极性的差异增大[7]，由于相似相溶原理，荔枝壳
多酚提取率下降。因此，丙酮体积分数越高，反
而不利于多酚的提取。
2.5 响应面试验结果分析
　　在单因素实验结果基础上，采用Box-
Benhnken设计方案对单因素试验结果进一步优
化，所得结果如表2所示。
图2 超声波处理时间对荔枝壳粗多酚提取率的影响
图3 超声波功率对荔枝壳粗多酚提取率的影响
图4 丙酮体积分数对荔枝壳粗多酚提取率的影响
论 文
福建轻纺 2012年1月 第1期
论 文
谢三都等：超声波提取荔枝壳粗多酚的工艺研究
　　采用Design-Expert7.1.3软件对表2实验数
据进行回归分析，获得荔枝壳粗多酚的最优提
取工艺参数：料液比1：24.73，丙酮体积分数
20.05%，161.59W超声处理14.83min，荔枝壳粗
多酚提取率预测值为37.1717%。
　　为验证Box-behnken试验设计所得结果的
可靠性，采用上述优化的提取工艺条件进行试
验，最终荔枝壳粗多酚提取率为37.10%，与理
论预测值相比，相对误差为0.19%，结果较理
想。
3 结论
　　超声波提取荔枝壳粗多酚的最佳工艺条件
为荔枝壳粉碎（40目）后用体积分数为20.05%
的丙酮溶液配制成料液比1：24.73的荔枝壳溶
液低温（4℃）下浸提1h，再用161.59W的超声
波功率处理14.83min，荔枝壳粗多酚提取率达
到37.10%，与理论预测值37.1717%相比，相对
误差为0.19%，结果较理想。
表2 响应面分析试验设计及结果
参考文献：
[1] 蔡文国，吴卫，邵金凤，等．Folin-Ciocalteu法测定鱼腥草多酚的含量[J]．食品科学，2010，31（14）：201-
204．
[2] Manach C, Wiliamson G, Morand C, et al. Bioavailability and bioeficacy of polyphenols in humans. I. Review of 97
bioavailability studies[J]. The American Journal of Clinical Nutrition, 2005, 81(Suppl 1): 230-242.
[3] 熊何健，卢玉兰．荔枝壳中多酚氧化酶活性研究[J]．食品科学，2006，27（12）：182-182．
[4] 凌关庭．抗氧化食品与健康[M]．北京：化学工业出版社，2004：342-343.
[5] 伍春，徐立，刘峻池，等．响应曲面法优化新疆药桑桑皮总多酚提取工艺[J]．食品科学，2011，32 (2)：106-
106．
[6] 董文宾，许先猛．杜仲叶多酚的提取及分离工艺研究[J]．陕西科技大学学报，2011，29(1)：66-67．
[7] 周跃勇，王岸娜，吴立根．从猕猴桃中提取多酚的研究[J]．食品研究与开发，2007，28(3)：57-59．
　　脂肪酶（Lipase，EC．3．1．1．3）又称三
酰甘油酰基水解酶，是重要的工业酶制剂[1]。研
究发现，脂肪酶应用于有机溶剂体系中，不仅能
催化不对称合成反应，而且具有酶易于回收和重
复利用，副产物易于分离的优点[2]。然而有机溶
剂往往导致酶变性或使酶的活力下降，因此，人
们常采用固定、修饰、包埋或加入保护剂等方法
提高酶在有机溶剂中的稳定性[3-4] ，但效果并不
理想。
生物有机化学家Klibanov指出耐有机溶剂微
生物和其所产耐有机溶剂酶的开发和应用才是解
决该问题的有效方法。国外的Hiroyasu Ogino [5]
和国内的肖静素[6]等人均对产脂肪酶的铜绿假单
胞菌的有机溶剂耐受性进行了研究，Moohamad
Ropaning Sulong[7]等人和Chin John Hun[8]筛选得
到了耐有机溶剂脂肪酶产生菌，并对其特异性基
因进行了表达。寻找耐有机溶剂的脂肪酶，使其
在有机溶剂或含有有机溶剂的环境中具有较高的
催化活性，已成为脂肪酶研究领域的一个重要方
向。
　　研究中以体积分数为50%的环己烷等有机溶
剂为筛选压力，从土壤中筛选到一株产脂肪酶的
有机溶剂耐受菌ZL8，对该菌株进行了紫外诱
变，得到脂肪酶高产菌株ZL8-26，并对其产酶
活性的条件优化进行了研究。
1 材料与方法
1.1 菌种来源
赖金添， 赖笑媚， 赖海燕， 詹芳芳， 蒋咏梅*
（福建师范大学生命科学学院，福建 福州 350108）
摘 要：以体积分数50%的环己烷等8种有机溶剂为筛选压力，从富油土壤中筛选得到15株产耐有机溶剂脂肪酶产
生菌。选择其中酶活最高的菌株ZL8进行紫外诱变，筛选得到产酶能力提高34 %的突变株ZL8-26，并对该菌的产
酶条件进行优化，酶活达到85 U.mL-1,是原始菌株的2.4倍。
关键词：脂肪酶； 耐有机溶剂； 筛选 ； 诱变； 条件优化
doi:10.3969/j.isn.1007-550X.2012.01.004
中图分类号：Q949.3 文献标识码：A 文章编号：1007-550X（2012）01-0043-07
*项目资助：福建省教育厅科技项目(JB09034)，福建师范大学国家级生物实验教学示范中心项目（2009ls020）。
收稿日期：2011-12-27
作者简介：赖金添（1988-），男，福建漳州人，主要从事应用微生物，酶工程方向的研究。
耐有机溶剂脂肪酶产生菌的筛选与育种*
论 文
福建轻纺 2012年1月 第1期