全 文 ：农 业 研 究 与 应 用
辣 木 （Moringa oleifera Lam.） 是 辣 木 科
（Mofingaceae） 辣木属（Moringa Adans.） 14个种
中栽培最广泛的一个[1]。辣木叶和种子中均含有丰富
的矿物元素、纤维、油、蛋白质、维生素、氨基酸和
甾醇等[2]。20世纪 90年代以来，我国开始从印度、
缅甸、非洲等地引进辣木，并在干热河谷地区如云
南的元江、红河等地试种成功，目前在广东、海南、
福建等地都有栽培。随着栽培规模的扩大，侧重于
辣木的产品开发研究也日渐增多，如辣木茶、辣木
叶粉、辣木糕点等，但针对于辣木功能性成分的研
究和开发相对较少。Anwar [3]等分析了野生辣木种
子各组分的质量分数分别为油质 34.80 %、蛋白质
26.50 %～32.00 %、纤维 7.54 %、水分 8.90 %和灰
分6.53 %；段琼芬[4]等对辣木种子中的主要化学成分
进行了分析测定，结果显示种子各主要成分含量为
粗蛋白 37.00 %、油 34.00 %、水分 5.80 %、淀粉
6.10 %、单宁 3.03 %、可溶性总糖 17.10 %、蔗糖
2.80 %、还原糖 8.45 %、粗纤维 2.90 %、灰分
3.48%、游离脂肪酸 8.00 %；刘昌芬[5]等研究发现在
辣木叶干粉中每 100 g就含有 27.1 g的粗蛋白, 2003
mg钙，368 mg镁，204 mg磷，1324 mg钾，0.60
mg铜，282 mg铁以及 163 mg维生素 A。从这些研
究报道中均可以看出辣木蛋白含量较为丰富，蛋白
含量在 27 %～37 %，与含蛋白量较多的大豆相近，
因而具有一定的研究意义和开发价值。拟研究以辣
木叶粉为原料，采用超声辅助提取法，通过盐溶液
提取辣木叶蛋白，并通过对超声提取时间、提取温
度、盐溶液浓度和 pH值 4 个因素对蛋白质提取影
响的研究，确定较优的提取工艺条件，为辣木在食
品和药用领域的应用提供一些理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料和试剂
辣木叶采自广西亚热带作物研究所花卉中心，
置于 55 ℃烘箱，48 h 后取出粉碎，过 40 目筛备
用；牛血清蛋白（上海源叶）；考马斯亮蓝 G250。
1.2 仪器设备
JJ1000 型电子天平，常熟市双杰测试仪器厂；
DHG-9240A型电热恒温干燥箱，上海精宏实验设
备有限公司；KBS-250型超声波细胞粉碎机，江苏
辣木叶蛋白超声辅助盐提取工艺初步研究
黄秋伟 1， 2 彭欣怡 1， 2 黄惠芳 2
（1广西大学轻工与食品工程学院，南宁 530004；2广西壮族自治区亚热带作物研究所）
摘 要：以辣木叶粉为原料，采用超声盐提的方法提取辣木蛋白质，以超声时间、提取液浓度、
提取温度、提取液 pH作为考查因素，通过单因素试验和组合试验来研究其辣木蛋白质得率的影响。
结果表明：影响粗蛋白得率的因素依次为 pH>提取液浓度 >超声时间 >提取温度；最佳提取工艺条件
为超声破碎 30 min，提取温度 60℃，提取液为 0.7%氯化钠溶液，pH 11.0，粗蛋白得率为 10.28 %。
关键词：超声提取 辣木叶 植物蛋白
作者简介：黄秋伟，男，助理研究员，主要从事天然产物有效成分提取及植物育种工作。
收稿日期：2016-04-06
农 业 研 究 与 应 用
AGRICULTURAL RESEARCH AND APPLICATION
2016年第 3期（总第 164期）
（General Serial No.164）No.3 May 201648
农 业 研 究 与 应 用
浓度（mg/mL）
昆山市超声仪器有限公司；3-30 K 高速冷冻离心
机，德国 Sigma；T6型紫外可见分光光度计，北京
普析通用仪器有限公司。
1.3 试验方法
1.3.1 粗蛋白的提取方法
准确称取制备好的辣木叶干粉 1.00 g置于 250
mL烧杯中，加入 100 mL（料液比 1:100） 的氯化
钠溶液，在磁力搅拌器上搅拌复水 30 min，超声破
碎一定时间后，置于水浴锅中浸提 1 h，浸提结束后
经慢速滤纸抽滤，滤液再经过离心机 5000 r/min冷
冻离心 20 min，上清液即为含辣木粗蛋白的提取
液，收集上清液至棕色瓶中 4℃冷藏备用。
1.3.2 影响蛋白质得率的单因素试验
1.3.2.1 超声破碎时间对蛋白质得率的影响
在浸提温度 60℃、0.5 % NaCl溶液、pH8.0条
件下，分别设置破碎时间 15、 20、 25、 30、 35
min，按照 1.3.1中的方法进行提取试验，探讨超声
时间对辣木蛋白得率的影响。
1.3.2.2 浸提温度对蛋白质得率的影响
在超声破碎时间 20 min、 0.5% NaCl 溶液、
pH8.0 条件下，控制浸提温度分别为 40、50、60、
70、80℃，按照 1.3.1 中的方法进行提取试验，探
讨温度对辣木蛋白得率的影响。
1.3.2.3 NaCl溶液浓度对蛋白质得率的影响
在超声破碎时间 20 min、浸提温度 60℃、
pH8.0条件下，分别配制不同的提取液浓度 0.3 %、
0.5 %、0.7 %、0.9 %、1.1%，按照 1.3.1 中的方法
进行提取试验，探讨盐溶液浓度对辣木蛋白得率的
影响。
1.3.2.4 NaCl溶液 pH值对蛋白质得率的影响
在超声破碎时间 20 min、浸提温度 60℃、0.5
%NaCl 溶液条件下，分别调节提取液的 pH8.0、
9.0、10.0、11.0、12.0，按照 1.3.1中的方法进行提
取试验，探讨 pH值对辣木蛋白得率的影响。
1.3.3 最佳提取试验
通过单因素试验对辣木蛋白的得率影响结果，
从各个因素中选取一个提取效果较好的参数，组合
起来后进行验证试验，研究所选的工艺参数是否能
提高辣木蛋白的得率。
1.3.4 蛋白质含量的测定
研究均采用考马斯亮蓝法来测定上清液中的蛋
白质含量。
标准曲线的绘制：配制浓度为 0.1 mg/mL牛血
清蛋白标准液，分别吸取 0.0、0.1、0.2、0.3、0.4、
0.5、0.6 mL 的标液，置于带塞试管中，加入 0.15
mol/l 的 NaCl 溶液至 1.0 mL，分别加入 5.0 mL考
马斯亮蓝 G250，充分震荡混合后，静置 5 min，于
595 nm波长处测定吸光度，其中以不加牛血清蛋白
标液的试管作为空白对照管，且每组测量值各重复
3 次。以蛋白质含量为横坐标，吸光度为纵坐标，
绘制标准曲线。
样品的测定：吸取一定体积离心上清液，稀释
后取 1 mL按照上述步骤测定吸光度，根据标准曲
线计算样品蛋白质含量，然后计算蛋白质的得率，
计算公式为
公式中：C为根据标准曲线算出来的蛋白质质
量浓度，mg/mL；V为提取液体积，mL；n为提取
液稀释倍数；m为辣木叶粉质量，g。
2 结果与分析
2.1 辣木蛋白测定的标准曲线与回归方程
将标准溶液实验测定结果进行线性回归，其结
果如图 1所示，其回归方程为：y=0.5323x+0.0395，
其中 y表示吸光度，x表示浓度；R2=0.9938。结果
表明牛血清蛋白为 0.10～0.60 mg/mL范围内线性关
系较为良好。此外，由于辣木叶粉的水溶性不高，
为了保证粗蛋白的溶出率，故采取 1:100的料液比。
图 1 蛋白质测定标准曲线
蛋白质得率（%）= ×100C × V × nm × 103
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提取液浓度（%）
蛋
白
质
得
率
（
%
）
超声时间（min）
蛋
白
质
得
率
（
%
）
2.2 超声破碎时间对蛋白质得率的影响
从图 2可以看出，随着超声破碎时间的不断增
加，辣木粗蛋白的得率不断变化，总体上是处于不
断提高的趋势。当超声时间从 15 min 增加到 20
min时，辣木粗蛋白的得率只提高了 0.13 %，而从
20 min 到 30 min 的时间区段内，辣木粗蛋白的得
率依次提高了 0.68 %和 0.97 %。造成这一现象的原
因可能是由于超声波的机械波特性所致，超声时间
太短，机械波的空化效应和机械效应作用发挥不够，
随着超声时间增长，空化效应和机械效应起到了主
导作用，造成植物细胞组织结构破裂，促进蛋白分
子的释放。当超声时间从 30 min 增加到 35 min，
蛋白得率只提高了 0.46 %，提高幅度下降是由于超
声机械波的热效应作用不断增强，导致提取液的温
度升高，使得蛋白质分子部分变性。因此选取 30
min作为组合试验的超声破碎参数。
图 2 超声时间对辣木蛋白质得率的影响
2.3 提取温度对蛋白质得率的影响
从图 3提取温度对辣木叶粗蛋白提取率的影响
较明显。当提取温度小于 60℃时，蛋白质的提取率
随着提取温度的升高而升高; 当提取温度达到 60℃
时，蛋白质提取率达到最大值 ; 当提取温度超过
60℃后，蛋白质的提取率则随着提取温度的升高而
降低。原因可能是当提取温度较低时，提取温度升
高加快了分子运动，有利于蛋白质从辣木细胞中分
离出来。同时，随着提取温度的升高，辣木蛋白质
的分子构象发生了轻微改变，分子的立体结构伸展，
有利于蛋白质分子和水分子的运动及其相互作用，
温度升高对蛋白质溶解起到增溶作用，从而提高了
辣木蛋白的得率。当温度过高时，蛋白质受热变性
严重，故而蛋白质得率降低。针对这一情况，为了
保持蛋白质的活性，选用 60℃作为提取温度。
图 3 提取温度对辣木蛋白质得率的影响
2.4 提取液浓度对蛋白质得率的影响
从图 4的结果可以看出，提取液浓度对辣木粗
蛋白的得率有一定的影响。当提取液浓度低于0.9 %
时，辣木蛋白质的得率随着浓度的增加而升高；当
浓度为 0.9 %时，蛋白质得率达到最大值，不过增
长幅度较 0.7 %浓度的提取液有所降低；提取液浓
度超过 0.9 %后，蛋白质的得率降低。原因是由于
蛋白质分子吸附低浓度的氯化钠离子后，带电层使
蛋白质分子彼此排斥，而蛋白质分子与水分子间相
互作用加强，因而在提取液的溶解度增高；随着氯
化钠浓度升高，降低了水的活度，溶液中的大部分
自由水转变为盐离子的水化水，迫使与蛋白质表面
疏水基团接触的水分子被利用，致使疏水基团暴露
使得蛋白质因疏水作用聚集而沉淀。根据上述结果，
选取 0.7 %氯化钠溶液作为提取液。
图 4 提取液浓度对辣木蛋白质得率的影响
蛋
白
质
得
率
（
%
）
提取温度（℃）
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2.5 提取液 pH值对蛋白质得率的影响
从图 5可以看出，随着 pH值的提高，辣木叶
粗蛋白的得率出现明显变化。当 pH值为 8.0～11.0
时，提取的蛋白质含量也随之增加，但在 pH值超
过 11.0后，蛋白质含量增加幅度趋于平缓，但蛋白
含量相对于其他试验因素要高，说明辣木叶粗蛋白
在碱性环境，尤其是在 pH 大于 10.0 条件下提取，
效果比较好。原因可能是辣木叶蛋白的等电点在
4.0～4.5，等电点偏酸性，因而碱性 pH有利于辣木
蛋白的溶解，且随着 pH值的上升，蛋白质胶体离
等电点越远，蛋白质的稳定性越好，浸提液中蛋白
质含量也越高，故蛋白质得率升高。当 pH 值大于
11.0 时，提取效果减缓，这可能是随着碱性增强，
部分蛋白质发生变性沉淀造成的。因此，本实验选
取 pH11.0作为组合试验参数。
图 5 提取液 pH值对辣木蛋白质得率的影响
最佳提取试验的验证结果，根据单因素试验所
得到的结果，选取超声时间 30 min、提取温度
60℃、0.7 %氯化钠溶液、提取液 pH11.0作为最佳
的提取试验工艺。经测定，辣木蛋白的得率为
10.28 %，较单因素试验中效果最好的 9.26 %高出了
1.02 %，对提取有一定的促进效果。
3 讨论与结论
提取试验结果会因物料品种特性、实验条件差
异、操作不走不同等而出现变化。提取试验中蛋白
质得率，与一些研究 [6-7]获得的结果相比有所偏低，
导致这个差异的原因可能是辣木叶粉的颗粒度较粗，
且未进行脱脂处理，高含量的脂肪酸阻碍了蛋白分
子的溶出。
研究以辣木叶粉为原料，通过超声盐提法提取
辣木叶蛋白，以蛋白的得率为指标，通过单因素试
验，得到了各个因素对蛋白质得率影响的主次顺序，
依次为提取液 pH＞提取液浓度＞超声时间＞提取温
度，并确定其最佳浸提条件为：超声时间 30 min，
0.7 %氯化钠溶液，提取液 pH值为 11.0，提取温度
60℃。辣木叶蛋白的得率为 10.28 %。为提高辣木
叶植物蛋白的提取率提供了一种参考。
参考文献
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pH值
蛋
白
质
得
率
（
%
）
51