苜蓿鮮草中提取葉蛋白最佳工藝研究

黃新育1，許英一2，李紅1，柴華1，楊偉光1，楊曌1，高海娟1，徐婷婷1

(1.黑龍江省畜牧研究所161005；2. 齊齊哈爾大學(xué)食品與生物工程學(xué)院161006)

摘要：該研究以北方寒冷地區(qū)龍牧801苜蓿鮮草為原料，用酸化加熱法提取苜蓿葉蛋白。研究提取溫度、提取液pH值、提取時(shí)間三因素對(duì)苜蓿葉蛋白提取率的影響。在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上，采用三因素三水平正交試驗(yàn)確定酸熱法提取苜蓿葉蛋白的最佳工藝條件為：提取溫度為60℃、pH值為4.0、提取時(shí)間為12 min，在此工藝條件下，粗蛋白提取率為45.32%。

關(guān)鍵詞：苜蓿；葉蛋白；提取工藝

紫花苜蓿為豆科苜蓿屬多年生草本植物[1]。苜蓿葉產(chǎn)量高，葉的蛋白質(zhì)含量高，是葉蛋白生產(chǎn)中常用的原料[2-3]。苜蓿葉蛋白被認(rèn)為是一種高質(zhì)量的食品[4]，同時(shí)可用于飼料[5]和醫(yī)藥[3]等方面，而且苜蓿葉蛋白的應(yīng)用領(lǐng)域正在不斷拓寬[6-9]。葉蛋白的生產(chǎn)通常包括汁液提取、蛋白絮凝與分離和干燥這三個(gè)主要步驟[10]， 每個(gè)步驟對(duì)葉蛋白的提取率和產(chǎn)品質(zhì)量影響都很大， 其中葉蛋白的絮凝最為關(guān)鍵[11]。葉蛋白的絮凝方法有加熱法、酸堿度法、發(fā)酵法、溶劑浸提法等[12-13]。本試驗(yàn)主要是以優(yōu)質(zhì)新鮮的苜蓿葉為原料，研究酸與溫度綜合處理對(duì)葉蛋白提取率的影響，以尋求最佳的提取途徑。

1材料與方法

1.1　實(shí)驗(yàn)材料與試劑

龍牧801苜?，F(xiàn)蕾期[14-15]鮮草取自黑龍江省畜牧研究所試驗(yàn)田；氯化鈉、鹽酸、氫氧化鈉、硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸、硼酸均為分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑開(kāi)發(fā)中心。

1.2　實(shí)驗(yàn)儀器

DS-1 高速組織搗碎機(jī)：上海標(biāo)本模型廠；80-1臺(tái)式低速離心機(jī)：江蘇省金壇市醫(yī)療儀器廠；PHS-25(數(shù)顯)pH計(jì)：上海精密科學(xué)儀器有限公司；FD-1真空冷凍干燥機(jī)：上海豫康科教儀器設(shè)備有限公司；SHZ-B 水浴恒溫振蕩器：上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠；GZX-DH.400BS 電熱恒溫干燥箱：上海躍進(jìn)醫(yī)療器械廠。

1.3　測(cè)定方法

1.3.1測(cè)定

蛋白質(zhì)含量的測(cè)定采用微量凱氏定氮法[16]。

1.3.2苜蓿葉蛋白提取率的計(jì)算

酸熱法[17]提取苜蓿葉蛋白采用半微量凱氏定氮法測(cè)其中的蛋白質(zhì)含量。葉蛋白提取率按如下公式計(jì)算：

1.4　實(shí)驗(yàn)方法

1.4.1酸熱法提取苜蓿葉蛋白的工藝

將苜蓿鮮葉剪切成長(zhǎng)度約為1cm的小段[18]，采用鮮葉與2%的食鹽溶液重量比為1∶2進(jìn)行打漿2min。過(guò)濾后取濾液，對(duì)汁液調(diào)不同的pH值，置于水浴振蕩器中加熱絮凝，以5000r/min離心20min，得到葉蛋白。將葉蛋白置于真空冷凍干燥機(jī)烘干，即得到葉蛋白粉。測(cè)定提取率。

1.4.2酸熱法提取苜蓿葉蛋白工藝的優(yōu)化研究

本實(shí)驗(yàn)著重考察提取液pH值、提取溫度、提取時(shí)間三因素對(duì)紫花苜蓿葉蛋白提取率的影響。在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)三因素三水平的正交試驗(yàn)[19]對(duì)酸熱法提取紫花苜蓿葉蛋白的工藝進(jìn)行優(yōu)化研究。

2結(jié)果與分析

由表1極差分析結(jié)果可得出，按照極差R的大小，影響粗蛋白提取率的主次因素的順序?yàn)锽(提取溫度)>C(提取時(shí)間)>A(pH值)，通過(guò)正交試驗(yàn)確定最佳組合為A2B3C3，即pH值為4.0，提取溫度為60℃，提取時(shí)間為12 min。由方差分析表2可知，提取溫度對(duì)粗蛋白提取率顯著影響(P<0.05)，提取時(shí)間和pH值對(duì)粗蛋白提取率影響較小，這與極差分析的結(jié)果一致。由粗蛋白提取率大小還可以看出，正交表中直觀表現(xiàn)最佳組合為A1B3C3，與正交結(jié)果不符，進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn)后得出，組合A2B3C3的粗蛋白提取率為45.32%，大于A1B3C3的粗蛋白提取率，說(shuō)明通過(guò)正交試驗(yàn)?zāi)軌虍a(chǎn)生最佳的試驗(yàn)組合。

表1　正交試驗(yàn)結(jié)果與極差分析

表2　正交試驗(yàn)方差分析

注：*表示差異顯著(P<0.05)

3結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)酸熱法提取苜蓿葉蛋白。利用蛋白質(zhì)在酸作用下能變性沉淀的特性，將pH值調(diào)節(jié)至一定的酸性條件，以產(chǎn)生較好的絮凝效果，以提取苜蓿葉蛋白。本研究利用正交實(shí)驗(yàn)確定了酸熱法提取苜蓿葉蛋白的最佳工藝條件為：提取溫度為60℃、pH值為4.0、提取時(shí)間為12 min，在此工藝條件下，粗蛋白提取率為45.32%。

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