閆鳳超++李佳梅
香菇(Lentinus edodes)蛋白中含有18種氨基酸,其中包括8種人體必需的氨基酸,有較高的營養(yǎng)價(jià)值,是一般食品所不能比擬的,被日本人稱作“植物性食品的頂峰”。香菇蛋白具有對降低膽固醇、增強(qiáng)免疫力,抑制腫瘤、抗衰老等具有醫(yī)藥保健作用,故香菇蛋白提取工藝的研究對增加香菇產(chǎn)業(yè)的附加值具有一定意義。
緩凍技術(shù)原理是在-4-~-20℃條件下,香菇細(xì)胞壁經(jīng)過長時(shí)間的冷凍之后細(xì)胞內(nèi)產(chǎn)生粗大的冰晶刺破細(xì)胞壁,有利于香菇蛋白的溶出,提高蛋白的提取率。
微波提取法因其具有高效性,操作簡便,得率高,產(chǎn)物易于純化等特點(diǎn)已廣泛應(yīng)用于天然產(chǎn)物的提取。本實(shí)驗(yàn)采用緩凍與微波相結(jié)合的提取方法,旨在優(yōu)化提取工藝條件,提高香菇蛋白提取率,為香菇蛋的保健食品提供新的工藝。
材料與儀器
香菇:黑龍江省寶泉嶺農(nóng)場
硫酸銅,硫酸鉀,濃硫酸,硼酸,氫氧化鈉,甲基紅指示劑,溴甲酚綠指示劑,乙醇,以上試劑均為國產(chǎn)分析純。
氣流式超微粉碎機(jī),廣州市旭朗機(jī)械設(shè)備有限公司;SCIENTZ-ⅡD型超聲波細(xì)胞破碎機(jī),寧波新芝生物科技股份有限公司;離心機(jī),北京醫(yī)療儀器修配廠。
實(shí)驗(yàn)方法
測定方法。蛋白質(zhì)的測定參照GB 5009.5—2010進(jìn)行測定。
香菇蛋白的提取方法。菇→烘干→粉碎(過100目篩)→去離子水浸泡30min→-4-~-20℃冷凍→微波處理→離心(4500r/min,15min)→取上清液,測定蛋白含量
結(jié)果與分析
單因素試驗(yàn)的結(jié)果與分析。(1)緩凍時(shí)間對香菇蛋白提取的影響
香菇粉與去離子水按照1:30,浸泡30min,在-4-~-20℃分別緩凍8h、12h,16h,20h,24h,微波功率為500w,微波時(shí)間為3min的條件下浸提,測定浸提液中香菇蛋白的含量。由圖1可知,緩凍時(shí)間為16h,香菇蛋白的提取率最高。
(2)料液比對香菇蛋白提取的影響
香菇粉料液比分別按照1:30,1:50,1:70,1:90,1:110,1:130,浸泡30min,在-4-~-20℃緩凍16h,微波功率為500w,微波時(shí)間為3min的條件下浸提,測定浸提液中香菇蛋白的含量。由圖2可知,料液比為1:90,香菇蛋白的提取率最高。
(3)微波功率對香菇蛋白提取的影響
香菇粉料液為1:90,浸泡30min,在-4-~-20℃緩凍16h,微波時(shí)間為3min,分別使用微波功率200w,300w,400w,500w,600w,700w浸提,測定浸提液中的香菇蛋白。由圖3可知,微波功率500w之后,香菇蛋白的提取率程緩慢上升趨勢,從節(jié)約能源角度,選擇微波功率500w時(shí),提取率最佳。
(4)微波時(shí)間對香菇蛋白提取的影響
香菇粉料液為1:90,浸泡30min,在-4-~-20℃緩凍16h,微波功率為500w,分別微波時(shí)間2min,3min,4min,5min,6min,測定浸提液中的香菇蛋白。由圖4可知,微波時(shí)間為5min,香菇蛋白提取率最高,由于微波6min時(shí),溫度過高,香菇浸提液沸騰,噴出部分液體,導(dǎo)致提取率明顯下降。
正交實(shí)驗(yàn)的結(jié)果與分析。優(yōu)化香菇蛋白提取的單因素條件,確定正交實(shí)驗(yàn)的因素,設(shè)定四因素三水平正交實(shí)驗(yàn),確定香菇蛋白最佳的提取條件,詳見表1和表2。從極差R可以看出,四因素對香菇蛋白的影響大小順序是微波時(shí)間>緩凍時(shí)間>超料液比>微波功率。最佳提取條件為緩凍時(shí)間16h,料液比1:110,微波功率為400w,微波時(shí)間為5min,在此條件下,香菇蛋白提取率達(dá)到5.23%。
結(jié)論
微波具有穿透力強(qiáng)、選擇性高,加熱效率高等特點(diǎn),所以微波對香菇細(xì)胞的加熱和破壁加速了細(xì)胞內(nèi)有效成分的快速溶出,微波法提取香菇含氮物質(zhì)的方法與傳統(tǒng)提取方法相比,具有時(shí)間短、節(jié)省能源、降低環(huán)境污染、提取率高等優(yōu)點(diǎn),將微波技術(shù)應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)能提高經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
本實(shí)驗(yàn)最佳提取條件為緩凍時(shí)間16h,料液比1:110,微波功率為400w,微波時(shí)間為5min,在此條件下,香菇蛋白提取率達(dá)到5.23%。