３３６ ２００８，Ｖｏ１．２９，Ｎｏ．１２ 食品稚ｌ学 ※工艺技术 栀子渣中植物蛋白提取工艺的研究 伍小华，刘丹，陈玉霞；黄宇，苏伟 （江西科技师范学院生命科学学院，江西南昌３３００１３） 摘 要：本实验以栀子渣为原料，采用“碱溶酸沉”原理，通过对料液比、浸提温度、浸提时间及浸提液ｐＨ 值进行单因素试验，采用Ｌ９（３ ）正交试验对栀子渣中植物蛋白提取工艺条件进行优选。结果表明：浸提液的ｐＨ值 对植物蛋白提取率的影响程度达到极显著水 ，料液比、浸提温度及浸提时间对植物蛋白提取率没有显著影响。栀 子渣中植物蛋白提取的最佳工艺条件为：浸提液ｐＨ值为９．０、料液比１：２０、浸提时间１．５ｈ、浸提温度４０℃。 关键词：栀子渣；植物蛋白；提取；正交试验 Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ Ｐｌａｎｔ Ｐｒｏｔｅｉｎ ｆｒｏｍ Ｆｒｕｉｔ Ｐｏｍａｃｅ ｏｆ Ｇａｒｄｅｎｉａ ｊａｓｍｉｎｏｉｄｅｓ Ｅｌｌｉｓ ＷＵ Ｘｉａｏ—ｈｕａ，ＬＩＵ Ｄａｎ，ＣＨＥＮ Ｙｕ－ｘｉａ，ＨＵＡＮＧ Ｙｕ；ＳＵ Ｗｅｉ＊ （Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆ Ｌｉｆｅ Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｊｉａｎｇｘｉ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｎｏｒｍａｌ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ￣Ｎａｎｃｈａｎｇ ３３００１３，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｍｅｔｈｏｄ ｏｆ ｎａｔｕｒａｌ ｐｌａｎｔ ｐｒｏｔｅｉｎ ｆｒｏｍ ｇａｒｄｅｎｉａ ｆｒｕｉｔ ｐｏｍａｃｅ ｗａｓ ｓｔｕｄｉｅｄ ｂｙ ｍｅａｎｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅｏｒｙ ｏｆ ａｌｋａｌｉ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ａｃｉｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｗａｓ ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ ｔｈｒｏｕｇｈ Ｌ ３ ）ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｐｌａｎ．Ｒａｔｉｏ ｏｆ ｓｏｌｉｄ ｔｏ ｌｉｑｕｉｄ．ｐＨ ｖａｌｕｅ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｎａｄ ｉｔｍｅ ｗｅｒｅ ｓｄｅｃｍｄ ｔＯ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｅ ｍｅｉｒ ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｆｏ ｐｌａｎｔ ｐｒｏｔｅｉｎ ｆｒｏｍ ｇａｒｄｅｍａ ｆｒｕｉｔ ｐｏｍａｃｅ．Ｔｈｅ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗｅｄ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｏｐｔｉｍｕｍ ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ ａｒｅ ａｓ ｆｏｌｌｏｗｓ：ｒａｔｉｏ ｏｆ ｓｏｌｉｄ ｔＯ ｌｉｑｕｉｄ １：２０，ｓｏｌｕｔｉｏｎｐＨ９．０，ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎｔｉｍｅ１．５ｈａｎｄｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ４０℃．Ｔｈｅｍａｊｏｒｆａｃｔｏｒａｆｃｅｔｉｎｇｔｈｅｅｘｔｒａｔｉｏｎｏｆｐｌｎａｔｐｒｏｔｅ￣ｉｓ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｐＨ ｖａｌｕｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｇａｒｄｅｎｉａ ｆｒｕｉｔ ｐｏｍａｃｅ；ｐｌａｎｔ ｐｒｏｔｅｉｎ；ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ；ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ 中图分类号：ＴＳ２０１．２１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２．６６３０（２００８）ｉ２—０３３６—０３ 栀子为茜草科植物山栀的果实，始载于《神农本 用酸调到等电点使蛋白质沉淀下来，除去非酸沉性可溶 草经》，记载其具有泻火除烦、清热利湿、凉血解毒 成分，进行洗涤，调ｐＨ值至中性，经均质，冷冻干 的功效［ ］。近年来，国内外对栀子的研究发展较快，现 燥等工艺制备成纯度较高的栀子蛋白质【 。】。 代医学研究表明：栀子对消化系统、心脑血管系统、 中枢神经系统以及肿瘤方面的疾病具有广泛的药理作用 １ 材料与方法 『２］。自１ ８７７年Ｓｔｅｎｈｏｕｓｅ等开始对栀子树胶进行研究以 １．１ 材料与试剂 来，至今中外科研工作者已从该属植物分离鉴定的化合 栀子渣 药厂提取后废渣。 物有４０多种，包括黄酮类、环烯醚萜类、三萜类、有 盐酸、氢氧化钠、硼酸、硫酸铜、硫酸钾、浓 机酸酯类等…。 硫酸、过氧化氢均为分析纯。 栀子渣是栀子加工过程中的副产品，含有大量的蛋 １．２ 仪器与设备 白质。其中必需氨基酸组成与人体每日摄取量的标准基 ＴＤＬ－５Ａ台式离心机、ＤＵＣＨＩ凯氏定氮仪、ＨＨＳＹ２ｌ 本相同，可有效的促进人体生长发育与降低心脑血管疾 电热恒温水浴锅、３５４０ １震荡恒温水浴锅、７２２型可见 病的发生率［４］。因此，从栀子渣中提取植物蛋白不仅可 光分光光度计、Ｔｕ．１９０１紫外／可见光分光光度计。 以提高栀子的综合利用价值，也对人体的功能保健作用 １．３ 方法 具有重要的意义『５］。 在料液比为１：２０时，即称取４０目过筛的栀子渣粉 本研究采用传统的“碱溶酸沉”工艺，先用稀碱 ５ｇ，量取１００ｍｌ蒸馏水，按溶液中碱含量为０．００１ｍｏｌ／Ｌ 溶液使蛋白质溶解，分离出去不溶性高分子成分。再 加入０．００４ｇ ＮａＯＨ固体，用玻璃棒充分搅拌后，再在 收稿日期：２００８—１０—２９ 作者简介：伍小华（１９８９一），男，本科生，主要从事食品生物技术研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｗｘｈｌｊｑｌ９８９＠ｙａｈｏ０．ｃａ 通讯作者：苏伟（１９７１一），女，讲师，主要从事食品生物技术研究。Ｅ—ｍａｉｌ：ｓｕｗｅｉ７４＠ｈｏｔｍａｉｌ．ｃｏｍ ※工艺技术 良品科学 ２００８，ＶｏＬ ２９，Ｎｏ．１２ ３３７ ４０＂（２水浴下继续提取１ｈ，待提取结束后，在１００００￣ｍｉｎ 条件下离心２０ｍｉｎ，收集上清液即为栀子渣蛋白提取 液。然后在栀子渣蛋白提取液中加入ｌｍｏｌ／ｍｌ的ＨＣ１溶 液至栀子蛋白液的ｐＨ值达到４．２时静置３０ｍｉｎ，在ｌＯ０００ｒ／ ｍｉｎ条件下离心２０ｍｉｎ，收集沉淀物即为栀子渣蛋白。 １．３．１ 测定方法 溶液中蛋白质含量测定采用Ｆｏｌｉｎ一酚法。 １＿３．２ 单因素试验 １．３．２．１ 料液比对栀子渣蛋白质提取率的影响 分别选取料液比１：１０、１：１５、１：２０、１：２５、１：３０，振 荡提取１ｈ，温度和ｐＨ值分别控制在４０℃和９．０，离心后 测稀释１０倍的上清液的吸光度，并计算蛋白质含量。 １．３＿２．２ ｐＨ值对栀子渣蛋白质提取率的影响 选取浸提温度４０℃，料液比为１：２０，ｐＨ值分别设 定为６．５、７ ０、７．５、８．０、８．５、９．０、９．５，振荡提 取１ｈ，离心后测稀释１０倍的上清液的吸光度，并计算 蛋白质含量。 １．３．２－３ 浸提时间对栀子渣蛋白质提取率的影响 选取浸提温度４０℃，料液比为１：２０，ｐＨ值为８．５ 条件下分别振荡提取０．５、１、１．５、２、２．５ｈ，离心后 测稀释１０倍的上清液的吸光度，并计算蛋白质含量。 １．３．２．４ 浸提温度对栀子渣蛋白质提取率的影响 选取料液比为１：２０，ｐＨ值为８．５，分别在２０、３０、 ４０、５０、６０℃下振荡提取１ｈ，离心后测稀释１０倍的上 清液的吸光度，并计算蛋白质含量。 １．３．３ 正交试验 根据单因素试验的结果，做Ｌ （３ ４）正交试验。 ２ 结果与分析 ２．１ 栀子渣植物蛋白浸提单因素试验 ２．１．１ 料液比对栀子渣植物蛋白浸提率的影响 Ｓ 。 斟８ 爵 ｚ 器０ ｌ：１０ １：１５ １：２０ １：２５ １：３０ 料液比 图１ 料液比对栀子渣蛋自浸提率的影响 Ｆｉｇ．１ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｓｏｌｉｄ ｔｏ ｌｉｑｕｉｄ ｒａｔｉｏ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｐｒｏｔｅｉｎ 由图１可知，随着料液比升高，栀子渣中蛋白的 提取量不断增大，当料液比升至１：２０时，提取量达到 最高，料液比继续升高，提取量趋于稳定，没有出现 大幅度增大的现象，故选择１：２０的比例较为合适。因 此，选取１：１ ５、１：２０、ｌ：２５做正交试验。 ２．１．２ ｐＨ值对栀子渣植物蛋白浸提率的影响 Ⅲ 嘲 翅 蜒 ｐＨ 图２ ｐＨ值对栀子渣蛋白浸提率的影响 Ｆｉｇ．２ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｐＨ ｖａｌｕｅ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｐｒｏｔｅｉｎ 由图２可知，在ｐＨ值较低时栀子渣中蛋白的浸提率 较低，随着ｐＨ值升高浸提率也随之增大，当ｐＨ高于 ８．５时，蛋白的浸提率呈现下降的趋势，可能是随着ｐＨ 的继续升高蛋白质类物质会发生降解反应，降低了浸提 效果。因此，选取８．０、８．５、９．０做正交试验。 ２．１＿３ 浸提时间对栀子渣植物蛋白浸提率的影响 料 Ⅲ 随 趔 浸提时问（ｈ） 图３ 浸提时间对栀子渣蛋白浸提率的影响 Ｆｉｇ．３ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｉｍｅ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｐｒｏｔｅｉｎ 由图３可知，栀子渣蛋白的提取率随着浸提时间的 延长逐渐增加，当时间达到１ｈ时，提取效果最高，随 后浸提率虽然呈现上升，没有明显的提高趋势，综合 考虑，选取１．５、２、２．５ ｈ进行正交试验。 ２．１．４ 浸提温度对栀子渣植物蛋白浸提率的影响 由图４可知，在温度较低时栀子渣中蛋白的浸提率 较低，随着温度升高提取量也随之增大，当温度高于 ４０℃时，蛋白的浸提率呈现下降的趋势，可能是随着 温度的继续升高蛋白质类物质会发生变性、降解反应， 降低了浸提效果。因此，选取３ ０、４０、５ ０℃做正交 试验。 ３３８ ２００８，Ｖｏ１．２９，Ｎｏ．１２ 良晶科学 表３ 方差分析表 ※工艺技术 得 ａｂｌＴｅ ３ Ｖａｒｉａｎｃｅ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｏ ｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ 母 瞄 温度（℃） 图４ 浸提温度对栀子渣蛋白浸提率的影响 Ｆｉｇ．４ Ｅｆｆｅｃｔｓ ｏｆ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｏｆ ｐｌａｎｔ 通过正交试验和数据处理（表２、３）可以看出，影 响栀子渣中蛋白浸提率的因素主次顺序为Ｂ＞Ｃ＞Ｄ＞ ｐｒｏｔｅｉｎ ２－２ 栀子渣植物蛋白提取率的正交试验 在上述单因素试验的基础上，选定四因素三水平作 正交试验，因素水平见表１，试验结果见表２，方差分 析见表３。 表１ 正交试验因素与与水平表 Ｔａｂｌｅ １ Ｆａｃｔｏｒｓ ａｎｄ ｌｅｖｅｌｓ ｏｆ ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｆ ｐｌａｎｔ ｐｒｏｔｅｉｎ ｆｒｏｍ ｇａｒｄｅｎｉａ ｆｒｕｉｔ ｐｏｍａｃｅ 表２ １＿９（３ ）试验方案及试验结果 Ｔａｂｌｅ ２ Ｌ９（３ ）ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌ ｔｅｓｔ ｄｅｓｉｇｎ ａｎｄ ｒｅｓｕｌｔｓ Ａ，即Ｂ因素（浸提液的ｐＨ值）影响最大，其次为Ｃ因 素（料液比）、Ｄ因素（浸提温度），Ａ因素（浸提时间）影响 最小。从表２可以直观地辨别影响栀子渣中蛋白浸提率 各因素的最佳组合为Ｂ ｓＣ ｚＤ Ａ，，即浸提液的ｐＨ值为 ９．０，料液比１：２０，浸提时间１．５ｈ，浸提温度４０℃。 采用最佳提取工艺Ｂ ３Ｃ ２Ｄ ２Ａ３进行重复实验，获得 栀子渣蛋白的浸提率为９．０３％，较正交试验中最高浸提 得率８．６２％有所提高，即达到较好的优化效果。 ３ 结 论 本研究以栀子渣为原料，通过“碱溶酸沉”法制 备栀子渣植物蛋白，并确定其最佳浸提条件为：提取液 ｐＨ值为９．０，温度４０℃，料液比１：２０，时间１．５ｈ。栀 子渣中植物蛋白的浸提得率为９．０３％。为提高栀子渣中 植物蛋白的提取率提供了一种新方法。 参考文献： ［１］ 那莎，郭国田，王宗殿，等．栀子及其有效成分药理研究进展ｆＪ１，中 国中医药信息杂志，２００５，ｌ２（１）：９０—９２． ｆ２］ ＺＨＡＮＧＬＹ，ＪＩＨＦ，ＣＡＯＹＰ，ｅｔ ａ１．Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆｃｒｏｃｉｎｓ ｅｘｔｒａｃｔｅｄｆｒｏｍ Ｇａｒｄｅｎｉａｊａｓｍｉｎｏｉｄｅｓ Ｅｌｌｉｓ ０１７１ ｎｅｒｖｏｕｓ，ｃａｒｄｉｏｖａｓｃｕｌａｒ ａｎｄ ｒｅｓｐｉｒａｔｏｒｙ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｊ Ｃｈｉｎａ Ｐｈａｒｍ Ｕｎｉｖ，２０００，３１：４５５—４５７． ［３】 李炜．栀子果化学成分的综合应用研究［Ｄ］．北京：北京林业人学， ２００６：１． ［４］ 郝博，杜守颖，洪燕龙，等．中药栀子提取Ｔ艺的实验研究…．中国 新药杂志，２００４（８）：７１５．７１７． ［５］ 刘菊芳，吴庆芳，赵燕芬．栀子营乙醇提取的方法优化［Ｊ］．山东中药 杂志，２００４（１１）：６８７—６８８． ［６］ 韩扬，王昌涛，董银卯，等．碱提法提取燕麦麸皮蛋白工艺条件的优 化阴．北京工商人学学报：自然科学版，２００８（７）：９－１２． 『７］ 王利军，吕杰．南瓜中糖蛋白提取工艺的研究［Ｊ］．２００６（１）：４６．４７．
