董紅敏,牛小勇,沈麗雯,李 路,秦 文,*(.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,四川雅安6504;.四川南充閬中縣供銷合作社,四川南充637400)
響應(yīng)面設(shè)計(jì)優(yōu)化川明參蛋白提取工藝
董紅敏1,牛小勇2,沈麗雯1,李路1,秦文1,*
(1.四川農(nóng)業(yè)大學(xué)食品學(xué)院,四川雅安625014;2.四川南充閬中縣供銷合作社,四川南充637400)
以川明參乙醇提取后的殘?jiān)鼮樵?,通過(guò)單因素和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)對(duì)超聲波輔助提取川明參蛋白工藝條件進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明,各因子對(duì)川明參蛋白提取率影響的先后次序?yàn)椋撼暪β剩疽毫媳龋境暅囟龋境晻r(shí)間,最佳提取工藝條件為:pH12.5的堿溶液、液料比24∶1mL/g、超聲功率185W、超聲溫度34℃、超聲時(shí)間31min。該工藝條件下,川明參蛋白的平均提取率為54.62%。所得川明參蛋白提取回歸模型高度顯著(R2=0.9484),擬合性好,可用于預(yù)測(cè)川明參蛋白提取率。
川明參,超聲提取,蛋白質(zhì),響應(yīng)面優(yōu)化
川明參又名明參、明沙參、土明參,是傘形科(Umbelliferae)植物川明參屬 “Chuanminshen violaceum Sheh et Shan”的干燥根,是我國(guó)特有的單種屬植物,是四川產(chǎn)道地藥材。具有滋陰補(bǔ)肺,健脾等功效,主治熱病傷陰,肺熱咳嗽,脾虛食少,病后體弱[1-2]。川明參主要含有多糖、蛋白質(zhì)、香豆素、黃酮、甾醇、有機(jī)酸、酚類等化學(xué)成分[3]。目前國(guó)內(nèi)外對(duì)川明參有效成分的提取主要集中在對(duì)原料中多糖、乙醇提取物及不同萃取物的研究[4-8],其中幾乎全部的蛋白質(zhì)隨廢渣一起被排放掉,造成了對(duì)蛋白資源的浪費(fèi)。而研究表明川明參中粗蛋白含量高達(dá)5%以上,其水解氨基酸總含量超過(guò)3%,各類氨基酸達(dá)13種以上,尤其是人體必需的7種氨基酸,占總氨基酸含量的40%以上,它們可能是川明參的主要功能成分之一,可廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥和保健食品領(lǐng)域,市場(chǎng)前景廣闊。因此高效提取川明參蛋白對(duì)其功能研究及進(jìn)一步開發(fā)利用具有重要意義[9-10]。
目前,對(duì)川明參蛋白的提取工藝及其優(yōu)化尚未見報(bào)道,本實(shí)驗(yàn)以95%乙醇提取川明參有效成分后殘?jiān)鼮樵?,采用超聲波輔助堿溶酸沉法,通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面設(shè)計(jì),探討殘?jiān)械鞍踪|(zhì)最佳超聲提取工藝,為川明參蛋白的提取及綜合開發(fā)利用提供指導(dǎo)。
1.1材料與儀器
新鮮川明參2013年春由四川閬中供銷社提供;川明參渣95%乙醇超聲提取川明參干燥粉后的殘?jiān)皇榛蛩徕c(SDS) 生化試劑,Amresco進(jìn)口分裝;二流蘇糖醇(DTT) 生化試劑,Amresco進(jìn)口分裝;牛血清蛋白北京拜爾迪生物有限公司;考馬斯亮藍(lán)G250上海寶曼生物科技有限公司;其他試劑均為分析純。
FW177中藥粉碎機(jī)天津市泰斯特儀器有限公司;KQ5200DB型數(shù)控超聲波清洗器昆山市超聲儀器有限公司;UV-3200紫外可見分光光度計(jì)上海美普達(dá)儀器有限公司;Sorval ST 16高速冷凍離心機(jī)美國(guó)Thermo Scientific公司;Heto Power Dry PL3000凍干機(jī)美國(guó)Thermo Scientific公司;101-4型恒溫鼓風(fēng)干燥箱上海一恒科學(xué)儀器有限公司;電子天平北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司。
1.2實(shí)驗(yàn)方法
1.2.1川明參蛋白提取工藝流程參考文獻(xiàn)[11-12]的方法。
1.2.2川明參總蛋白含量的測(cè)定采用微量凱氏定氮法(食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定,GB5009.5-2010)[13]測(cè)定川明參總蛋白的含量。
1.2.3川明參可溶性蛋白含量的測(cè)定以牛血清蛋白為標(biāo)準(zhǔn)品,采用考馬斯亮藍(lán)法[14-15]測(cè)定可溶性蛋白質(zhì)含量。以牛血清蛋白濃度(μg/mL)為橫坐標(biāo)(x),吸光度A為縱坐標(biāo)(y)繪制濃度-吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線。按1.2.1工藝流程制得的提取液稀釋至一定體積,取稀釋液1.0mL,加5.0mL考馬斯亮藍(lán)G-250溶液,振蕩搖勻,在595nm處,以提取劑為對(duì)照,測(cè)定吸光值,通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)曲線獲得樣品蛋白質(zhì)濃度,并計(jì)算出在該條件下的蛋白提取率。利用式(1)計(jì)算可溶性蛋白提取率:
1.2.4提取劑的選擇在超聲功率80W,超聲溫度30℃、超聲時(shí)間20min、液料比(mL/g)10∶1提取條件下,以A鹽溶液(0.5mol/L NaCl),B酸溶液(蒸餾水以HCl調(diào)pH至2.0),C堿溶液(蒸餾水以NaOH調(diào)pH至12.0),D 2%SDS溶液,E裂解液(2%SDS溶液+0.2% DTT),F(xiàn) 0.2mol/L磷酸緩沖液(pH7.4)6種提取劑提取川明參蛋白質(zhì),測(cè)定其提取率[16]。
1.2.5單因素實(shí)驗(yàn)
1.2.5.1pH對(duì)提取率的影響準(zhǔn)確稱取5g川明參粉,分別加入pH9、9.5、10、10.5、11、11.5、12、12.5、13堿溶液進(jìn)行提取,每個(gè)水平重復(fù)3次。固定超聲功率80W、超聲溫度30℃、超聲時(shí)間20min、液料比10∶1,按1.2.1項(xiàng)操作進(jìn)行提取,測(cè)定不同pH提取液中蛋白提取率。以選出的堿液pH進(jìn)行超聲輔助提取條件的篩選和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)。
1.2.5.2超聲功率對(duì)提取率的影響固定超聲溫度30℃、超聲時(shí)間20min、液料比(mL/g)10∶1,其他條件采用以上選出的結(jié)果,超聲功率設(shè)置為80、100、120、140、160、180、200W 7個(gè)水平,每個(gè)水平重復(fù)3次,測(cè)提取液中蛋白含量,考察不同超聲功率對(duì)川明參蛋白提取率的影響。
1.2.5.3超聲溫度對(duì)提取率的影響固定超聲時(shí)間20min,液料比10∶1(mL/g),超聲輔助提取溫度設(shè)置為30、35、40、45、50、55℃6個(gè)水平,每個(gè)水平重復(fù)3次,測(cè)提取液中蛋白含量,考察不同超聲溫度對(duì)川明參蛋白提取率的影響。
1.2.5.4超聲時(shí)間對(duì)提取率的影響固定液料比10∶1(mL/g),其他條件采用以上選出的結(jié)果,超聲輔助提取時(shí)間設(shè)置為10、20、30、40、50、60min 6個(gè)水平,每個(gè)水平重復(fù)3次,測(cè)提取液中蛋白含量,考察不同超聲時(shí)間對(duì)川明參蛋白提取率的影響。
1.2.5.5液料比對(duì)提取率的影響以上述選出的結(jié)果為固定條件,設(shè)置液料比(mL/g)10∶1、15∶1、20∶1、25∶1、30∶1 5個(gè)水平,每個(gè)水平重復(fù)3次,測(cè)提取液中蛋白含量,考察不同液料比對(duì)川明參蛋白提取率的影響。
1.2.6響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)在單因素實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,按照Box-Behnken設(shè)計(jì)原理,選擇液料比、超聲功率、超聲溫度和超聲時(shí)間為自變量,以蛋白質(zhì)提取率為響應(yīng)值,利用Design-Expert 8.0.5b軟件進(jìn)行響應(yīng)曲面分析優(yōu)化提取條件[17-18],響應(yīng)面因素與水平表見表1。
表1 響應(yīng)面分析因素與水平表Table 1 Factors and levels of response surface analysis
1.2.7川明參等電點(diǎn)的測(cè)定稱取10g川明參粉在最佳提取條件下制備川明參蛋白溶液,離心(8000r/min、20min)得上清液,分別取上清液6份各10mL,加鹽酸調(diào)pH1.0、2.0、3.0、4.0、5.0、6.0,靜置30min,離心(8000r/min、20min),測(cè)定上清液中蛋白質(zhì)的含量,利用式(2)計(jì)算川明參蛋白的沉淀率:
繪制沉淀率與pH的曲線圖,沉淀率最大時(shí)的pH即為川明參蛋白的等電點(diǎn)[17]。
2.1川明參總蛋白含量
采用微量凱氏定氮法(食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定,GB5009.5-2010)測(cè)定川明參總蛋白的含量為4.24%。
2.2標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
以牛血清蛋白濃度(μg/mL)為橫坐標(biāo)(x),吸光度A為縱坐標(biāo)(y)繪制濃度-吸光度標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖1)。得到標(biāo)準(zhǔn)曲線方程:y=0.0054x+0.0075,R2=0.9990。結(jié)果表明,牛血清白蛋白標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量濃度在0~100μg/mL范圍內(nèi)與吸光度具有良好的線性關(guān)系。
2.3提取劑對(duì)提取率的影響
以6種提取劑提取川明參蛋白,提取率的結(jié)果如圖2所示。由圖2可見,以C,即堿溶液(蒸餾水以NaOH調(diào)pH至12.0)為提取劑時(shí),川明參蛋白質(zhì)提取率最高,為18.62%。其次為E裂解液,提取率最低的為B酸溶液,僅為1.93%。因此,后續(xù)實(shí)驗(yàn)以堿溶液為提取劑進(jìn)一步優(yōu)化提取條件。
圖1 川明參蛋白質(zhì)含量測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.1 Standard curve on protein content determination
圖2 不同提取劑對(duì)川明參蛋白提取率的影響Fig.2 Effect of different extracts on the extraction yield of protein from chuanminshen violaceum
2.4單因素實(shí)驗(yàn)
2.4.1pH對(duì)川明參蛋白提取率的影響不同pH對(duì)川明參蛋白提取率的影響結(jié)果如圖3所示,川明參蛋白的提取率隨pH的增大而增加,pH大于11后提取率增長(zhǎng)迅速,pH12.5時(shí)提取率最大,之后提取率變化不大。因此,后續(xù)實(shí)驗(yàn)選擇pH為12.5進(jìn)一步優(yōu)化提取條件。
圖3 pH對(duì)川明參蛋白提取率的影響Fig.3 Effect of pH on the extraction yield of protein from chuanminshen violaceum
2.4.2超聲功率對(duì)川明參蛋白提取率的影響不同超聲功率對(duì)川明參蛋白提取率的影響結(jié)果如圖4所示,隨著超聲功率的增加,川明參蛋白的提取率逐漸增加,功率達(dá)到180W時(shí),提取率最大,隨后提取率開始下降??赡苁且?yàn)槌暪β试龃?,空化作用加?qiáng),超聲波對(duì)細(xì)胞壁的破碎作用增強(qiáng),蛋白溶出速率加快,提取率升高;但功率過(guò)大,空化作用及其伴隨的機(jī)械效應(yīng)也會(huì)破壞蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu),影響蛋白質(zhì)的提取率[19]。因此超聲功率以180W為宜。
圖4 超聲功率對(duì)川明參蛋白提取率的影響Fig.4 Effect of ultrasonic power on the extraction yield of protein from chuanminshen violaceum
2.4.3超聲溫度對(duì)川明參蛋白提取率的影響不同超聲溫度對(duì)川明參蛋白提取率的影響結(jié)果如圖5所示,溫度在30~35℃之間時(shí),川明參蛋白提取率隨溫度升高而升高,隨后提取率逐漸下降。可能是因?yàn)榈蜏貢r(shí),超聲波未能使細(xì)胞徹底破碎,隨著溫度的升高,超聲波與溫度的協(xié)同作用進(jìn)一步破壞了細(xì)胞結(jié)構(gòu),從而使蛋白充分釋放;但溫度過(guò)高,這種協(xié)調(diào)作用也會(huì)引起蛋白質(zhì)的變性[20]。綜合各因素,選擇35℃為川明參蛋白最佳超聲提取溫度。
圖5 超聲溫度對(duì)川明參蛋白提取率的影響Fig.5 Effect of extraction temperature on the extraction yield of protein from chuanminshen violaceum
2.4.4超聲時(shí)間對(duì)川明參蛋白提取率的影響不同超聲時(shí)間對(duì)川明參蛋白提取率的影響結(jié)果如圖6所示,在10~30min時(shí),蛋白的提取率隨著超聲時(shí)間的增加而明顯提高,隨后提取率呈下降趨勢(shì)。其原因可能是隨著時(shí)間的增加,在超聲波作用下川明參細(xì)胞破碎度逐漸增大,蛋白溶出量逐漸增加,提取率提高;但超聲波作用時(shí)間過(guò)長(zhǎng)會(huì)影響蛋白質(zhì)的活性,提取時(shí)間超過(guò)30min后,超聲波對(duì)蛋白質(zhì)的破壞程度加大,影響提取率[21]。因此超聲波作用時(shí)間以30min為宜。
2.4.5液料比對(duì)川明參蛋白提取率的影響不同液料比對(duì)川明參蛋白提取率的影響結(jié)果如圖7所示,液料比在10∶1~25∶1之間時(shí),川明參蛋白提取率隨提取劑用量的增加明顯升高,當(dāng)液料比25∶1時(shí),提取率達(dá)到最大值,隨后蛋白的提取率有所下降,原因可能是隨著液料比的增加,增加了固相與液相間蛋白的濃度差,有利于蛋白質(zhì)的充分溶出[22];液料比達(dá)到一定程度后,在超聲波功率恒定的情況下,液料比增加會(huì)使超聲波空化作用相對(duì)降低,而使提取率下降。故選較優(yōu)液料比為25∶1。
圖6 超聲時(shí)間對(duì)川明參蛋白提取率的影響Fig.6 Effect of ultrasonic action time on the extraction yield of protein from chuanminshen violaceum
圖7 液料比對(duì)川明參蛋白提取率的影響Fig.7 Effect of liquid to solid ratio ratio on the extraction yield of protein from chuanminshen violaceum
2.5響應(yīng)面法優(yōu)化超聲輔助提取條件
2.5.1實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與結(jié)果在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,以提取率為實(shí)驗(yàn)指標(biāo),用Design-Expert 8.0.5b軟件設(shè)計(jì)響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)方案,對(duì)超聲波輔助提取條件進(jìn)行優(yōu)化,選擇液料比(X1),超聲功率(X2),超聲溫度(X3)與超聲時(shí)間(X4)作為響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)的因素,以4因素3水平正交二次旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表2。
表2 響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 2 Experimental design and results of response surface analysis
2.5.2回歸方程的建立與檢驗(yàn)運(yùn)用Design Expert 8.0.5b數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)表2實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行多元回歸擬合,回歸模型方差分析見表3,回歸系數(shù)顯著性檢驗(yàn)見表4。得超聲輔助提取川明參蛋白提取率對(duì)液料比(X1),超聲功率(X2),超聲溫度(X3)與超聲時(shí)間(X4)的二次多項(xiàng)式回歸模型為:
表3 回歸模型方差分析Table 3 Analysis of variance for the fitted regression model
從表3可以看出,該模型p<0.0001,表明該二次回歸方程模型極顯著,模型的相關(guān)系數(shù)R2=0.9484,校正決定系數(shù)R2Adj=0.8967,表明模型實(shí)際值與預(yù)測(cè)值擬合較好,失擬項(xiàng)p=0.8820>0.05,失擬項(xiàng)不顯著,實(shí)驗(yàn)誤差較小,因此可用該模型對(duì)川明參蛋白超聲提取實(shí)驗(yàn)進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。
由表4可知,模型一次項(xiàng)X1、X2,模型交互項(xiàng)X2X3,模型二次項(xiàng)差異極顯著;模型一次項(xiàng)X3,模型交互項(xiàng)X1X2、X1X3、X2X4差異顯著,說(shuō)明實(shí)驗(yàn)因素對(duì)響應(yīng)值提取率的影響不是簡(jiǎn)單的線性關(guān)系。各因素對(duì)川明參蛋白提取率大小的影響依次是超聲功率(X2)>液料比(X1)>超聲溫度(X3)>超聲時(shí)間(X4)。
表4 回歸系數(shù)的顯著性檢驗(yàn)Table 4 Significance test of each regression coefficient
2.5.3響應(yīng)面和等高線分析由表4可知,液料比和超聲功率,液料比和超聲溫度,超聲功率和超聲溫度,超聲功率和超聲時(shí)間的交互作用對(duì)川明參蛋白提取率影響顯著。
圖8 各兩因素交互作用的響應(yīng)面及等高線圖Fig.8 Response surface and contour of the effects of any two factors on the yield of chuanminshen violaceum protein
由圖8(a)可以看出,當(dāng)超聲時(shí)間和超聲溫度固定零水平時(shí),液料比和超聲功率的交互作用對(duì)蛋白提取率有顯著的影響。當(dāng)液料比固定不變時(shí),隨著超聲功率的增加蛋白提取率呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì);當(dāng)超聲功率固定不變時(shí),隨著液料比的增加蛋白提取率呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)。
從圖8(b)可以看出,當(dāng)超聲功率和超聲時(shí)間固定零水平時(shí),液料比和超聲溫度的交互作用對(duì)蛋白提取率有顯著的影響。當(dāng)液料比固定不變時(shí),隨著超聲溫度的增加蛋白提取率呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì);當(dāng)超聲溫度固定不變時(shí),隨著液料比的增加蛋白提取率呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)。
圖8(c)中顯示,當(dāng)料液比和超聲時(shí)間固定零水平時(shí),川明參蛋白提取率受超聲功率和超聲溫度交互作用影響極顯著。當(dāng)超聲功率固定不變時(shí),隨著超聲溫度的增加蛋白提取率呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì);當(dāng)超聲溫度固定不變時(shí),隨著超聲功率的增加蛋白提取率呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)。
由圖8(d)可以看出,當(dāng)液料比和超聲溫度固定零水平時(shí),超聲功率和超聲時(shí)間對(duì)川明參蛋白提取率的交互作用顯著。當(dāng)超聲功率固定不變時(shí),隨著超聲時(shí)間的增加蛋白提取率呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì);當(dāng)超聲時(shí)間固定不變時(shí),隨著超聲功率的增加蛋白提取率呈現(xiàn)出先增后減的趨勢(shì)。
2.6驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)
通過(guò)所得回歸模型對(duì)提取工藝進(jìn)行優(yōu)化獲得的最佳超聲提取工藝條件組合為:液料比23.63∶1、超聲功率185W、超聲溫度34.19℃、超聲時(shí)間30.92min,在此超聲條件下,預(yù)測(cè)川明參蛋白提取率可達(dá)到52.95%。考慮到實(shí)際操作的可行性,將川明參蛋白超聲提取工藝條件修正為:液料比24∶1、超聲功率185W、超聲溫度34℃、超聲時(shí)間31min。采用上述優(yōu)化條件進(jìn)行3次驗(yàn)證實(shí)驗(yàn),川明參蛋白提取率實(shí)測(cè)值平均為54.62%,與預(yù)測(cè)值的相對(duì)誤差為1.67%,由此可見,采用響應(yīng)面分析法對(duì)川明參蛋白超聲提取工藝的優(yōu)化是行之有效的。
2.7酸沉淀川明參蛋白
由圖9可知,川明參蛋白的沉淀率隨著pH的升高呈先上升后下降的趨勢(shì),在pH2.0時(shí)沉淀率最大,即川明參蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)為2.0。在等電點(diǎn)沉淀蛋白,離心去上清液,沉淀即為川明參蛋白。
圖9 川明參蛋白等電點(diǎn)Fig.9 Isoelectric point of protein from chuanminshen violaceum
通過(guò)單因素實(shí)驗(yàn)及響應(yīng)面法優(yōu)化實(shí)驗(yàn),選出川明參蛋白最佳提取劑為堿溶液,固定pH為12.5,得出超聲波輔助提取川明參蛋白的最佳優(yōu)化工藝條件為:液料比24∶1、超聲功率185W、超聲溫度34℃、超聲時(shí)間31min,在此工藝條件下川明參蛋白質(zhì)提取率為54.62%。通過(guò)酸沉法測(cè)定沉淀率得出川明參蛋白等電點(diǎn)為2.0,將川明參蛋白超聲提取液調(diào)pH至等電點(diǎn),對(duì)川明參蛋白進(jìn)行酸沉淀,可將川明參蛋白從提取液中分離出來(lái)。本研究采用超聲波和堿溶酸沉共同作用的方法大大提高了川明參蛋白提取率,且提取時(shí)間短,溫度低,操作簡(jiǎn)單,降低了生產(chǎn)成本。
[1]佘盂蘭,單人驊.傘形科兩新屬——環(huán)根芹屬和川明參屬[J].植物分類學(xué)報(bào),1980,18(1):45-49.
[2]萬(wàn)德光,彭成,趙軍寧.四川道地中藥材志[M].四川:四川科學(xué)技術(shù)出版社,2005:53.
[3]李幫經(jīng),周燕,王明安,等.滋補(bǔ)藥材川明參的化學(xué)成分分析[J].分析實(shí)驗(yàn)室,2003,22(11):59-60.
[4]饒高雄,王興文,劉啟新,等.川明參的化學(xué)成分[J].云南植物研究,1996,18(3):359-360.
[5]周燕,彭樹林,呂發(fā)強(qiáng),等.川明參根部的化學(xué)成分[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),1998,11(6):15-17.
[6]WANG Ming-An,PENG Shu-Lin,WANG Ming-Kui,et al. The chemical constituents from aerial parts of Chuanminshen violaceum[J].ChemicalJournalofChineseUniversities-Chinese,2002,23(8):1539-1541.
[7]陳胡蘭,蘇筱琳,鄧簧,等.川明參藥效活性部位化學(xué)成分研究[J].中成藥,2008,30(9):1334-1336.
[8]張梅,雨田,蘇筱琳,等.川明參多糖的提取工藝[J].華西藥學(xué)雜志,2007,22(3):361-362.
[9]邵成斌,李宏,吳鶴麟,等.川明參營(yíng)養(yǎng)化學(xué)成分的研究[J].中草藥,1997,25(10):590-591.
[10]陳丹丹,彭成.川明參的藥理作用及開發(fā)前景[J].中藥與臨床,2011,2(2):35-37.
[11]闞俊鵬,阮長(zhǎng)青,王立東,等.大麥芽根蛋白提取工藝條件優(yōu)化[J].食品科學(xué),2012,33(22):95-98.
[12]朱曉君,安辛欣,顧麗,等.超聲輔助同時(shí)提取條斑紫菜多糖及藻膽蛋白工藝的優(yōu)化[J].食品科學(xué),2008,29(5):241-244.
[13]中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部.GB 5009.5-2010食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定[S].北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社,2010.
[14]Bradford M M.A rapid method for quantitation of protein utilization the priciple of protein-dye binding[J].Analytical Biochemistry,1978,72:248-258.
[15]周麗卿,杜雙奎,趙佳,等.響應(yīng)面法優(yōu)化鷹嘴豆蛋白提取工藝[J].食品科學(xué),2012,33(8):66-70.
[16]劉永樂,王發(fā)祥,俞健,等.響應(yīng)曲面法優(yōu)化蓮子蛋白質(zhì)的提取條件[J].長(zhǎng)沙理工大學(xué)學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2012,9(4):1-4.
[17]趙節(jié)昌.響應(yīng)面法優(yōu)化酸棗仁蛋白提取工藝[J].食品科學(xué),2013,34(16):134-138.
[18]LI Quanhong,F(xiàn)U Caili.Application of response surface methodology for extraction optimization of germinant pumpkin seeds protein[J].Food Chemistry,2005,92(4):701-706.
[19]胡晚華,張世宏,何東平,等.超聲波輔助提取茶葉籽蛋白工藝的研究[J].中國(guó)油脂,2013,38(7):23-26.
[20]梁麗琴,魏學(xué)智,段江燕,等.超聲波輔助提取扁核木葉蛋白的工藝優(yōu)化[J].中國(guó)糧油學(xué)報(bào),2012,27(9):96-100.
[21]ZOU Yuanfeng,CHEN Xingfu,YANG Wenyu,et al.Response surface methodology for optimization of the ultrasonic extraction of polysaccharides from Codonopsis pilosula Nannf.var.modesta L.T.Shen[J].Carbohydrate Polymers,2011,84(1):503-508.
[22]SUN Xiaohong,ZHU Kexue,ZHOU Huiming.Optimization of a novel backward extraction of defatted wheat germ protein from reverse micelles[J].Innovative Food Science and Emerging Technologies,2009(10):328-333.
Optimization of protein extraction from Chuanminshen violaceum based on response surface methodology
DONG Hong-min1,NIU Xiao-yong2,SHEN Li-wen1,LI Lu1,QIN Wen1,*
(1.College of Food Science,Sichuan Agricultural University,Ya’an 625014,China;2.Langzhong Supply and Marketing Cooperative of Sichuan Nanchong,Nanchong 637400,China)
The extraction condition of protein from Chuanminshen violaceum by ultrasonic extraction was optimized by single factor experiments and response surface methodology.The results showed that all investigated parameters had a notable effect on the extraction yield of protein and could be ranked in decreasing order of importance in their effects as follows:extraction temperature,solid-liquid ratio,ultrasonic action time and ultrasonic power.The optimum conditions for extracting protein from Chuanminshen violaceum were determined as follows:pH12.5,liquid-solid ratio(mL/g)24∶1,ultrasonic power 185W,extraction temperature 34℃,ultrasonic action time 31min.Under this condition,the average rate of extraction of polysaccharides was 54.62%.The established regression model describing the extraction yield of protein as a function of four extraction parameters was highly significant(R2=0.9484).The predictive and experimental results were found to be in good agreement.Thus,the model was applicable for the prediction of protein yield.
Chuanminshen violaceum;ultrasonic extraction;protein;response surface optimization
TS201.1
B
1002-0306(2015)02-0276-06
10.13386/j.issn1002-0306.2015.02.051
2014-05-09
董紅敏(1989-),女,碩士研究生,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后處理與品質(zhì)控制。
秦文(1967-),女,博士研究生,教授,研究方向:農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)后處理與品質(zhì)控制。