超聲波輔助提取黑花生蛋白和色素工藝研究

超聲波輔助提取黑花生蛋白和色素工藝研究

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1、超聲波輔助提取黑花生蛋白和色素工藝研究摘要:以黑花生為原料,采用單因素試驗和強方法獲取超聲波輔助提取黑花生中的蛋白質(zhì)和色素的最佳工藝條件。試驗結(jié)果賜最佳提取條件?槌?聲波功率84W、溫度45°C>料液比1:9、提取min;在該工藝條件下,黑花生蛋白質(zhì)的提取率為29.25%,色素含量為5.75mg/g。關(guān)鍵詞:黑花生;超聲波;提?。坏鞍踪|(zhì);色素中圖分類號:S565.2文獻標碼A文章編號:1674-1161(2017)09-0071-03黑花生中的蛋白質(zhì)具有抗突變、抗氧化、促進致藕內(nèi)滅活、抗細胞增殖、增

2、強機體免疫力的功效。同時黑花生中含量很高的天然花色昔不僅可用于果醬、果汁等食藩色,還具有消除自由基活性、改善視覺功能、降低人體內(nèi)血清及肝臟中脂肪含量等生理功能。以黑花生粕為原料,采用超聲波輔助提取花生粕中的蛋白質(zhì)和色素,系統(tǒng)研究超聲波輔助提取黑花生蛋白質(zhì)和色素的工藝,為相關(guān)研究提鋰論基礎(chǔ)。1材料與方法1.1材料與試劑黑花生:市售;石油醍(分析純:天津啟邦化工產(chǎn)品有限公司;鹽酸(分析純):天津市科密歐化學(xué)試劑公司;乙醇(95%):天津市大茂化學(xué)試劑廠;磷酸(分析純):國藥集團化學(xué)試劑有限公司;考馬斯亮

3、藍G-250(分析純):國藥集團化學(xué)試劑有限公司;牛血清蛋白(分析純):國藥集團化學(xué)試劑有限公司。1.2儀器與設(shè)備KQ3200DB數(shù)控超聲波清洗器:昆山市超聲儀器有限公司;ESJ110-4B分析天平:沈陽龍騰電子有限公司;UV752紫外可見分光光度計;上海佑科儀器儀表有限公司;DGG-9140A電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱:上海森信實驗儀器有限公司;LXJ-IB離心機:上海安亭科學(xué)儀器廠。1.3試驗方法1.3.1工藝流程1.3.2提取方法除去黑花生中的雜質(zhì),破碎,于石油瞇中密封浸泡24h,脫去脂肪,防止發(fā)生脂

4、肪氧化反應(yīng);將脫脂后的花生粕置于恒溫鼓風(fēng)干燥箱中烘干(60°C)2h,備用。稱取一定量的脫脂干燥樣品置于三角瓶中,按一定料液比加蒸憾水,在設(shè)計的超聲波功率、溫度和提取時間下提取,離心分離提取液,得上清液,備用。1.3.3蛋白質(zhì)含量測定采用考馬斯亮藍染色法測蛋白質(zhì)含量。量取蛋白溶液1mL,加5mL考馬斯亮藍溶液,搖勻后靜置5min。在595nm波長處測吸光度值,并根據(jù)牛血清蛋白考馬斯亮藍染色標準曲線計算蛋白質(zhì)含量。蛋白質(zhì)提取率的計算公式為:蛋白質(zhì)提取率=CV/Mx式中:C為蛋白質(zhì)濃度,倍數(shù),mL;M為

5、樣品質(zhì)量,1.3.4花生色素含量測定100%(1)g/mL;V為蒸憾水體積x稀釋g。采用消光系數(shù)法測定花生色素含量,用可見分光光度計在黑花生色素最大吸收波長525nm處測吸光度值,可得到色素含量。計算公式為:花色昔含量二AV/98.2M(2)式中:A為吸光度值;V為定容體積x稀釋倍數(shù),mL;M為樣品質(zhì)量,g;98.2為花色昔平均消光系數(shù)。1.3.5單因素試驗設(shè)計選取超聲波功率、溫度、料液比和時間4個因素進行單因素試驗,因素水平見表K1.3.6正交實驗設(shè)計結(jié)合單因素試驗結(jié)果,以超聲波功率、提取溫度、物

6、料比、提取時間設(shè)計L9(34)正交試驗,因素水平設(shè)計見表2o2結(jié)果與分析2.1單因素試驗結(jié)果2.1.1超聲波功率對提取率的影響從圖1可知:隨著超聲波功率的增大,黑花生蛋白質(zhì)和色素提取效果相應(yīng)提高;當(dāng)功率大于96W后,蛋白質(zhì)的提取率開始下降后趨于平衡,色素含量下降。最佳超聲波功率為96W,正交試驗取84,96,108W共3個功率水平。2.1.2溫度對提取率的影響從圖2可知:隨著溫度升高,蛋白質(zhì)提取率和色素含量逐漸上升,表明溫度升高有利于蛋白質(zhì)和色素浸出;溫度超過40°C后,蛋白質(zhì)提取率和色素含量均下降

7、。常規(guī)水浴加熱的溫度變化約為5°C,考慮到溫度范圍如果選擇過窄,有可能影響測定結(jié)果。因此,選擇35,40,45°C作為正交試驗溫度因素的3個水平。2.1.3料液比對提取率的影響從圖3可知:隨著水量增加,黑花生蛋白質(zhì)的提取率和色素含量相應(yīng)提高;當(dāng)物料比大于1?E8后,蛋白質(zhì)的提取率開始下降,色素含量趨于不變。這是因為溶劑量大,溶液中的蛋白質(zhì)和色素濃度低,有利于蛋白質(zhì)和色素傳質(zhì),但當(dāng)溶劑量大于一定程度后,對蛋白質(zhì)提取率和色素含量的影響變小,導(dǎo)致蛋白質(zhì)提取率下降。料液比過大會增加后續(xù)濃縮步驟的耗能和時間,

8、故選擇料液比1?E7,1?E8,1?E9進行正交試驗。2.1.4提取時間對提取率的影響由圖4可知,蛋白質(zhì)提取率和色素含量隨提取時間的增加而增加。剛開始時提取溶劑中的蛋白質(zhì)和色素含量較低,而原料組織中的含量為最大值;隨著提取時間的增加,溶劑中的蛋白質(zhì)和色素含量逐漸增大,而原料組織中的含量逐漸降低,濃度梯度不斷減少,這使得蛋白質(zhì)和色素的得率先快速增加并在達到最大后開始下降。綜合考慮援75,80,85min這個水平進行正交試驗。2.2正交試驗正交試驗縉惡3O極差R值表示因素

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