叶蛋白研究热点及发展趋势

刘浪浪　刘军海

摘要：简要介绍了叶蛋白的应用现状，综述了叶蛋白各种提取方法，探讨了其今后的发展方向。

关键词：叶蛋白提取发展方向

0前言

随着世界人口的迅速增加，蛋白质资源匮乏，人类对在短期内不可能满足从动物食品中对优质蛋白的摄取，且动物蛋白中含有大量对人体生长发育不利的饱和脂肪酸和胆固醇，可导致动脉粥僵硬化等疾病的发生。

研究表明，绿色植物茎叶是一种含量很大的天然蛋白质资源，从中提取出的叶蛋白具有营养丰富、不含动物性胆固醇，且能防衰抗老、强身健体等有点而备受人们青睐。我国植物资源丰富，提取叶蛋白的原料有其来源主要有禾本科牧草、苋菜、苦荬菜、甜菜、萝卜等。以及新鲜幼嫩的树叶和水生植物等。叶蛋白的开发利用可以缓解当今世界蛋白质严重短缺的矛盾，对于增进人体健康有着十分重要的意义，也是当前叶蛋白研究的热点。本文简要介绍了叶蛋白的种类及其应用，综述了叶蛋白的提取方法，并对以后的发展趋势进行了探讨。

1叶蛋白的应用现状

1.1用于保健食品

从植物新鲜绿叶中提取的叶蛋白，因其营养价值高而受到食品生产者的重视。叶蛋白在叶中形成的初始蛋白，其蛋白分子链短、易被消化吸收，可将其用于食品如面食、糖果、奶粉等中作为添加剂。用来提高食品中的营养物质成分，具有很高的营养价值和食用效果，既满足人体对蛋白质、胡萝卜素、多酚等营养物质的需要，也对食品的口感风味和其工艺特性等副作用。法国教授D.c.Dillon研究认为，10kg体重的儿童如果每天摄入10g叶蛋白，就可满足对铁100％需求，对叶酸50％需求，对蛋白质40％需求，对VA3倍的需求。也可将叶蛋白单独制成保健产品，可以提高血液中血红蛋白的水平，缓解由于蛋白质摄入不足而引起的贫血等功能，具有很大的开发空间。叶蛋白含有不饱和脂肪酸、不含胆固醇，富含多种糖、维生素和矿质元素等优点。

1.2用于饲料工业

随着养殖畜牧业的迅猛发展，蛋白质饲料在我国严重短缺，饲料工业如果仅依靠现有的饲料资源，将不利于我国畜牧业的持续快速发展，应尽快找到丰富的蛋白质资源。

叶蛋白含有动物必需氨基酸，粗蛋白质含量，均大于或接近鱼粉、大豆粉、干脱脂乳，是猪、鸡、牛、羊的良好的蛋白质、维生素补充饲料。对家畜适口性好，且具有营养价值，明显增加体重、改善禽畜鱼蛋等产品品质、降低饲料消耗率和提高转化率等良好的饲养效果，所以可作为家畜饲料添加剂，也可直接制成叶蛋白饲料直接进行饲养。用作饲料是优良的蛋白源和天然添加剂，可代替鱼粉和豆粕。在很大程度上缓解了国内外蛋白饲料资源紧张的状况，不仅促进畜牧业的发展，为植物叶蛋白饲料规模化生产奠定了基础。作为当前牧草加工新技术的一种新产品，叶蛋白受到世界各国普遍重视。很多科研人员对其生产工艺及开发利用进行了研究，并取得了大量成果。

1.3其他方面应用

叶蛋白除了用于食品、药品和饲料外，还可用于化妆品、洗涤用品等日用化工用品和饮料、植物营养调节剂等之中。将叶蛋白的浓缩物作为原料进一步分离制得叶绿素、叶绿素铜钠、胡萝卜素、纯蛋白质、维生素E和K、汁液醇、食用纤维和某些活性酶等。如提取SOD，它可使超氧阴离子自由基发生歧化反应。如将其开发成高级保健饮料，具有抗衰老、抗肿瘤、治疗关节炎、心脑血管病、肺气肿、老年性白内障等功效。目前叶蛋白的应用领域将不断拓宽，叶蛋白的应用范围将从单一的叶蛋白粗制品向高档叶蛋白精制品和精细化工产品等方面发展，研究者正对此进行综合性的开发与利用。

2叶蛋白的提取

2.1酸(碱)热法

加热法通常也叫酸(碱)热沉淀法或酸(碱)沉法。是应用较早，也是目前最普遍的一种提取方法。具体步骤是把叶片破碎压榨并经打浆处理，然后将汁液直接进行加热一定温度使其成为含有蛋白质沉淀的絮凝物，在加热时加酸(碱)性溶剂，再经离心分离得到粗蛋白的方法。加热法提取中，加热时间、pH和加热温度是过程控制的关键因素，所以控制适宜的温度是提取叶蛋白的关键。溶剂的pH在提取过程中至关重要，酸热法一般调节到2.5～5.5，碱热法一般在7.5～9.5之间为宜。如赵希艳等采用紫花苜蓿叶为原料，酸(碱)加热法提取紫花苜蓿叶蛋白。采用单因素实验与正交实验相结合的方法确定了获得叶蛋白高产率的最优条件为：pH4.5，温度80℃，加热时间5 min，打浆时间9 min。

江洪波等对桑叶蛋白提取进行了研究，并探讨提取液不同pH叶蛋白对含量的影响。结果表明，pH在8.0时得到相应的蛋白质含量较高。可见，除温度外，酸碱度对蛋白质提取率有很大的影响。

综上所述，酸(碱)加热法的主要优点是流程短，操作方便，沉淀快，易于过滤收集等优点。但该工艺得缺点是由于加热法能耗高，耗时长，故生产成本较大。且蛋白质是热敏性物质，长时间在高温下会变性而影响其活性，所以在技术上并不十分完善。

2.2有机溶剂法

溶剂法是在压榨后的汁液中加入有机溶剂，降低蛋白质的介电常数和水分的活度，使其沉淀析出并通过分离得到粗蛋白沉淀物的方法。实验中常用乙醇或丙酮等作为有机溶剂，这些物质导致叶蛋白有不良味道和颜色，随着这些物质的去处，可获得色浅、异味少的食品叶蛋白。多酚类物质的去处能解决叶蛋白在干燥时变黑变硬的问题，更易干燥，便于干品制备。

韦吉等研究不同提取条件对热研号柱花草叶蛋白凝集的影响。试验中由于刈割后研磨压榨样品出现人工损耗，使得热研2号柱花草叶蛋白提取有较大损失，小于实际蛋白质含量。可知，提取热研2号柱花草叶蛋白的加热时间在7～9min最为适宜，提取叶蛋白溶液的pH应当控制在3～4。可以看出，溶剂提取溶剂的选择及质量分数、pH、加热时间和温度是过程控制的关键因素。

有机溶剂提取法是目前较为常见的提取叶蛋白的方法。其优点是沉淀快、絮凝物结构紧密，易过滤收集。且经有机溶剂脱色生产的脱色叶蛋白具有含糖量低、蛋白成分较为单一等高营养价值而用于抗癌、低糖营养保健食品的开发有较大实用意义。

2.3发酵法

发酵法包括直接发酵法和发酵酸法，直接发酵是将植物叶榨汁直接放入发酵罐中进行发酵，利用乳酸菌产生的乳酸等使叶蛋白絮凝，发酵酸法直接发酵的下游程序，可提高发酵法的效率。

随着发酵工业的快速发展，近年来对发酵法提取叶蛋白的研究也逐渐增多起来。如曾凡枝通过单因素和正交优化试验的综合使用，采用发酵法进行了苜蓿叶蛋白的提取试验，并测定了发酵温度、发酵时间、乳酸菌数对试验的影响。确定试验中各因素的适宜范围及苜蓿叶蛋白的最佳工艺参数为：每毫升苜蓿汁液接种乳酸菌数107个，34°密闭发酵8h：发酵酸法提取苜蓿叶蛋白的最佳工艺参数为：体积比(发酵酸

体积／滤液体积)2：1，发酵酸循环使用1次，沉淀时间10min。

发酵法提取叶蛋白的优点是使植物叶中对动物机体有害的物质失去活性，提高了蛋白质品质，且安全环保，是叶蛋白生产的一种节能环保的优良工艺。但其不利条件是沉淀时间长，叶蛋白絮凝物结构疏松，难以分离，工序较多且复杂，对这方面的理论研究尚不完善，有待于进一步的研究。

2.4其他方法

叶蛋白的提取方法还有电浓缩法、超滤法、结晶和重结晶法、盐析法等，也有将不同的提取方法综合在一起的。这些提取方法相比其他方法起步晚，技术还不是很成熟，使用不是很普遍。但这些方法优点突出，目前已凸现出一定的技术优势。

如周建建等以鲜繁缕叶为原材料，采用酸化和加热相结合的方法，在考虑料液比、滤布层数、加热温度和加热时间等单因素对叶蛋白提取率影响的基础上，进行了正交试验研究了提取鲜繁缕叶蛋白的最佳工艺条件。测得鲜繁缕叶蛋白的提取率为52.08％，得率为27.17％，取得了惊人的效果。

刘晓颖以黑麦草为原料采用酸加热和有机溶剂相结合的方法对其叶蛋白进行抽提，并进对其中的叶蛋白组分和微量元素等进行了分析，测得叶蛋白中粗蛋白质含量高32％～58％。可以看出，将有机溶剂提法和加热法相结合可得到含量较高的叶蛋白，为今后开发新型叶蛋白的提取工艺研究提供了理论依据。

可知看出，如果将两种或其以上的方法相结合提取蛋白质，可使两种方法的优缺点在一定程度上起到互补的作用。因此寻找一种有效、综合的提取分离技术是迫切需要解决的问题。

3结语

随着人们生活水平的提高，叶蛋白必将成为人类繁衍生存最重要的天然蛋白资源宝库之一。叶蛋白提取物的开发利用将面临新的机遇和挑战，因此必须正视存在的问题并寻求解决问题的途径。根据我国人民膳食结构和养殖业发展规划目标，目前厂家生产的天然蛋白质供不应求，所以技术创新开发是今后对叶蛋白研究的热点。

我国是一个植物资源丰富的国家，叶蛋白原料来源非常广泛。传统的提取方法和工艺流程的缺陷严重制约了植物叶蛋白产品的产量和品质，造成其深加工产品在国际上缺乏竞争力。因此，寻找一种有效的提取分离技术或几种方法进行复配是迫切需要解决的问题，也是目前植物叶蛋白的研究热点。对这些技术进行深入、综合性的研究，并使其应用于规模化生产将是今后的发展趋势。