有机溶剂法提取玉米蛋白的研究
2015-01-28杨柳尤丽新张英楠
杨柳+尤丽新+张英楠
摘要:本文利用有机溶剂法,从玉米蛋白粉中提取玉米醇溶蛋白。利用正交试验确定了最佳提取工艺为:用90%的乙醇溶液,在55℃,pH6.0的条件下处理3~4小时,可将玉米醇溶蛋白从玉米蛋白粉中提取出来,在此条件下玉米醇溶蛋白的得率是78.94%。
关键词:有机溶剂;提取;玉米蛋白
中图分类号: TS201.21 文献标识码: A DOI编号: 10.14025/j.cnki.jlny.2015.01.024
玉米是世界上三大粮食作物之一,我国玉米年产量居世界第二位。玉米可用来生产玉米淀粉,且多用湿法工艺,在生产过程中会产生许多玉米渣,30%以上成分为蛋白质,主要是玉米醇溶蛋白,还有一小部分球蛋白、白蛋白、谷蛋白。玉米醇溶蛋白具有覆膜形成性、黏结性、凝胶性等外观品质,同时具有肠溶性与抗氧化性,具有作为功能食品材料与添加剂的特性。食品被覆剂将玉米醇溶蛋白溶液喷雾与涂布在食品上,作为食品被覆剂,有耐湿,附着性好,减臭、抗氧化作用。利用玉米醇溶蛋白可生产活性肽,作为蛋白质含量医用品的添加剂等。可广泛用于食品、医药、造纸等工业。因此开发生产玉米醇溶蛋白可以变废为宝,开辟了玉米深加工的前景。
1材料与方法
1.1材料
玉米蛋白粉:大成玉米有限公司;乙醇(95%),正己烷,氯化钠等试剂均为化学分析纯。
1.2 实验设备
恒温水浴锅、紫外可见分光光度计、电动搅拌机、低速离心机、电热恒温鼓风干燥箱、pH计、超声波处理器。
1.3 实验方法
1.3.1 原料预处理 将玉米蛋白粉用100目筛处理,选用筛下物进行试验。
1.3.2 浸提 将300克玉米蛋白粉放入烧杯中,装入有机溶剂,在水浴中放置2小时,用电动搅拌机低速搅拌,然后在4000转/米条件下离心10分钟,剩余残渣用少量有机溶剂洗涤,离心后合并两次清液,定溶、摇匀,测定蛋白质提取率。
1.3.3 玉米蛋白粉脱色效果分析 一定质量的玉米蛋白粉被称取,并按照一定料液比加入无水乙醇,在60℃条件下超声波萃取20分钟,漏斗过滤,稀释液用蒸馏水稀释一定倍数后,在277纳米处测定吸光度值,并以空白溶剂为对照,依据吸光度判断玉米醇溶蛋白提取效果。
1.3.4 溶液的回收 按最优条件脱色、提取后,提取液中玉米醇溶蛋白分别采用超滤法、调等电点法、盐析法回收。比较回收率,含氮量用凯氏定氮法测定,粗脂肪含量用索氏提取法测定。
盐析法:用0℃~4℃的冷盐水作为稀释剂,将原体积稀释至原来的3倍,静置1天于0℃~4℃冰箱中,使蛋白质沉淀,沉淀经过反复洗涤后真空抽滤,并于40℃烘箱中干燥。
调等电点法用氢氧化钠碱性溶液调pH至8.0,稀释提取液1倍后,用盐酸调pH至6.0,使蛋白质沉淀,沉淀经过反复洗涤,真空抽滤后烘干。
超滤法:提取液杂质通过真空抽滤除去,用10kd的醋酸纤维素膜超滤浓缩2小时至体积为原来的20%,工作压力:20~30Mpa,,提取液放入烘箱中燥干(40℃)。
干燥后的玉米醇溶蛋白称重,粉碎后过100目筛。收率计算公式: ■
式中 M -回收的玉米醇溶蛋白的质量(g);W -玉米蛋白粉的质量(g)。
2 结果与讨论
2.1正交试验确定实验条件
以乙醇质量分数、温度、pH值为三个因素,每个因素采取三个水平进行L9(33)正交试验,研究不同浸提条件对玉米醇溶蛋白提取效果的影响,分析其提取率,见表1。
由正交试验(表2)结果可以得出,三个因素对玉米醇溶蛋白提取效果影响的主要顺序为C>B>A,即对实验影响最大的是pH,其次是温度,最后是提取溶剂的质量分数。且最佳工艺条件为A2B2C3,即选择乙醇质量分数为90%,温度为55℃,pH值为酸性6.0。
3结论
采用有机溶剂法提取玉米醇溶蛋白,且通过正交试验确定最佳提取工艺条件为乙醇质量分数为90%,温度为55℃,pH值为酸性6.0,得率可达78.94%。从玉米中提取醇溶蛋白是可行的,这将为玉米的深加工奠定基础,为我国粮食生产开辟广阔的前景,提高了粮食生产价值。
参考文献
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作者简介:杨柳,硕士,长春科技学院,讲师,研究方向:食品科学与工程。