超声波法提取玉米醇溶蛋白的研究

超声波法提取玉米醇溶蛋白的研究
超声波法提取玉米醇溶蛋白的研究

超声波法提取玉米醇溶蛋白的研究

张雪娜

(河北科技大学生工学院,河北石家庄,050000)

摘要:本文采用超声波法提取玉米醇溶蛋白,不仅缩短了提取时间,而且而且降低了能耗。

通过单因素试验,优化了玉米醇溶蛋白的提取工艺:即采用超声波间歇处理100min,乙醇浓度80%,料液比1:10(g/mL),温度控制在20~50℃之间。在该条件下醇溶蛋白的得率为49.3%,

颜色淡黄。本文还进一步探索了玉米醇溶蛋白膜的制作,所得到的薄膜表面光滑,呈白色,质地细密,有一定的弹性。

关键词:玉米醇溶蛋白,超声波,乙醇浸提

Research on the Extraction of Zein Exploiting Ultrasonic Wave

Zhang Xuena

(Hebei University of Science and Technology, Hebei Shijiazhuang,050000)

Abstract: Ultrasonic wave is utilized to extract zein in this paper, which not only shorten the extraction time, but also economize energy . Through single-factor experiment, the extraction of zein is optimized as follows: ultrasonic handling 100 minutes, 80% ethanol, the proportion of CGM and ethanol 1 to 10, with the temperature between 20~50℃.On this condition, the extraction rate of zein reached 49.3%,and the color is light yellow. Next, we explore the process of zein film which is fine and smooth, white and plastic.

Key words: zein, ultrasonic wave, ethanol extraction

0 前言

玉米蛋白粉是淀粉乳分离蛋白时产生的黄浆水经过滤得到的不溶于水的蛋白质,是玉米淀粉湿法加工过程中的副产物[1]。玉米蛋白粉中含有60%左右的玉米蛋白,根据蛋白质溶解性的不同,这些蛋白可以分为白蛋白、球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白4种,其中以玉米醇溶蛋白含量最高,约占65%,是玉米中主要的贮藏蛋白[2,3]。

由于玉米醇溶蛋白难溶于水,缺乏赖氨酸、色氨酸等必需氨基酸,其食用及营养价值较低。但玉米醇溶蛋白具有独特的氨基酸组成,其分子中存在大量的疏水氨基酸,较多的含硫氨基酸,并且缺乏带电的酸性、碱性、极性氨基酸,由此决定了玉米醇溶蛋白的强疏水性和独特的溶解性,即不溶于水,可溶于60%~95%的醇水类溶液、异丙醇等。其独特的氨基酸组成使其易于形成薄膜,在不加入添加剂的情况下其薄膜具有良好的阻湿性和阻氧性,在添加增塑剂后具有良好的机械性能。玉米醇溶蛋白膜的耐水性和耐脂性强、安全性高,在高温高湿条件下稳定性良好,且具有防潮、隔氧、抗紫外线、保香、不透油、防静电、透明、有光泽等特性,对细菌有一定的抑制作用,能延长食品的货架期[4],也可被微生物及肠类酶分解,具有生物可降解性[5,6]。

玉米醇溶蛋白膜的优点如此之多,其应用前景十分广阔。目前因为生产成本太高,国际市场价格为10~40元/kg,限制了它的应用。玉米醇溶蛋白的生产要消耗大量的酒精, 酒精的回收又消耗大量的热能, 因此改变传统工艺、降低生产成本为当务之急。本文利用超声波技术来探索减少溶剂用量、提高得率、缩短生产时间的方法,并

初步制作成玉米醇溶蛋白膜。

1 实验材料与方法

1.1 实验材料

1.1.1 主要原料与试剂

玉米蛋白粉(CGM );95%乙醇,石油醚,考马斯亮蓝G250,磷酸,氯化钠,均为分析纯;牛血清白蛋白,生化试剂;油酸,食品级。 1.1.2 设备与仪器

KQ2200型超声波清洗器,昆山市超声仪器有限责任公司;TGL-10B 型高速离心机,上海安亭科技仪器厂;GZX-9070 MBE 电热鼓风干燥箱,上海博迅实业有限公司医疗设备厂;SP-722E 型可见分光光度计,上海光谱仪器有限公司;FA2204N 型电子天平。

1.1 实验方法

1.2.1 考马斯亮蓝法测定玉米醇溶蛋白提取液的浓度

将牛血清白蛋白分别稀释成10、20、30、40、60、80μg/mL 的溶液,于595nm 处测定吸光度,将试验结果建立起蛋白质浓度与吸光度的关系,得到吸光度A 与牛血清白蛋白浓度C (μg/mL )的回归方程:A=0.0096C+0.0026(相关系数R 2=0.9946),

即得到标准曲线。测得玉米醇溶蛋白提取液的吸光度,代入回归方程得出玉米醇溶蛋白的浓度。

1.2.2 醇溶蛋白得率的计算

根据下式计算玉米醇溶蛋白得率: 玉米醇溶蛋白得率=m 1/m 2×100%

式中:m 1为根据标准曲线计算提取的玉米醇溶蛋白的质量,g ;m 2为CGM 的质量,g 。

牛血清白蛋白标准曲线

0.00

0.100.200.300.400.500.600.700.800.900.000

20.00040.00060.00080.000100.000

蛋白质浓度(μg/mL)

吸光度

1.2.3 玉米醇溶蛋白的提取

玉米蛋白粉→研磨→石油醚脱色→加入一定浓度的乙醇→超声波萃取→离心分离→浸提上清液→考马斯亮蓝法于595nm处测定上清液吸光度→计算玉米醇溶蛋白得率↓

冷水稀释至体积分数40%乙醇→沉淀→自然晾干→成品zein

1.3 单因素实验

1.3.1 不同微波处理时间对醇溶蛋白得率的影响

称取脱色且经干燥的玉米蛋白粉4份,每份3g,按料液比1:10(g/mL)加入80%乙醇,在温度为20℃~50℃范围内,分别超声波处理60、80、100、120min。研究不同处理时间对醇溶蛋白得率的影响。

1.3.2 不同浓度乙醇对醇溶蛋白得率的影响

称取脱色且经干燥的玉米蛋白粉4份,每份3g,按料液比1:10(g/mL)分别加入60%、70%、80%、90%的乙醇,在温度为20℃~50℃范围内,超声波处理100min。研究不同浓度乙醇对醇溶蛋白得率的影响。

1.3.3 不同液料比对醇溶蛋白得率的影响

称取脱色且经干燥的玉米蛋白粉4份,每份3g,在提取温度20℃~50℃范围内,按料液比为1:8、1:10、1:12、1:14(g/mL)分别加入80%的乙醇,超声波处理100min。研究不同料液比对醇溶蛋白得率的影响。

2 实验结果与分析

2.1 微波处理时间对醇溶蛋白得率的影响

图1 时间对醇溶蛋白得率的影响

如图1所示:当处理时间在60~100min之间时,蛋白得率呈上升趋势,超声波处理时间超过100min后,得率稍有下降,可能是因为过长时间的超声波作用使醇溶蛋白的

溶解性发生改变或者醇溶蛋白的溶解程度已饱和。因此超声波处理时间确定为100min ,此时得率为47.6%。

2.2 乙醇浓度对醇溶蛋白得率的影响

由图2可以看出,随着乙醇浓度的增大,醇溶蛋白的得率不断增加。当乙醇浓度超过80%后,其得率有所下降,故醇溶蛋白提取工艺选择80%乙醇溶液,此时得率为49.1%。

图2 乙醇浓度对醇溶蛋白得率的影响

2.3 料液比对醇溶蛋白得率的影响

图 3 料液比对醇溶蛋白得率的影响

玉米蛋白粉脱色后,称取4份,每份3g ,分别加入80%乙醇24、30、36、42mL ,超声波处理100min ,离心后取上清液测定吸光度,计算醇溶蛋白得率,结果如图3所示。

由图3可知:随着溶剂用量的增加,醇溶蛋白的得率也在不断提高。对于一定量

乙醇浓度对醇溶蛋白得率的影响

0%

10%20%30%40%

50%60%60%

70%

80%

90%

乙醇浓度

得率

的玉米蛋白粉来说,溶剂用量的增加降低了溶液中蛋白的浓度,提高了原料与溶剂接触面的浓度差,从而提高了蛋白在溶剂中的扩散速度,蛋白得率增大。料液比从1:8到1:10,得率增大幅度最大,为19%,之后尽管得率继续增大,但增加幅度较小。考虑到如果溶剂太多,造成乙醇的浪费,增加生产成本,因此液料比选取10即可,此时醇溶蛋白得率为46.3%。

3 结论

3.1玉米醇溶蛋白的提取

通过单因素实验对超声波法提取玉米醇溶蛋白的研究,得出了较优的醇溶蛋白提取工艺参数,超声波处理时间100min,乙醇浓度80%,料液比1:10(g/mL)。在该条件下醇溶蛋白的得率为49.3%。所提取的醇溶蛋白略带淡黄色、有轻微的臭味、质地细腻。

3.2 玉米醇溶蛋白膜

3.2.1 成膜方法[7]

将玉米醇溶蛋白按1:10(g/mL)的比例加入80%乙醇溶液,加入油酸(按0.5mL/g),在磁力搅拌器上搅拌均匀,然后放入预先设定温度的恒温水浴中热处理一定时间,取液涂于平盘上成膜,然后自然晾干。

3.2.2 玉米醇溶蛋白膜的特性

依上述方法制得的玉米醇溶蛋白膜呈白色,表面光滑,质地细密,有一定的弹性。

4 心得

从做实验到现在,几乎做了一个多月的试验了,每天将近六七个小时的工作量,我感觉到了搞科研的苦与累,体会到了做研究要耐得住寂寞。

开始试验前,我们做了大量的准备工作,上网查资料,从玉米蛋白粉的组成成分到其脱色,从玉米醇溶蛋白的特性到玉米醇溶蛋白的提取,集前辈的科研成果于一体,最终整理出一套自己的醇溶蛋白提取方案,即采用超声波法辅助提取,这样相对于单纯的浸泡提取大大地缩短了提取时间,节约能源。

接下来便是方案的具体实施了,问题也一个个地接踵而至:考马斯亮蓝法测定蛋白质浓度具体怎样操作,各种溶液的配置等等。虽然之前在生物化学的实验课上我们做过这些实验,但是一切所需要的试剂都是由带课老师配制的。现在一切都得自己动手,自己去思考,自己去实施。能够自己控制给了我一种成就感,渐渐地也感觉到了做实验的乐趣,尤其是当我看到自己提取出的浅黄色的玉米醇溶蛋白时,心中有些满足。尽管其纯度不是很高,提取率也不太理想,可是我尽力了。做实验也有灰心的时候,当用考马斯亮蓝测定醇溶蛋白的浓度时,数据总是不理想,越做越没信心,心中萌生了编数据的想法。一转念,想到搞科研要有科学严谨认真的态度,便打消了这个念头。我们一次次的测定吸光度,知道得到了比较稳定可靠地数据。

搞科研注定是一条坎坷不平的路,但是要抱着积极乐观的心态,相信问题总是会

解决的,并努力去寻找解决办法,其结果不会差的。

参考文献:

[1]蔡同一,赵文娟.玉米深加工及其综合利用[J].食品科学,2000,21(1):6~10.

[2]谦伟,郭兴风,熊拯.玉米的综合开发——醇溶蛋白的提取[J].粮食科技与经济,2006(6): 43~47.

[3]张钟,齐爱云.玉米醇溶蛋白提取工艺及功能性质研究[J].粮食与饲料工业,2004(9): 21~24.

[4]Rishi Shukla, Munir Cheryan Zein: The industrial protein from corn[J].Industrial Crops and Products,2001,(13):171~ 192.

[5]Wang SH. Biodegradable protein/starch based thermo-plastic composition [P].US.5922379,

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[6]Cuq B Gontard N, Guilbert S. Proteins as agricultural polymers for packaging production [J].Cereal Chem,1998,75(1):1~ 9.

[7]李运罡,李梦琴,吴坤.响应曲面法优化可食玉米醇溶蛋白膜制作工艺.食品与发酵工业,2009,35(1):91~95.

玉米醇溶蛋白膜制备与应用的研究现状与展望_白红超

粮食加工2008年第33卷第6期 作为包装材料,塑料以其优良的综合性能,给我们的生产和生活带来了诸多便利。但由于塑料的不可降解性而导致的白色污染问题,日益引起人们的重视,开发可降解、环境友好型包装材料成为当前亟待解决的问题。 玉米醇溶蛋白溶于乙醇、异丙醇等有机溶剂,待这些有机溶剂蒸发后,玉米醇溶蛋白成膜,因此具有成为包装材料的潜力,倍受人们关注。 1玉米醇溶蛋白膜的国内外研究现状 1.1玉米醇溶蛋白膜制备条件的研究 由于纯玉米醇溶蛋膜的抗拉强度、延展性、吸湿性等指标还不理想,膜比较硬且脆,塑性较差,需通过各种方法来改善玉米醇溶蛋白膜的性能。通过添加增塑剂,可使增塑剂分子插入到玉米醇溶蛋白分子链之间,削弱了蛋白分子链间的应力,增加了蛋白分子链的移动性、降低了蛋白分子链的结晶程度,从而使玉米醇溶蛋白膜的塑性增加[1],常用的增塑剂有多糖、多醇、硬脂酸和软脂酸等。 半乳糖可降低玉米醇溶蛋白膜水蒸气透过率,提高膜的机械性能,果糖能均匀地分布在玉米醇溶蛋白膜的表面并能弥补纯玉米蛋白膜表面的空洞使膜表面变得平滑[2,3]。油酸能大幅度地改善玉米醇溶蛋白膜的柔韧性,使膜的抗拉强度和伸长率提高,并且制得的膜柔软、有光泽和富有弹性,防潮性能方面较好,具备了生物可降解材料应有的特性,有着良好的应用前景[4~7]。甘油/聚乙二醇(400)复合物对玉米醇溶蛋白膜延伸率的影响比较显著,当添加比例为 0.8(g/g)时,蛋白膜的延伸率变大约是甘油作为增塑剂的膜的50倍。聚乙二醇(400)提高了玉米醇溶蛋 玉米醇溶蛋白膜制备与应用的研究现状与展望 白红超,郭兴凤 (河南工业大学粮油食品学院,郑州450052) 摘 要:总结了国内外玉米醇溶蛋白膜制备与应用的研究现状,并对其应用进行了展望。解决由不可降解塑料 导致的环境污染问题,开发可降解、环境友好型材料是当前社会发展的趋势,玉米醇溶蛋白膜做为天然可降解材料,以原料来源广,易成膜的特点引起了人们的关注, 关键词:玉米醇溶蛋白膜;制备与应用中图分类号:TS 210.1 文献标志码:B 文章编号:1007-6395(2008)06-0056-03 白膜的抗张指数、降低了膜的吸水率,并且能提高膜的柔韧性,但使膜的抗拉强度大幅降低[5,6]。将聚乙二醇和月桂酸的混合物加入玉米醇溶蛋白溶液,随着聚乙二醇添加量的增加,玉米醇溶蛋白膜的弹性增强,但膜的水蒸气透过率增大,氧气透过率不稳定[8]。 添加一定量的交联剂,可以加强蛋白质分子间或者分子内的键合作用,有利于膜结构的致密,改善膜的机械性能和阻湿性能[9,10]。向玉米蛋白溶液加入交联剂1-乙基-3-(3-二甲丙氨基)碳化二酰亚胺 (EDC)和羟基琥珀酰亚胺(NHS),可提高玉米醇溶蛋 白的成膜能力,使膜的表面变得平滑,而且能使膜的抗拉强度得到极大的增强[11]。交联剂甲醛、戊二醛、已二醛、肉桂醛都能提高膜的抗拉强度,但肉桂醛的安全性最高[12]。 射线照射处理可改善玉米醇溶蛋白膜的性能。用紫外线照射玉米醇溶蛋白膜后,膜的抗拉强度增大,可溶性物质减少,水蒸气透过率不变,颜色变浅[13];通过对玉米醇溶蛋白溶液进行γ照射,溶液成膜后膜的平均抗拉强度降低,但膜的微观结构平滑和膜的颜色变浅[14]。 控制成膜条件也可改善玉米醇溶蛋白膜的性能。当乙醇溶液的体积分数为90%~95%、pH 值为 8.0~8.8时,膜的透明度较高;当乙醇溶液的体积分 数为25%~30%、pH 值为8.4~9.2时,膜的抗拉性较好;在高pH 值下,降低乙醇溶液的体积分数或在高乙醇的体积分数下,降低溶液的pH 值,膜的透湿性明显下降[15]。当膜干燥时所处环境的相对湿度不同,会导致膜的含水量不同,进而影响膜的机械性能[16]。 1.2玉米醇溶蛋白膜的应用研究 醇溶蛋白膜具有良好的阻湿性及阻氧性,以及 抗紫外线、保香、阻油和防静电等特性,对细菌有一定抑制作用,因而可以用于食品保鲜、包装以及制药 收稿日期:2008-04-14 作者简介:白红超(1981-),男,硕士研究生,研究方向:粮食、油脂及 植物蛋白工程。 56

小麦面筋蛋白质的特性及其利用(精)

小麦面筋蛋白质的特性及其利用 面筋蛋白质的特性小麦中的蛋白主要由清蛋白, 球蛋白, 醇溶蛋白, 谷蛋白四种蛋白组成. 小麦蛋白成份中, 清蛋白占3~5%,球蛋白占6~10%,醇溶蛋白占40~50%,谷蛋白占30~40%.面筋蛋白主要是由不溶于水的麦醇溶蛋白和麦谷蛋白组成. 干面筋蛋白质总含量为85%左右。 当面粉加水揉成面团后, 由于面筋蛋白质不溶于水, 其空间结构表层和内层都存在一定的极性基团, 这种极性基团很容易把水分子先吸附在面筋蛋白质单体表层. 经过一段时间, 水分子便逐渐扩散渗透到分子内部, 造成面筋蛋白质的体积膨胀. 充分吸水膨胀后的面筋蛋白分子彼此靠极性基团与水分子纵横交错地联接起来形成面筋网络. 这便是面筋形成的基本过程. 面筋蛋白质的特性与小麦品质有关, 一般正常的小麦, 面筋蛋白质的出率高, 品质好. 玻璃质硬麦不仅蛋白质含量高, 而且品质也好. 发芽小麦面筋品质差, 发芽4天小麦洗不出面筋. 刚收割的小麦生产出来的面粉面筋品质稍差, 经过一定时期的贮存, 面筋品质得到改善, 制出的面包或馒头体积大, 弹性好, 不粘牙. 小麦在制粉过程中, 皮磨研出的面粉面筋含量高, 而心磨研出的面粉面筋含量较低, 但面筋品质相比之下要好些. 这是因为接近麦皮的胚乳外层蛋白质含量高, 而胚乳中心面筋蛋白质含量低. 面筋蛋白质中蛋氨酸含量较高, 赖氨酸含量较低. 大豆蛋白中蛋氨酸和赖氨酸含量正好与它相反. 大豆蛋白质中蛋氨酸等于面筋蛋白的63.5%,赖氨酸含量是面筋蛋白的3.78倍. 因此可以在面筋蛋白中添加大豆蛋白配制蛋白食品, 以利用植物蛋白质中氨基酸的互补特性, 充分发挥其营养互补作用, 提高营养价值. 小麦面筋蛋白质的研究进展 摘要:小麦面筋蛋白质是影响小麦品质和面制品加工性能的重要因素, 本文详细论述了麦谷蛋白的和麦醇溶蛋白的研究思路、研究方法以及研究现状并指出了今后的研究方向。

超声波提取分离的原理

超声波在天然成分提取分离的应用原理初探 摘要超声因其具有多种物理和声化学效应,其在食品工业中有广泛的应用,包括超声提取、超声灭菌、超声干燥、超声乳化、超声过滤、超声清洗等。本文主要就超声波提取分离的原理、优点作一综述,并对其以后在提取分离中的发展进行展望。 关键词超声波提取分离原理 1 超声波概述 1.1超声波的概念 超声波指的是频率在2×104—2×109Hz的声波,是高于正常人类听觉范围的弹性机械振动。超声波与电磁波相似,可以被聚焦,反射和折射,其不同之处在于前者传播时需要弹性介质,而光波和其他类型的电磁辐射则可以自由地通过真空。众所周知,超声波在介质中主要产生二种形式的机械振荡,即横向振荡(横波)和纵向振荡(纵波),而超声波在液体介质中只能以纵波的方式进行传播。由于超声波频率高,波长短,因而在传播过程中具有定向性好、能量大、穿透力强等许多特性[1]。超声波与媒质的相互作用可分为热机制、机械(力学)机制和空化机制3种。[2]超声波在媒质中传播时,其振动能量不断被媒吸收转变为热量而使媒质温度升高,此效应称之为超声的热机制;超声波的机械机制主要是辐射压强和强声压强引起的;在液体中,当声波的功率相当大,液体受到的负压力足够强时,媒质分子间的平均距离就会增大并超过极限距离,从而将液体拉断形成空穴,在空化泡或空化的空腔激烈收缩与崩溃的瞬间,泡内可以产生局部的高压,以及数千度的高温,从而形成超声空化现象。空化现象包括气泡的形成、成长和崩溃过程。可见,空化机制是超声化学的主动力,使粒子运动速度大大加快,破坏粒子的力的形成,从而使许多物理化学和化学过程急剧加速,对乳化、分散、萃取以及其它各种工艺过程有很大作用。 对于超声波的研究及其在各个行业中的应用,研究较多,可是对于其应用的机理研究的却很少,能过查阅华南农业大学图书馆,SCI数据库,我们发现,对于超声波的研究有4680篇,可是对于其机理的研究却只有206,所占比例不到5%。如下图1。且大多数只停留在试验室阶段。

玉米醇溶蛋白

玉米醇溶蛋白对药物的缓控释效果 王永亮 (广东食品药品职业学院 09设备2班) 摘要玉米醇溶蛋白是 Gorhamin 在 1821 年首次从玉米中提取的一种能溶解于乙醇的蛋白质,并将这种蛋白质取名为玉米醇溶蛋白(zein),简称醇溶蛋白。作为一种天然蛋白质,醇溶蛋白有着广泛的应用。在医药领域常作为控释制剂、微球等新剂型的药用辅料;另外玉米醇溶蛋白在细胞培养、多孔支架及药物控释等方面都表现出较好的生物相容性和可降解性。本文就醇溶蛋白缓控释行为方面做了进一步综述。 关键词玉米醇溶蛋白用途配制缓释控缓释阿司匹林肝素 玉米醇溶蛋白相关剂型的制备 玉米醇溶蛋白溶液的配制将一定量的玉米醇溶蛋白粉按 10:1的液固比用80%的乙醇溶液湿润, 摇匀, 放入恒温水浴中加热, 然后用离心机离心,取上清液密封备用。 醇溶蛋白空白片的制备用950 ml/ L 乙醇溶解醇溶蛋白,在50℃恒温水槽中加热30min,配制浓度为65 g / ml醇溶蛋白溶体, 然后将溶体平铺于聚四氟乙烯板上, 真空干燥8 h 后取出,用万能粉碎机将其粉碎,过20目药用筛,不加任何成分直接用压片机压制成型。

玉米醇溶蛋白的性质及市场应用 玉米中的醇溶蛋白是玉米的主要贮存蛋白,根据玉米种类和分离方法的不同, 它在玉米胚乳蛋白中的含量占 44~79 %不等。玉米中的醇溶蛋白是由分子大小和溶解度不同的一组蛋白质组成, 可分为α、β、γ、δ四种。其中α- 玉 米醇溶蛋白占约 70 %, γ占约 20 %。α-玉米醇溶蛋白可由乙醇溶液提取出来, 其余三种需在醇溶液中添加还原剂。在添加还原剂提纯的α玉米醇溶蛋白 SDS- PAGE凝胶电泳出现 2条带, 分子量为19kDa和 22kDa 。 由于商品化的玉米醇溶蛋白是由玉米湿法加工生产淀粉的副产物玉米蛋白 粉提取的, 湿法生产中二氧化硫破坏了二硫键, γ -玉米醇溶蛋白成水溶性的, 随玉米浸泡水去除了。而β-玉米醇溶蛋白不溶于 90 %异丙醇和乙醇。因此原料和提取工艺造成商品化的玉米醇溶蛋白仅含α玉米醇溶蛋白。 玉米醇溶蛋白具有良好的成膜性、黏接性和防水、防湿性能, 还具有耐酸、耐油等特性, 可广泛应用于医药、食品及化工等其它行业。在食品工业中, 醇溶蛋白可以作为被膜剂, 即以喷雾方式在食品表面形成一个涂层, 可防潮、防氧化、从而延长食品货架期, 喷在水果上, 还能增加光泽。它是一种无毒且能强化食品的保鲜剂。在医药方面, 由于玉米醇溶蛋白的憎水性, 所以可以涂在药片的外面, 作防潮层; 另外又由于对胃酸稳定, 可以作肠溶药片的包衣。此外, 如果将玉米醇溶蛋白与纸张复合, 可以制成防水防潮的包装材料, 还可以作为工业 上的黏接剂、发泡剂和乳化剂等。 玉米醇溶蛋白–肝素微球的缓释 利用玉米醇溶蛋白和肝素的溶解性质,将其制备成微球结果发现:随着蛋白 质浓度的增高,蛋白质微球的粒径也发生显著变化,从几百纳米到几微米,如图1 所示

醇溶蛋白

2.2.2.3醇溶蛋白分析(酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳即A-PAGE) 使用ISTA于1986年颁布的APAGE(Ph3.2)标准程序(Driper,1987).APAGE的分析方法如下: a. 溶液的配制: 样品提取Buffer(100ml):甲基绿0.05g,2-氯乙醇25ml。 10×电极Buffer(1L):冰醋酸40ml,甘氨酸4g,使用前稀释10倍。 凝胶Buffer(1L):冰醋酸20ml, 甘氨酸1g。 凝胶溶液(200ml):Acr=20g,Bis=0.8g,尿素12g,抗坏血酸0.2g,硫酸亚铁 0.008g,溶于凝胶Buffer中。 b. 样品醇溶蛋白提取:取15-20粒种子去掉内外稃,称重,用样品钳夹碎,放入0.5ml离心管中,然后按1mg加5ul的比例加入样品提取液,室温浸提过夜,使用前用10000rpm离心10min。 c. 凝胶制备:取适量的凝胶溶液,加入适量的10%过硫酸胺(Aps)和TEMED,迅速摇匀,灌胶,插好样品梳,让其在5-10分钟内完全聚合.一般为每ml凝胶溶液加入1ul的10%过硫酸胺(Aps)和TEMED。 d. 加样:小心拔出样品梳,用电极缓冲液冲洗加样孔,每个样品的上样量为 6-10ul。 e. 电泳:恒压500V,恒温4℃,电泳时间为甲基绿前沿指示剂迁移至底板所需时间的三倍。 f. 固定染色:每块胶板吸取1%考马斯亮蓝溶液5ml再加入10%三氯乙酸200ml,染色过夜(染色液可重复使用) 。 g. 保存:在7%冰醋酸中保存,或拍照,制干胶保存。 h. 数据处理:每个样品的电泳条带按有或无记录,电泳带存在时赋值为1,否则赋值为0。按Nei的方法计算材料间相似系数(GS): GS=2N ij/(N i+N j) —i品种出现的谱带数; 其中:N i —j品种出现的谱带数; N j —i品种和j品种共有的谱带数. N ij

小麦蛋白质品质研究进展.

青海农林科技?专题综述?2001年第4期 小麦蛋白质品质研究进展 车永和,马晓岗 (青海省农林科学院作物所,青海西宁810016) 摘要:小麦是人类重要的蛋白质来源。小麦蛋白质对小麦营养品质和加工特性都有非常重要的影响,它是 小麦国际贸易和品质评价中的基本指标。本文就小麦蛋白质品质的蛋白质含量、蛋白质质量、麦谷蛋白和麦醇溶蛋白、面筋含量和质量、沉淀值等有关蛋白质品质的几个主要方面研究情况进行了综述和讨论,育种提供参考。 关键词:小麦;蛋白质;品质中图分类号:S152.1+233文献标识码:A()042白质的38.4,35食物,,不仅是小麦商品粮的品质基础,也是专用面粉生产和食品加工企业生产优质食品的重要物质基础,小麦产量和品质的多少与优劣,直接关系到人类食物的满足程度和生产水平的提高,影响着人类的营养平衡。小麦蛋白质品质对小麦营养品质和加工特性都有非常重要的影响,是小麦国际贸易和品质评价中的基本指标,也是目前研究最为广泛和深入的小麦品质指标。本文就小麦有关蛋白质品质的几个主要方面的研究做一综述,以期为小麦品质育种研究工作提供参考。1蛋白质含量 小麦籽粒蛋白质含量与湿面筋含量具有很好的相关性,与加工品质密切相关。不同用途的小麦面粉对小麦蛋白质含量要求不同,对馒头小麦品种的 1〕 面粉粗蛋白含量一般要求以高于12.5±1%为宜〔;中国面条(加碱黄色面条)一般要求小麦中蛋白质与淀粉的含量与质量,以及小麦的各种品质指标都要 2〕 适中,过高、过低都不行(Miskelly,1989)〔。黄东印(1990)指出,面粉蛋白质含量与干面条断裂强度呈 3〕 极显著正相关,林作楫(1994)〔研究也发现,蛋白质含量不仅与煮面强度高度相关,而且与煮熟面条的外观表现和总评价值呈显著负相关。因此,一般认为中国面条适宜的蛋白质含量应为中等,即12%~13%左右;小麦蛋白质含量在8%~20%范围内,蛋白质含量与面包体积呈线性关系,烘烤品质较好(尹应哲,1990;李志西等,1998)。4〕 (1995)对我国小麦种质资源品质现据李鸿恩〔 状分析来看,蛋白质平均含量为15.10%,变异幅度为7.50%~28.90%。我国首批面包小麦品种蛋白 5〕

超声波提取原理、特点与应用介绍

超声波提取原理、特点与应用介绍 超声波指频率高于20KHz,人的听觉阈以外的声波。 超声波提取在中药制剂质量检测中(药检系统)已广泛应用。《中华人民共和国药典》中,应用超声波处理的有232个品种,且呈日渐增多的趋势。 近年来,超声波技术在中药制剂提取工艺中的应用越来越受到关注。超声波技术用于天然产物有效成分的提取是一种非常有效的方法和手段。作为中药制剂取工艺的一种新技术,超声波提取具有广阔的前景。 超声波提取是利用超声波具有的机械效应,空化效应和热效应,通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成分。 1、提取原理 (1)机械效应超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动,从而强化介质的扩散、传播,这就是超声波的机械效应。超声波在传播过程中产生一种辐射压强,沿声波方向传播,对物料有很强的破坏作用,可使细胞组织变形,植物蛋白质变性;同时,它还可以给予介质和悬浮体以不同的加速度,且介质分子的运动速度远大于悬浮体分子的运动速度。从而在两者间产生摩擦,这种摩擦力可使生物分子解聚,使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂之中。 (2)空化效应通常情况下,介质内部或多或少地溶解了一些微气泡,这些气泡在超声波的作用下产生振动,当声压达到一定值时,气泡由于定向扩散(rectieddiffvsion)而增大,形成共振腔,然后突然闭合,这就是超声波的空化效应。这种气泡在闭合时会在其周围产生几千个大气压的压力,形成微激波,它可造成植物细胞壁及整个生物体破裂,而且整个破裂过程在瞬间完成,有利于有效成分的溶出。 (3)热效应和其它物理波一样,超声波在介质中的传播过程也是一个能量的传播和扩散过程,即超声波在介质的传播过程中,其声能不断被介质的质点吸收,介质将所吸收的能量全部或大部分转变成热能,从而导致介质本身和药材组织温度的升高,增大了药物有效成分的溶解速度。由于这种吸收声能引起的药物组织内部温度的升高是瞬间的,因此可以使被提取的成分的生物活性保持不变。 此外,超声波还可以产生许多次级效应,如乳化、扩散、击碎、化学效应等,这些作用也促进了植物体中有效成分的溶解,促使药物有效成分进入介质,并于介质充分混合,加快了提取过程的进行,并提高了药物有效成分的提取率。 2、超声波提取的特点 (1)超声波提取时不需加热,避免了中药常规煎煮法、回流法长时间加热对有效成分的不良影响,适用于对热敏物质的提取;同时,由于其不需加热,因而也节省了能源。 (2)超声波提取提高了药物有效成分的提取率,节省了原料药材,有利于中药资源的充分利用,提高了经济效益。 (3)溶剂用量少,节约了溶剂。 (4)超声波提取是一个物理过程,在整个浸提过程中无化学反应发生,不影响大多数药物有效成分的生理活性。 (5)提取物有效成分含量高,有利于进一步精制。 3、超声波技术在天然产物提取方面的应用 与水煎煮法对比,采用超声波法对黄芩的提取结果表明,超声波法提取与常规煎煮法相比,提取时间明显缩短,黄芩苷的提取率升高;超声波提取10、20、40、60min均比煎煮法提取3h的提取率高。 应用超声波法对槐米中主要有效成分芦丁的提取结果表明,超声波处理槐米30min所

几种蛋白的提取

(一)小麦种子谷蛋白的提取(检测) 一粒或半粒小麦种子砸碎 加1mL 70%乙醇,振荡30min 13000rpm离心10min,弃上清 沉淀加入1 mL 55%异丙醇,振荡混匀(必要时用解剖针搅匀),65℃水浴30min 13000rpm,10min弃上清 沉淀加入1 mL 55%异丙醇,同上再重复2次(共3次) 加入100μl(根据沉淀的量,适当增减)溶液B(含1%DTT):( 1 mL溶液B加0.01g DTT)65℃水浴30min(间振3-4次) 加入100μl(根据沉淀的量,适当增减)溶液B(含1.4% 4-乙烯基吡啶)1mL溶液B加14μl的4-乙烯基吡啶 65℃水浴30min(间振3-4次) 13000rpm,15min,上清即为谷蛋白溶液 吸取50μl上清,再加60μl 2×loading buffer,-20℃保存 SDS-PAGE上样前样品的处理: 1、取样品,65℃水浴30m in 2、上样量:大胶:12-15μl 小胶:10μl(两侧点样孔若点loading buffer,则条带较平直) 谷蛋白提取相关试剂 1、1M Tris-HCl(pH8.0,500 mL) 称取Tris 60.57g,加350 mL Milli-Q溶解,再加浓HCl调节pH为8.0,最后定容至500mL 2、solutionB 50%异丙醇8% Tris-Hcl(1M, pH8.0) 3、2×SDS loading buffer (100 mL) 1 M Tris-HCl(pH8.0) 8mL 甘油40 mL SDS:2g 溴酚蓝0.02 g Milli-Q 补水至100 mL

小麦品质研究

小麦优质蛋白亚基与小麦品质的研究进展 赵娇娇 1127219 : 王秀娥职称: 教授

小麦优质蛋白亚基与小麦品质的研究进展 摘要:小麦籽粒蛋白质含量约为 8%-20%,主要包括谷蛋白和醇溶蛋白,是面团弹性和延伸性的物质基础。蛋白质组分与格组分的分布是影响小麦品质的重要因素,特别是高分子量麦谷蛋白(HMW-GS),因此提高蛋白质含量和改进 HMW-GS 组成一直是我国小麦加工品质改良的重要途径。目前推广的优质强筋小麦基本都携带优质亚基,然而真正适合烘焙优质面包的强筋小麦并不多,贮藏蛋白组分的含量及比例不合理是主要原因,改进贮藏蛋白亚基的质量组成是进一步提高我国小麦加工品质的有效途径。 关键词:谷蛋白、醇溶蛋白、品质、加工品质 1.优质小麦品质指标 小麦是一种世界性的重要的粮食作物。小麦品质主要包括营养品质、加工品质以及形态品质[1]。小麦加工品质通常用出粉率、灰分含量、动力消耗和面粉百度等磨粉品质衡量;还包括烘焙品质、蒸煮品质及制作品质在内的食品加工品质。小麦籽粒蛋白含量及其氨基酸组成的平衡程度决定小麦的营养价值,因此小麦各种品质都与它所含蛋白质的种类与含量有关。对于小麦的一次加工品质,存在于小麦胚乳中的麦醇溶蛋白和麦谷蛋白是小麦面筋的主要成分,约占面筋总量的90%,评价小麦品质不能忽略蛋白质的质与量。目前对品质性状的评价主要是对一下三点进行分析研究。 1.1高分子量谷蛋白亚基 (HMW-GS) HMW-GS是由小麦第1组染色体长臂上基因编码形成。近年来研究表明[2],面包的烘烤品质与蛋白质的不同组分,特别是与一些HMW-GS有关,在Glu-D1位点编码的5 +10、Glu2B1位点的7OE +8﹡及17 +18、Glu-A1位点1及2﹡,对面团强度、沉降值和面包体积贡献较大。国外种质资源特别是含 5 +10的HMW-GS,在品质育种中起了重要作用。近年来新发现的亚基Glu-B1a (7OE+8﹡) 可显著提高HWM-GS总量和面团强度,7OE+8﹡可作为优质亚基用于强筋小麦育种。 但是,HMW-GS只能解释30%~79%的品质差异。HMW-GS的表达量、LMW-GS亚基以及醇溶蛋白等组成的不同,也是造成沉淀值和面筋弹性差异的重要原因。栗站稳[2]对443份国内外材料的分析结果表明,与国外品种相比优质亚基的频率明显偏低,是我国小麦加工品质差的重要原因之一;另外,中国品种醇溶蛋白谱带数目较少,且含有非优质谱带,可能是烘烤品质较差的另一个原因。目前,对小麦高分子量谷蛋白亚基(HMW-GS)的深入研究通过基因工程技术改善小麦品质已成为选育优质品种的一种方法。 1.2沉淀值(沉降值) 沉淀值即小麦面粉蛋白参加沉淀反应的沉淀体积,沉淀值测定法包括Zaleny法和微量SDS沉淀法。大量研究表明,沉淀值与面包体积、面团流变性参数、比沉淀值及高分子量麦谷蛋白亚基品质评分等都存在显著或极显著正相关,沉淀值是反应蛋白质含量和品质的综合指标,国际上已将沉降值作为鉴定小麦品质的重要标准。沉降值遗传力较高,高于蛋白质含量遗传力,比其他方法能更深刻地反映出遗传差异。所以,沉降值具有高遗传力,并与面粉品质呈显著相关,可作为品质育种的早代选择指标。 1

蛋白质组分的分离提取

1.方法原理 根据小麦种子蛋白的溶解性能,把它们可分为清蛋白(Albumin)、球蛋白(Globulin)、麦醇溶蛋白(Gliadin)和麦谷蛋白(Glutenin)四种组分。清蛋白在中性或微酸性条件下易溶解于水。球蛋白不溶于水而溶于中性稀盐溶液。醇溶蛋白不溶于水及稀盐溶液,溶于乙醇溶液。谷蛋白不溶于水,稀盐溶液及乙醇溶液,只溶于稀碱或稀酸溶液。因此,可用水、10%NaCl、70%~80%乙醇、0.2%NaOH 溶液作溶剂,分别提取小麦种子蛋白中的清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白及谷蛋白四种不同组分,并用凯氏法定量。 2.蛋白质组分的分离提取 1.清蛋白称1g试样于15ml离心管中,加几滴纯水用玻璃棒搅拌成匀浆,再加10ml纯水。将离心管放入50℃水浴中,搅拌提取半小时。离心(4000r/min)20min,上清液移入50ml容量瓶中。用纯水如上法洗残渣2次,每次加水10ml,搅拌10min,离心10min。上清液并入提取液中,加水定容至50ml。 2.球蛋白向上述残渣中加入10m10%的氯化钠溶液,同前提取、离心,并用氯化钠洗残渣2次。提取液并入50ml容量瓶中,加10%氯化钠溶液定容至50ml。 3.醇溶蛋白向上述残渣中加入10ml75%乙醇,放入50℃水浴中,搅拌浸提5min,然后在室温下继续搅拌浸提30min。同前离心,用乙醇洗残渣2次,每次在室温下搅拌洗渣5min。提取液并入容量瓶,加75%乙醇定容至50ml。 4.谷蛋白向上述残渣中加入10ml0.2%氢氧化钠溶液,同清蛋白的方法提取、离心,用NaOH洗残渣2次。提取液并入容量瓶,加入0.2%的氢氧化钠定容至50ml。 3蛋白质组分的测定 1.清蛋白吸取清蛋白提取液10ml于50ml消解试管中,加催化剂0.2g,混液(过氧化氢—硫酸混合液,30%过氧化氢:浓硫酸:水=3:2:1)3ml。在试管口放一小曲颈漏斗,置于远红外消解炉上。开始小火力,使管内溶液微沸,并保持微沸约5min。加大火力,使炉温达到并保持在400℃左右,约30min管内溶液变黑或发黄,并冒浓烟,继续消解至溶液清亮,白烟消失。消解液为淡蓝色。总消解时间约80min。用凯氏定氮的蒸馏、滴定法测定消解液含氮量。 2.球蛋白吸取球蛋白提取液2.5ml于消解试管内,加催化剂0.1g,混液3ml。同上方法消解,并测定消解液含氮量。球蛋白消解最好用K氏烧瓶,以免溶液向外溅射。 3.醇溶蛋白吸取醇溶蛋白提取液10ml,加催化剂0.3g,混液3ml,同前方法消解和测定含氮量。 4.谷蛋白吸取谷蛋白提取液10ml,加催化剂0.3g,混液3ml,同前方法消解和测定含氮量。 5.残渣蛋白将离心管中残渣转入消解试管中,加入催化剂1.5g,混液10ml。同前方法消解,残渣碳化变黑后要多次轻微摇动,冲下管壁上的黑色残渣,消解至溶液清亮、淡蓝,白烟消失。总消解时间约为120~150min。按凯氏定氮蒸馏、滴定法测定残渣消解液中的含氮量。由于消解时加混液10ml,所以蒸馏时要加40%的NaOH30ml。

超声波提取法

四、超声波提取法 (一)超声波的概念 1.超声波的概念 ?超声波是指频率高于可听声频率范围的声波,是一种频率超过17KHz的声波。超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等的传播规律,与可听声波的规律并没有 本质上的区别。超声波属于机械波,是机械振动在弹 性媒质中的传播 ?当声音在空气中传播时,会推动空气中的微粒作往复振动,即对微粒做功。声波功率就是表示声波作功快慢的 物理量。当强度相同时,声波的频率越高,它所具有的 功率就越大。由于超声波的频率很高,所以与一般的声 波相比,超声波的功率是很大的 (一)超声波的概念 ?超声波很像电磁波,能折射、聚焦和反射,但超声波又不同于 电磁波,电磁波可在真空中自由传播,而超声波的传播则要依 靠弹性介质。超声波在传播时,使弹性介质中的粒子产生振荡, 并通过弹性介质按超声波的传播方向传递能量 ?超声波可以产生空化效应、热效应和机械效应 (二)超声波提取原理 ?超声萃取(Utrasonic Solvent Extraction,USE)技术 是由溶剂萃取技术与超声波技术结合形成的新技术, 超声场的存在提高了溶剂萃取的效率 ?超声波是指频率为20千赫~50兆赫左右的电磁波, 它是一种机械波,需要能量载体--介质来进行传播。 超声萃取又称超声提取,即指从某一原料中提取所 需的物质或成分 ?超声作用于液液、液固两相、多相体系表面体系以 及膜界面体系会产生一系列的物理、化学作用,并 在微环境内产生各种附加效应,如湍动效应、微扰 效应、界面效应和聚能效应等,从而引起传播媒质 特有的变化 (1)空化效应 ?当大量的超声波作用于提取介质时,体系的液体内 存在着张力弱区,这些区域内的液体会被撕裂成许 多小空穴,这些小空穴会迅速胀大和闭合,使液体 微粒间发生猛烈的撞击作用 ?此外,也可以液体内溶有的气体为气核,在超声波的 作用下,气核膨胀长大形成微泡,并为周围的液体蒸 气所充满,然后在内外悬殊压差的作用下发生破裂, 将集中的声场能量在极短的时间和极小的空间内释 放出来 1、空化效应 ?当空穴闭合或微泡破裂时,会使介质局部形成几百到几 千K的高温和超过数百个大气压的高压环境,并产生很 大的冲击力,起到激烈搅拌的作用,同时生成大量的微 泡,这些微泡又作为新的气核,使该循环能够继续下去, 这就是空化效应 ?空化效应中产生的极大压力 造成被破碎物细胞壁及整个 生物体的破裂,且整个破裂 过程可在瞬间完成,因而提 高了破碎速度,缩短了破碎 时间,使提取效率显著提高

醇溶蛋白的提取 用25

醇溶蛋白的提取用25%的2-氯乙醇进行三步法提取 取单粒小麦种子约0.03g,用电动粉碎机磨碎后,装入1.5mL离心管。先加入0.5mol/L的NaCl0.3mL振荡混匀后室温下提取2h以上,4000r/min离心15min,通过该步骤去除盐溶性蛋白(包括清蛋白和球蛋白)。弃去上清液,加0.5mL蒸馏水,振荡混匀后室温下提取0.5h,4000r/min离心15min,弃上清液(该步骤重复两次)。加入25%的2-氯乙醇0.3mL,振荡混匀后室温下提取0.5h,10000r/min离心10min,所得上清液即为醇溶蛋白(邵锦震等,2003)。上清液按 1:4 体积比加入上样缓冲液(含质量分数40%的蔗糖和0.15%甲基绿,pH=5.0)。混匀后上样或于4℃保存,上样量10μl。 制备胶板 A14ml凝胶Buffer,用冰醋酸调至pH 3.1 B 封底胶 2ml凝胶Buffer(pH3.1)加10μl H2O2(0.7%) C分离胶 12ml凝胶Buffer(pH3.1)加10μl H2O2 (0.7%) D封顶液 70%乙醇 E 浓缩胶 2ml凝胶Buffer加2ml ddH2O加10μl H2O2(0.7%) 加入浓缩胶后,选择合适的梳子,小心均匀用力将梳子插入(高居荣等,2003)。 2.2.2.3 恒压电泳 待胶凝固好后,小心拔出梳子,将胶板固定在电泳槽上,加入1×电极缓冲液。每孔加10μl蛋白提取液(醇溶蛋白上清液:上样缓冲液=1:4),为消除边缘效应,两头的梳子孔加上样缓冲液。以电压100V,电流200mA的条件跑完浓缩胶部分,约30min。变换电压,调为300V,电流200mA,跑完分离胶,约1h。上述两个条件都是以甲基绿指示剂作为指示条件。待指示剂跑完分离胶后,继续跑两个半小时。 2.2.2.4 拆板染色、扫描 电泳后,小心的把胶板拆下来,用考马斯亮兰R-250染色,放在摇床上以使染色均匀,至少两小时。醇溶蛋白的提取采用70%的乙醇进行三步法提取。 取单粒小麦种子约0.03g,用电动粉碎机磨碎后,装入1.5mL离心管。先加入0.5mol/L 的NaCl 0.5mL振荡后室温下提取2h以上,4000r/min离心15min,通过该步骤去除盐溶性蛋白。去除上清液,用0.5mL蒸馏水溶解沉淀,振荡后室温下提取0.5h以上,4000r/min离心15min,弃上清液,通过该步骤去除水溶性蛋白(该步骤重复两次)。用70%乙醇0.5mL 溶解沉淀,振荡后室温下提取0.5h以上,10000r/min离心10min,所得上清液即为可用于HPLC的醇溶蛋白。

响应面法优化玉米醇溶蛋白提取工艺

※工艺技术 食品科学 2012, V ol.33, No.24 165 响应面法优化玉米醇溶蛋白提取工艺 李丽杰1,王英利1,赵一楠2 (1.内蒙古农业大学食品科学与工程学院,内蒙古 呼和浩特 010018;2.好丽友食品有限公司,北京 100015)摘 要:采用乙醇为提取剂,以玉米粉为原料提取玉米醇溶蛋白。探讨了液料比、浸提时间、乙醇体积分数、浸提温度对玉米醇溶蛋白提取率的影响。在单因素试验结果的基础上,确定各因素的分析水平,利用响应面中心组合法设计试验方案。以提取率为响应值,建立数学模型并得到玉米醇溶蛋白提取工艺优化组合为浸提温度55℃、浸提时间2.5h 、液料比9:1(mL/g)、乙醇体积分数80%,并分析了双因素间的交互效应。关键词:玉米粉;醇溶蛋白;响应面法;提取率;交互效应 Optimization of Zein Extraction from Corn Flour by Response Surface Methodology LI Li-jie 1,WANG Ying-li 1,ZHAO Yi-nan 2 (1. College of Food Science and Engineering, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010018, China ; 2. Orion Food Co. Ltd., Beijing 100015, China) Abstract :In this study, zein was extracted from corn flour using ethanol extraction. Response surface methodology was employed to establish optimum conditions for zein extraction. The effects of extraction time, extraction temperature, solid-to-liquid ratio and ethanol concentration on extraction ef ? ciency were explored. As a result, a mathematical model was established. The optimum conditions for zein extraction were found to be extraction at 55 ℃ for 2.5 h using 80% ethanol at a solvent-to-solid ratio of 9:1 (mL/g). Moreover, we investigated the pairwise interactions of the various extraction conditions.Key words :corn ? our ;zein ;response surface methodology ;extraction ;interaction 中图分类号:TS201.21 文献标识码:A 文章编号:1002-6630(2012)24-0165-05 收稿日期:2012-09-05 作者简介:李丽杰(1978—),女,讲师,硕士,研究方向为农产品加工与贮藏。E-mail :lilijie@https://www.360docs.net/doc/3c9482479.html, 玉米醇溶蛋白是玉米中主要的贮藏蛋白,约占玉米总蛋白含量的68%以上[1] 。玉米醇溶蛋白虽缺乏赖氨酸和色氨酸,但含有大量的谷氨酸和脯氨酸,并且还富含亮氨酸和丙氨酸[2]。玉米醇溶蛋白在许多领域都有很广泛的应用,可用作果蔬食品保鲜[3]、生物可降解塑料[4]以及黏合剂[5],醇溶蛋白用甲醛处理后可做成很好的纤维,用于纺织品行业,还可用来生产玉米肽(高F 值寡肽、疏水肽等活性肽)、玉米蛋白油脂模拟品、糖果、口香糖等食品[6-7]。 目前常用的从玉米中提取醇溶蛋白的方法主要是以玉米蛋白粉[8-9]、玉米渣[10]和干法粉碎的玉米粉[11]为原料,采用机溶剂提取法、超声波提取法、超临界CO 2提取等方法。诸多方法中乙醇浸提法简单易行并且提取率高,变性程度最小[12]。商业上玉米醇溶蛋白通常是利用亚硫酸分离胚芽,纤维素,提取淀粉后,从副产品中提取醇溶蛋白。但是该过程将醇溶蛋白分子中的二硫键切断,在分子水平上破坏聚集态玉米醇溶蛋白的天然结构,进而改变了天然玉米醇溶蛋白的特性[13]。因此,以玉米粉为原料提取醇溶蛋白成为未来发展的新趋势。提取醇溶蛋白后的玉米残渣可进行酒精发酵,降低酒精生产成本[14]。 玉米醇溶蛋白中含有大量的疏水性残基,如脯氨酸、亮氨酸、丙氨酸,所以,玉米醇溶蛋白有较强的疏水性。同时,玉米醇溶蛋白还含有一些极性基团,如谷氨酰胺、天冬酰胺和谷氨酸。因此,玉米醇溶蛋白具有独特的溶解性,不溶于水,也不溶于无水醇类,但可以溶解于体积分数60%~95%的醇类水溶液中[8]。乙醇水溶液的溶剂组成对玉米醇溶蛋白的溶解度有重要影响,通过优化溶剂组成可极大提高玉米醇溶蛋白的提取率[13]。 本研究旨在以玉米粉为原料,以乙醇为提取剂,研究玉米醇溶蛋白的提取工艺,为优化玉米醇溶蛋白的生产工艺、提高玉米的综合利用价值、强化玉米副产品的深加工提供理论依据。 1 材料与方法1.1 材料与试剂 玉米粉、无水乙醇、氢氧化钠、盐酸等(均为分析纯) 天津市江天化工技术有限公司;所用其他试剂均为分析纯。

第三章 超声波协助提取技术

超声波协助提取技术 摘要超声波协助提取技术因具有较常用煎煮法、回流法、水蒸气 蒸馏法等提取方法具有设备简单、操作方便、提取时间短、提取率高、无需 加热、成本低廉等优势。基于此,本文主要从超声波提取原理、提取特点、 影响因素、超声提取设备以及应用实例对其进行具体介绍。 关键词:超声波提取;原理;提取特点;应用实例 1.概述 1.1超声波的概念 “超声波”是指频率高于20000Hz的声波,它具有频率高、方向性好、穿透力强、能量集中等特点[1]。 1.2超声波的提取原理 超声波是一种弹性机械振动波,能破坏中药材的细胞,使溶媒渗透到中药材细胞中,从而加速中药材有效成分溶解,以提高其浸出率。超声波提取主要依据其三大效应:空化效应、机械效应和热效应。 在中药提取过程中,随药材在溶剂中受到超声作用而产生空化效应的过程,使溶剂在超声瞬时产生的空化泡的崩溃,随空化泡的爆破,而形成巨大的射流冲向植物固体表面,使其溶剂很快渗透到物质内部细胞之中,借以空化泡的爆破的冲击力打破细胞壁,使细胞内化学成分在超声作用下直接和药材接触,加速了溶剂和药材中的有效成分相互渗透、溶解,快速地向溶剂中溶解。 1.3超声波提取的特点 与常规的煎煮法、浸提法、渗漉法、回流提取法等提取技术相比,具有以下特点: 1.超声提取技术能增加所提取成分的提取率,缩短提取时间 2.超声提取技术在提取过程中无需加热,适合于热敏性物质的提取 3.超声提取技术不改变所提取成分的化学结构 4.减少能耗,提高经济效益 5.超声提取技术与各种分析仪器联用 超声提取技术与GC、IR、MS、HPLC分析仪器联合用于中药、食品等质量分析中,能客观地反映物质中的有效成分的真实含量。 2.影响超声提取的因素 2.1超声波参数的影响

超声波提取

超声波提取分离主要是依据物质中有效成分和有效成分群体的存在状态、极性、溶解性等设计的一项学科。合理利用超声波振动的方法进行提取的新工艺,使溶剂快速地进入固体物质中,将其物质所含的有机成分尽可能完全地溶于溶剂之中,得到多成分混合提取液,接下来就为大家详细的讲解一下,希望对大家有所帮助。 利用超声波技术来强化提取分离过程,可有效提高提取分离率,缩短提取时间、节约成本、甚至还可以提高产品的质量和产量。超声技术的应用和药物中化学成分的提取。即利用超声波所产生的的空化等特殊作用,将药物中所含化学成分快速高效地提取出来的一项新的提取技术。 原理 超声波提取是利用超声波具有的机械效应,空化效应和热效应,通过增大介质分子的运动速度、增大介质的穿透力以提取生物有效成分。[1] 机械效应 超声波在介质中的传播可以使介质质点在其传播空间内产生振动,从而强化介质的扩散、传播,这就是超声波的机械效应。超声波在传播过程中产生一种辐射压强,沿声波方向传播,对物料有很强的破坏作用,可使细胞组织变形,植物

蛋白质变性;同时,它还可以给予介质和悬浮体以不同的加速度,且介质分子的运动速度远大于悬浮体分子的运动速度。从而在两者间产生摩擦,这种摩擦力可使生物分子解聚,使细胞壁上的有效成分更快地溶解于溶剂之中。 空化效应 通常情况下,介质内部或多或少地溶解了一些微气泡,这些气泡在超声波的作用下产生振动,当声压达到一定值时,气泡由于定向扩散(rectieddiffvsion)而增大,形成共振腔,然后突然闭合,这就是超声波的空化效应。这种气泡在闭合时会在其周围产生几千个大气压的压力,形成微激波,它可造成植物细胞壁及整个生物体破裂,而且整个破裂过程在瞬间完成,有利于有效成分的溶出。 热效应 和其它物理波一样,超声波在介质中的传播过程也是一个能量的传播和扩散过程,即超声波在介质的传播过程中,其声能不断被介质的质点吸收,介质将所吸收的能量全部或大部分转变成热能,从而导致介质本身和药材组织温度的升高,增大了药物有效成分的溶解速度。由于这种吸收声能引起的药物组织内部温度的升高是瞬间的,因此可以使被提取的成分的生物活性保持不变。 杭州成功超声设备有限公司创立于1995年,是国内从事超声应用研究、大功率超声波换能器开发与生产的专业厂商及国家高新技术企业。公司主要产品有换能器、超声驱动电源等。这些产品作为功率超声应用行业的核心关键部件广泛应用于声化学、塑料焊接、金属焊接、橡胶切割、无纺布焊接等领域。

超声波提取工艺的研究与应用

湖南中医药大学 本科毕业论文 学生姓名:谭喜平 学号: 200709090108 学院:湘杏学院 专业:中药学 毕业论文超声波提取工艺的研究与应用 指导教师:肖美凤 2011年05 月28 日

目录 1、引论 (1) 2、超声提取分离原理 (1) 2.1 空化效应 (1) 2.1 机械效应 (2) 2.3 热效应 (2) 3、超声提取分离技术的特点 (2) 4、超声波提取技术在中药材有效成分提取中的研究 (3) 4.1 生物碱类化合物的提取 (3) 4.2 黄酮类化合物的提取 (4) 4.3 多糖类化合物的提取 (4) 4.4 有机酸类化合物的提取 (4) 4.5 皂苷类化合物的提取 (5) 结语 (5) 参考文献 (6)

超声波提取技术的研究与应用 摘要:超声波提取技术是近年来在中药有效成分的分离提取中受到广泛关注的新技术、新工艺,与其他提取方法相比较,超声波提取技术具有无污染、效率高、速度快等优点。本文对超声波在提取分离中的应用进行了综述,并阐述了超声波提取分离的原理和特点。 关键词:超声波;提取;空化效应 Research and application of ultrasonic extraction Abstract: Ultrasonic extraction is a new technology which is widely used in extraction and separation of effective ingredients of traditional Chinese medicine in recent years. Compared with other extraction method, ultrasonic extraction technology has the advantages of no pollution, fast speed, high efficiency, and so on. In this article the application of ultrasound extraction technology were reviewed. At the same time, the theory and characteristics of ultrasound extraction are discussed. Keywords: ultrasonic; extraction; acoustic cavitation

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