段玉敏 王旭 李桂杰

摘要：以脫脂后的玉米胚芽為原料，尋求不同浸提劑用量條件下，各分離蛋白提取率隨浸提時(shí)間的變化規(guī)律，優(yōu)化出各種分離蛋白較佳的浸提工藝參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：提取清蛋白的較佳工藝參數(shù)是浸提時(shí)間30min，加水量原料重量的10倍。提取球蛋白的較佳工藝參數(shù)是浸提時(shí)間30min，加入氯化鈉量為原料重量的8倍。提取醇蛋白的較佳工藝參數(shù)是浸提時(shí)間30min，加入乙醇量為原料重量的10倍。提取堿蛋白的較佳工藝參數(shù)是浸提時(shí)間30min，加入氫氧化鈉量為原料重量的10倍。

關(guān)鍵詞：玉米胚芽 蛋白分離 工藝優(yōu)化

中圖分類號(hào)：TS201.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-5336（2013）12-0001-03

1 前言

玉米胚芽蛋白的氨基酸評(píng)分（AAS）在常用谷物中最高，氨基酸組成和雞蛋白非常相似[1-3]，是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)資源[4]。本研究在以往研究的基礎(chǔ)上，尋求不同浸提劑用量各分離蛋白提取率隨浸提時(shí)間的變化規(guī)律，并優(yōu)化出各種分離蛋白較佳的浸提工藝參數(shù)。

2 儀器、材料與方法

2.1 儀器

特大容量恒溫振蕩器：TDHZ-2002B，大倉(cāng)市華美生化儀器廠；電子分析天平：AB204-E型，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；臺(tái)式離心機(jī)：TDL-40B，上海安亭科學(xué)儀器廠；PH酸度計(jì)：PHS-3C，上海偉業(yè)儀器廠；定氮儀：KDN-04B，上海新嘉電子有限公司；消化爐：KDN-04，上海纖檢儀器有限公司。

2.2 原料

脫脂玉米胚芽：水分6.67%，蛋白質(zhì)45.8%，脂肪2.69%。

2.3 實(shí)驗(yàn)方法

2.3.1 玉米胚芽蛋白成分測(cè)定

（1）水分的測(cè)定。常壓干燥法，按GB/T 5009.3-2010方法執(zhí)行。（2）脂肪的測(cè)定。索氏抽提法，按GB5009.6-2003方法執(zhí)行。（3）蛋白質(zhì)的測(cè)定。采用微量凱氏定氮法測(cè)定樣品蛋白質(zhì)含量，按GB/T 5009.5-2010方法執(zhí)行。

2.3.2 分級(jí)制備四種玉米胚芽蛋白

稱取5g脫脂試樣，按設(shè)定的料液比加水溶解后，45℃水浴提取一定時(shí)間，于4000r/min離心20min，收集上清液。將上述殘留物烘干稱量，加入1mol/L NaCl溶液，充分溶解后，同樣方法收集上清液，進(jìn)行球蛋白的測(cè)定。再將殘留物烘干稱量，加入70%的乙醇溶液、溶解、收集上清液，進(jìn)行醇蛋白的測(cè)定。將剩余沉淀烘干稱量，加入0.1mol/L的氫氧化鈉充分溶解，以同樣方法制得堿蛋白（谷蛋白）。

2.3.3 蛋白含量的測(cè)定

本試驗(yàn)采用福林一酚法測(cè)提取液中蛋白質(zhì)的含量。

（1）標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

精確稱取牛血清清蛋白0.05g，用蒸餾水定容至100mL，即標(biāo)準(zhǔn)蛋白濃度為500ug/ml。用移液器準(zhǔn)確量取0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0ml于具塞試管中并依次編號(hào)為 1、2、3、4、5、6，然后再依次加入1、0.8、0.6、0.4、0.2、0ml的蒸餾水，混勻后，每管各加5ml福林酚試劑甲液，立即混勻，室溫下靜置10min，再依次加入0.5ml福林酚試劑乙液，立即混勻，與30℃下水浴30min后于540nm處比色，測(cè)吸光值，以吸光值為縱坐標(biāo)，蛋白質(zhì)含量為橫坐標(biāo)，制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

（2）樣品的測(cè)定

取稀釋的提取液各0.2ml于各具塞試管中，步驟同標(biāo)準(zhǔn)曲線。每個(gè)樣品平行測(cè)三組。

2.4 數(shù)據(jù)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行分析。

3 結(jié)果與討論

3.1 玉米胚芽成分測(cè)定結(jié)果

經(jīng)測(cè)定，玉米胚芽各成分如表1。

3.2 四種蛋白質(zhì)分離優(yōu)化情況分析

3.2.2 四種蛋白質(zhì)含量測(cè)定結(jié)果

（1）清蛋白提取

表2表明，不同的加水量條件下，隨浸提時(shí)間的延長(zhǎng)，清蛋白的提取率均增加，當(dāng)浸提時(shí)間達(dá)30min時(shí)，繼續(xù)延長(zhǎng)浸提時(shí)間，清蛋白提取率反而降低；料液比1：10，各浸提時(shí)間的清蛋白提取率均高于料液比1：8和1：12的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)。因此，可將浸提時(shí)間30min，料液比1：10作為提取清蛋白的較佳工藝參數(shù)。

（2）球蛋白提取

表3表明，不同的NaCl溶液加入量條件下，隨浸提時(shí)間的延長(zhǎng)，球蛋白的提取率均增加，當(dāng)浸提時(shí)間達(dá)30min時(shí)，繼續(xù)延長(zhǎng)浸提時(shí)間，球蛋白提取率反而降低；料液比1：8，各浸提時(shí)間的清蛋白提取率均高于料液比1：10和1：12的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)。因此，可將浸提時(shí)間30min，料液比1：8作為提取球蛋白的較佳工藝參數(shù)。

（3）醇蛋白提取表4表明，不同的乙醇加入量條件下，隨浸提時(shí)間的延長(zhǎng)，醇蛋白的提取率均增加，當(dāng)浸提時(shí)間達(dá)30min時(shí)，繼續(xù)延長(zhǎng)浸提時(shí)間，醇蛋白提取率反而降低；料液比1：10，各浸提時(shí)間的清蛋白提取率均高于料液比1：8和1：12的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)。因此，可將浸提時(shí)間30min，料液比1：10作為提取醇蛋白的較佳工藝參數(shù)。

（4）堿蛋白提取表5表明，不同的氫氧化鈉加入量條件下，隨浸提時(shí)間的延長(zhǎng)，堿蛋白的提取率均增加，當(dāng)浸提時(shí)間達(dá)30min時(shí)，繼續(xù)延長(zhǎng)浸提時(shí)間，醇蛋白提取率反而降低；料液比1：8，各浸提時(shí)間的清蛋白提取率均高于料液比1：10和1：12的相應(yīng)實(shí)驗(yàn)點(diǎn)。因此，可將浸提時(shí)間30min，料液比1：8作為提取堿蛋白的較佳工藝參數(shù)。

3.3 驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)

在3.2中獲取的較優(yōu)的實(shí)驗(yàn)參數(shù)條件下提取各分離蛋白，實(shí)驗(yàn)安排及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如表6。

驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，優(yōu)化參數(shù)條件下所得各分離蛋白提取率均高于優(yōu)化實(shí)驗(yàn)中各實(shí)驗(yàn)條件下的蛋白提取率。這表明，3.2中經(jīng)優(yōu)化得到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果可以作為提取各分離蛋白的工藝參數(shù)。

4 結(jié)語(yǔ)

提取清蛋白的較優(yōu)工藝參數(shù)是浸提時(shí)間30min，加水量為原料重量的10倍；提取球蛋白的較佳工藝參數(shù)是浸提時(shí)間30min，加入NaCl溶液量為原料重量的8倍；提取醇蛋白的較佳工藝參數(shù)是浸提時(shí)間30min，加入乙醇量為原料重量的10倍；提取堿蛋白的較佳工藝參數(shù)是浸提時(shí)間30min，加入氫氧化鈉量為原料重量的10倍。驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)表明，以上各結(jié)果可以作為玉米胚芽中各分離蛋白提取的工藝參數(shù)。

適當(dāng)?shù)慕釀┯昧亢徒釙r(shí)間會(huì)使蛋白最大量的溶于溶劑中，便于提取。過(guò)高過(guò)低均會(huì)使蛋白提取量降低。原因：浸提劑用量低和浸提時(shí)間短，各分離蛋白浸提不完全；浸提劑用量過(guò)多，浸提時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，浸提劑溶劑的雜質(zhì)量相應(yīng)增多，對(duì)實(shí)驗(yàn)的結(jié)果同樣會(huì)造成影響。

參考文獻(xiàn)

[1]張暉，姚惠源，王立.國(guó)外玉米深加工業(yè)現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì).

[2]周惠明.谷物科學(xué)原理[M].北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社，2000.

[3]馬曉軍.玉米胚芽汁生產(chǎn)試驗(yàn)[J].食品工業(yè)科技，1998.

[4]張鳴鏑，姚惠源.玉米胚芽蛋白及其在食品工業(yè)中的應(yīng)用.