响应面法优化黄芪下脚料蛋白提取工艺

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(中国药科大学工学院,江苏南京 211198)

响应面法优化黄芪下脚料蛋白提取工艺

黄浩,秦高一鑫,陈贵堂*,綦国红,程抒劼,杨志萍

(中国药科大学工学院,江苏南京 211198)

为确定黄芪下脚料蛋白的最佳提取工艺,有利于其进一步的活性研究,为其资源开发利用提供科学依据,使其变废为宝。通过单因素实验考察了提取温度、料液比、pH、提取时间和提取次数对黄芪下脚料蛋白提取率的影响,并通过响应面法优化了提取条件。结果表明,凯氏定氮法测得黄芪下脚料中蛋白含量为10.74%±0.13%,蛋白最佳提取工艺为提取温度64 ℃、液料比47∶1 (mL·g-1)、pH12.0、提取时间4.3 h,提取2次,在此条件下,提取率的理论最大值为46.96%,实验验证值为47.03%±0.78%,采用响应面法优化得到黄芪下脚料蛋白提取工艺的参数准确可靠,该回归模型具有较好的预测性能,可用于指导生产实践,为黄芪下脚料蛋白的工业化生产提供一定的技术参考。

黄芪下脚料,蛋白,碱提酸沉法,响应面法

黄芪为豆科植物蒙古黄芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge. Var. monghoicus(Bge.)Hsiao 或膜荚黄芪Astragalusmembranaceus(Fisch.)Bge.的干燥根[1]。现代医学证明它具有降压、利尿、强心、抗菌、抗肿瘤等药理作用[2]。黄芪中含有多达25种氨基酸[3],氨基酸含量为8.05%[4],说明黄芪中蛋白含量较为丰富。此外,黄芪蛋白还具有较强的免疫抑制[5-6]和抗氧化活性[7]。黄芪是大宗药材,每年炮制黄芪饮片时会产生大量的碎粒和碎末,即黄芪下脚料,因此开发黄芪下脚料蛋白资源具有重要的研究意义。

蛋白提取的主要方法有碱提酸沉法、酶法提取、物理提取法等。酶法提取的反应条件温和,不会产生有害物质,能更多地保留蛋白质的营养价值,但由于蛋白酶价格昂贵、生产成本高,限制了蛋白酶法的产业化应用[8]。……