一种用于黑木耳中蛋白质的提取方法
一种用于黑木耳中蛋白质的提取方法
【专利摘要】一种用于黑木耳中蛋白质的提取方法，属于蛋白质提取领域。本发明采用碱溶酸沉的方法提取黑木耳中的蛋白质，通过对提取条件进行优化，获得最佳条件组合，从而最大限度地提高黑木耳蛋白质的提取率。通过单因素试验得出，当提取pH值为10.5、提取时间为2.0h、料液比为1∶80g/mL、提取温度为35℃时，在各个因素下的蛋白质提取率较大。经多因素试验进一步优化，当提取pH值为10.0、提取时间为2.0h、料液比为1∶90g/mL、提取温度为40℃时，蛋白质的提取率最大。利用本发明提供的方法提取黑木耳中的蛋白质，在操作方面比较简便，并且较易控制。同时，提取时所剩余的木耳残渣，可以做为提取木耳多糖的原料，大大提高了黑木耳的利用率。
【专利说明】—种用于黑木耳中蛋白质的提取方法
【技术领域】
[0001]本发明属于黑木耳中蛋白质提取领域，涉及一种提取黑木耳中蛋白质方法，尤其涉及一种利用多因素试验对黑木耳蛋白质提取条件优化的方法。
【背景技术】
[0002]人类食用蛋白质主要有两大类，即植物蛋白和动物蛋白。由于植物蛋白具有周期短、资源丰富、产量大等优点，在食用蛋白中占70%以上，而动物蛋白则不足30%。我国是食用菌生产、出口和消费的大国，黑木耳产量占世界第一位。
[0003]黑木耳是一种药食兼用的真菌。医学上讲，黑木耳具有补血益气的功效。可用于气血亏虚、血管硬化等疾病的治疗。同时，黑木耳也是重要的保健食品，能减缓衰老，增强机体免疫功能，可预防癌症的发生。但没有确切的研究表明，黑木耳中哪些成分具有以上的医疗保健功效。
[0004]近些年来，国内外对黑木耳的研究，仅局限于对多糖的提取及其性质功效的开发。而对黑木耳中其他成分的研究较少。黑木耳中还含有10%左右的蛋白质以及钙、钾、胡萝卜素等人体所需的营养成分，对人们的身体健康有着重要的作用。通过对黑木耳蛋白质的性质进行进一步的研究，可提高大众对黑木耳的深度了解。随着对黑木耳蛋白质的研究，也增加了黑木耳的食用附加值。同时，对黑木耳产品的开发提供了一定的营养理论依据。
【发明内容】
[0005]本发明的目的是提供一种提取黑木耳中蛋白质的方法，并对提取条件进行优化，获得最佳条件组合，从而最大限度地提高黑木耳蛋白质的提取率。
[0006]本发明的目的是通过以下技术方案实现的: [0007]—种用于黑木耳中蛋白质的提取方法，采用碱溶酸沉的方法进行提取，其步骤如下:将黑木耳粉末与水按照液料比为1: 60-100g/mL的比例进行混合，将混合液的pH值调至碱性(9.5-11.5)，在温度为30-50°C的条件下提取1.0-3.0h后，离心取上层清液，然后将清液的PH值调至2.0-4.0(即:黑木耳蛋白质等电点附近)，再离心取沉淀，即为黑木耳蛋白质粗品。
[0008]本发明研究了料液比、提取温度、提取pH值、提取时间对黑木耳蛋白质提取率的影响。在单因素试验结果的基础上，确定了各因素的水平设置范围，进行多因素试验。根据试验结果，确定最优的水平组合。
[0009]通过单因素试验得出，当提取pH值为10.5、提取时间为2.0h、料液比为1: 80g/mL、提取温度为35°C时，在各个因素下的蛋白质提取率较大。经多因素试验进一步优化，当提取PH值为10.0、提取时间为2.0h、料液比为1: 90g/mL、提取温度为40°C时，蛋白质的提取率最大。
[0010]黑木耳蛋白质含量相对较高、脂肪与热量低，开发黑木耳蛋白质新资源，对提高我国国民营养状况有着积极作用。利用本发明提供的方法提取黑木耳中的蛋白质，在操作方面比较简便，并且较易控制。同时，提取时所剩余的木耳残渣，可以做为提取木耳多糖的原料，大大提高了黑木耳的利用率。
【专利附图】
【附图说明】
[0011]图1为黑木耳蛋白质等电点的测定；
[0012]图2为提取pH值对黑木耳蛋白质提取率的影响；
[0013]图3为提取时间对黑木耳蛋白质提取率的影响；
[0014]图4为料液比(m/V)对黑木耳蛋白质提取率的影响；
[0015]图5为提取温度对黑木耳蛋白质提取率的影响；
[0016]图6为不同时间、pH值对黑木耳蛋白质提取率的影响；
[0017]图7为不同温度、料液比对黑木耳蛋白质提取率的影响。
【具体实施方式】
[0018]下面结合附图对本发明的技术方案作进一步的说明，但并不局限于此，凡是对本发明技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，均应涵盖在本发明的保护范围中。
[0019]一、黑木耳蛋白 质等电点的测定
[0020]称取20.0Og木耳粉，加入1600mL蒸馏水，用0.5mol/L NaOH溶液调pH值至10.5，在搅拌条件下保温浸提2.0h后,进行离心,在8000r/min条件下离心30min,取上清液定容至1300mL。用移液管分别吸取上清液200.0OmL至六个烧杯中，用0.5mol/L HCl溶液分别调至2.0、3.0、4.0、5.0、6.0，冷沉24小时后分别吸取下层沉淀进行定氮。由图1可知，在pH值为3.0时，下层沉淀中蛋白质含量最多。所以，黑木耳蛋白质的等电点应在pH = 3.0这点附近。
[0021]二、黑木耳蛋白质的制备
[0022]称取一定量的木耳粉，与水按一定比例混合。用0.5mol/LNa0H溶液调一定pH值，在搅拌的条件下，保温浸提一定时间。然后在8000r/min的条件下离心30min，取上清液，再用0.5mol/L HCl溶液调pH值至黑木耳蛋白质等电点3.0附近，冷沉24小时，再在8000r/min条件下离心30min，得粗蛋白沉淀，再经过脱色，透析，洗涤，冻干等工序，得到黑木耳分离蛋白质。
[0023]三、蛋白质含量的测定
[0024]凯氏定氮法(GB/5009.5_2010)
[0025]四、黑木耳蛋白质提取率的计算
[0026]黑木耳中蛋白质的提取率=上清液中蛋白质含量(g)/黑木耳中总蛋白质含量(g) X 100%
[0027]五、单因素试验
[0028]1、提取pH值对黑木耳蛋白质提取率的影响
[0029]由图2可知，提取pH值的变化对蛋白质提取率的影响较为明显。当pH值介于
8.0-10.5之间时，随着pH值的增大，蛋白质的提取率明显增加。但当pH值继续增大时，蛋白质的提取率反而下降。可能原因是较强的碱性使提取混合物的粘度增大，不利于进一步的分离。同时，随着碱度的增加，会引起脱氨脱羧反应，并产生有毒化合物，并挥发出刺激性气味。
[0030] 2、提取时间对黑木耳蛋白质提取率的影响
[0031]由图3可知，提取时间对黑木耳蛋白质提取率的影响较为明显。随着提取时间的延长，蛋白质提取率明显增加，当提取时间为2.0小时时，蛋白质提取率达到最大值。但随着提取时间的继续延长，蛋白质提取率明显下降。提取时间越长，碱的需要量越大，提取液的粘度大不利于分离。并且有异味产生。
[0032]3、料液比(m/V)对黑木耳蛋白质提取率的影响
[0033]由图4可知，随着料液比的增大，蛋白质提取率也明显增加。当料液比(m/V)达到I: 80g/mL时，蛋白质提取率较高。随着料液比的继续增大，提取率呈平稳趋势，蛋白质的提取率变化不大。
[0034]4、提取温度对黑木耳蛋白质提取率的影响
[0035]由图5可知，提取温度对蛋白质提取率的影响较为明显。随着温度的增加，提取率明显增加，提取温度达到35°C时，蛋白质提取率达到最大值。但随温度的继续增加，蛋白质提取率有所下降，之后的变化趋势平缓。提取温度越高，提取液的粘度越大，分离越困难，能量消耗越多。
[0036]三、多因素试验
[0037]由以上单因素试验结果显示，选取适宜的提取条件进行多重试验。首先，确定提取温度为35°C，料液比(m/V)为1: 80g/mL的条件下，对提取pH值9.5-11.5和提取时间
1.0-3.0h之间进行多重试验。
[0038]从图6可知，提取pH值和提取时间的不同组合对蛋白质提取率的影响也有所差异。从整体来看，在同一提取时间，随着提取PH值的增加，蛋白质提取率的变化趋势相似，均表现为先增加后下降的趋势。而在同一提取PH值，随着提取时间的延长，蛋白质提取率的变化趋势也是先上升后下降的。随着提取时间的继续延长和提取PH值的增大，蛋白质的提取率呈下降趋势。可能是由于碱度越大，粘度越大，分离困难，且随着时间的延长，提取过程中产生有毒化合物以及刺激性气味。综合考虑，提取时间和提取pH值的最佳组合为:提取时间2.0h，提取pH值10.0。此时蛋白质提取率可以达到63.16%。
[0039]在此试验结果基础上，确定提取时间2.0h,提取pH值10.0的条件下，对提取温度为30-50°C和料液比(m/V)为I: 60-1: 100g/mL之间进行多重试验。试验结果如图7所
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[0040]提取温度和料液比(m/V)的不同组合对蛋白质提取率的影响略有不同。从整体来看，随着料液比(m/V)的增加，蛋白质提取率呈上升趋势的。达到一定值时趋于平缓。但随着提取温度的增加，蛋白质提取率呈先上升后下降的趋势。温度过高，会发生次级反应，并伴有异味产生。同时，会使蛋白质变性，降低其利用价值。综合考虑，提取温度和料液比(m/V)的最佳组合为:提取温度40°C，料液比(m/V) I: 90g/mL。此时蛋白质提取率可以达到64.80%。
【权利要求】
1.一种用于黑木耳中蛋白质的提取方法，其特征在于所述方法步骤如下:将黑木耳粉末与水按照液料比为1: 60-100g/mL的比例进行混合，将混合液的pH值调至9.5-11.5，在温度为30-50°C的条件下提取1.0-3.0h后，离心取上层清液，然后将清液的pH值调至2.0-4.0，再离心取沉淀，即为黑木耳蛋白质粗品。
2.根据权利要求1所述的用于黑木耳中蛋白质的提取方法，其特征在于所述提取pH值为 10.5。
3.根据权利要求1所述的用于黑木耳中蛋白质的提取方法，其特征在于所述提取时间为 2.0h。
4.根据权利要求1所述的用于黑木耳中蛋白质的提取方法，其特征在于所述料液比为1: 80g/mL。
5.根据权利要求1所述的用于黑木耳中蛋白质的提取方法，其特征在于所述提取温度为 35℃。
6.根据权利要求1所述的用于黑木耳中蛋白质的提取方法，其特征在于所述清液的PH值为3.0。
7.根据权利要求1所述的用于黑木耳中蛋白质的提取方法，其特征在于所述提取pH值为10.0、提取时间为2.0h、料液比为I: 90g/mL、提取温度为40。。。
8.根据权利要求1所述的用于黑木耳中蛋白质的提取方法，其特征在于所述离心分离转速为8000r/min,离心时间为30min。
【文档编号】C07K1/14GK103951729SQ201410198315
【公开日】2014年7月30日 申请日期:2014年5月8日 优先权日:2014年5月8日
【发明者】于国萍, 邵美丽, 王宇昕, 张莉, 隋春霞, 张立钢, 穆莹, 齐微微 申请人:东北农业大学
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