公告信息：
油菜是世界上最重要的油料作物，是繼棕櫚和粕中含有硫甙、植酸等有毒物質(zhì)或抗?fàn)I養(yǎng)因子，限制了它在飼料及食品工業(yè)中的應(yīng)用。目前提取菜籽蛋白的方法主要有水溶劑萃取法、有機(jī)溶劑萃取法、雙液相萃取法和超濾、滲濾法等。對于醇法菜籽濃縮蛋白制取的相關(guān)研究也較多，主要是采用脫皮、脫脂菜籽粕為原料進(jìn)行相關(guān)研究。
中國油脂雜志、中國油脂網(wǎng)www.chinaoils.cn
郭新鳳等對菜籽蛋白的制備進(jìn)行了研究，該研究中主要是通過堿溶酸沉的方法提取菜籽濃縮蛋白，并繪制了菜籽蛋白、硫甙和植酸在不同pH下的溶解曲線。張寒俊等利用70％的乙醇溶液對菜籽粕進(jìn)行濃縮制取菜籽濃縮蛋白，得到菜籽濃縮蛋白的蛋白含量為62．48％，其中硫甙能夠完全脫除，單寧能夠被脫除90％，但是該法的植酸脫除率較低，且得到的菜籽濃縮蛋白的蛋白含量偏低。
中國油脂雜志、中國油脂網(wǎng)www.chinaoils.cn
金青哲等l9對超聲波輔助法制備雙低菜籽濃縮蛋白工藝進(jìn)行了研究，得到的濃縮蛋白產(chǎn)品蛋白含量大于60％，硫甙、植酸、單寧等雜質(zhì)去除85％以上，該法得到的菜籽濃縮蛋白的蛋白含量較低，硫甙和單寧的脫除率也偏低。
中國油脂雜志、中國油脂網(wǎng)www.chinaoils.cn
本研究主要采用含水乙醇L1叫作為浸提液，在pH4．0(據(jù)郭新鳳等研究，在堿溶酸沉制取菜籽蛋白時pH4．0的條件更有利于植酸的溶出)的條件下對脫皮菜籽粕進(jìn)行浸提，在提高蛋白含量的同時脫除菜籽粕中的硫甙、植酸和單寧等有毒物質(zhì)或抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高菜籽濃縮蛋白的生物效價，以期為高效制取菜籽濃縮蛋白提供一定的參考。
中國油脂雜志、中國油脂網(wǎng)www.chinaoils.cn
1材料與方法
中國油脂雜志、中國油脂網(wǎng)www.chinaoils.cn
1．1試驗原料及試劑
菜籽粕，實(shí)驗室自制(原料油菜籽經(jīng)過清理、破碎、脫皮、冷榨、浸出后得到試驗用菜籽粕，試驗中所用的其他試劑均為分析純。
1．2試驗儀器
BS210S分析天平；SHB—lU(A)型循環(huán)水多用真空泵；RE52CS旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；B一220型恒溫水浴鍋；101A一1電熱鼓風(fēng)干燥箱；植物粉碎機(jī)；PHB一1便攜式酸度計；電子萬用電爐；WDV55／11D101LA型冷榨機(jī)，瑞士進(jìn)口；島津10A系高效液相色譜儀，日本島津公司；TU一1860紫外可見光光度計。
1．3試驗方法
1．3．1理化指標(biāo)的測定
水分測定：GB／T14489．1_20o8；灰分測定：GB／T9824-2008；粗脂肪測定：GB／T5512-2008；粗蛋白測定：GB／T6432-1994；單寧含量測定：SN／T0800．9～1999；硫甙含量測定：NY／T1582—2007；植酸含量測定：GB／T5009．153-2003；粗纖維含量測定：GB／T5515-2008。
1．3．2菜籽濃縮蛋白的制備
在圓底燒瓶中加入一定量的菜籽粕，按照比例加入一定體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液，然后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上分次進(jìn)行浸提。每次浸提完畢后，將上層浸提液傾出，浸提完成后將濃縮蛋白干燥并測定其蛋白含量。
對菜籽濃縮蛋白的浸提溫度、浸提次數(shù)、乙醇體積分?jǐn)?shù)和溶劑比(溶劑與物料的體積比)等單因素進(jìn)行考察和分析，然后在單因素試驗基礎(chǔ)上選取浸提溫度、浸提次數(shù)、乙醇體積分?jǐn)?shù)和溶劑比等因素進(jìn)行四因素三水平正交試驗設(shè)計，并對正交試驗結(jié)果進(jìn)行分析。
2結(jié)果與討論
2．1原料理化指標(biāo)(見表1)
2．2單因素試驗
2．2．1浸提溫度對蛋白含量的影響在浸提次數(shù)6次、溶劑比7：1、乙醇體積分?jǐn)?shù)60％、pH4．0條件下，菜籽濃縮蛋白的蛋白含量隨浸提溫度的變化趨勢如圖1所示。由圖1可見，在30～60℃內(nèi)，隨著溫度的升高，菜籽濃縮蛋白的蛋白含量呈上升趨勢，但是當(dāng)溫度超過60℃后略有降低。主要是因為在一定的溫度范圍內(nèi)隨著溫度的升高粕中的糖類物質(zhì)在乙醇溶液中的溶解度加大，但超過一定溫度時粕中蛋白在乙醇溶液中的溶解度也會加大，導(dǎo)致菜籽濃縮蛋白的蛋白含量略有降低。從圖1中可以看出最佳浸提溫度為60℃。
2．2．2浸提次數(shù)對蛋白含量的影響在浸提溫度50℃、溶劑比7：1、乙醇體積分?jǐn)?shù)60％、pH4．0的條件下，菜籽濃縮蛋白的蛋白含量隨浸提次數(shù)的變化趨勢如圖2所示。
由圖2可見，隨著浸提次數(shù)的增加菜籽濃縮蛋白的蛋白含量先上升后下降，在浸提6次時出現(xiàn)拐點(diǎn)。在浸提次數(shù)不大于6次時，菜籽粕中的可溶性糖類等物質(zhì)溶于溶劑中導(dǎo)致菜籽濃縮蛋白的蛋白含量隨浸提次數(shù)增加而升高，但當(dāng)浸提次數(shù)達(dá)到一定限度后，粕中可溶性糖類的濃度降低到較低值，此時再增加浸提次數(shù)就可能會導(dǎo)致菜籽粕中可溶性蛋白的溶解速率增大，從而降低菜籽濃縮蛋白的蛋白含量。從圖2中可以看出最佳浸提次數(shù)為6次。
2．2．3乙醇體積分?jǐn)?shù)對蛋白含量的影響
在浸提溫度5O℃、浸提次數(shù)6次、溶劑比7：1、pH4．0的條件下，菜籽濃縮蛋白的蛋白含量隨乙醇體積分?jǐn)?shù)的變化趨勢如圖3所示。
由圖3可見，隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加菜籽濃縮蛋白的蛋白含量呈先上升后下降的趨勢，在一定乙醇體積分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)，粕中可溶性糖類物質(zhì)的溶解度隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加而增加，但是當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)超過80％時，粕中的水溶性物質(zhì)在乙醇溶液中的溶解度降低，從而導(dǎo)致菜籽濃縮蛋白的蛋白含量降低。從圖3可以看出最佳乙醇體積分?jǐn)?shù)為80%。
2．2．4溶劑比對蛋白含量的影響
在浸提溫度50℃、浸提次數(shù)6次、乙醇體積分?jǐn)?shù)60％、pH4．0的條件下，菜籽濃縮蛋白的蛋白含量隨溶劑比變化的趨勢如圖4所示。
由圖4可見，隨著溶劑比的增加菜籽濃縮蛋白的蛋白含量呈先上升后下降的趨勢，在溶劑比為8：1時出現(xiàn)拐點(diǎn)。在一定溶劑比范圍內(nèi)菜籽粕中的可溶性糖類會盡可能地溶于溶劑，增加菜籽濃縮蛋白的蛋白含量。當(dāng)溶劑比達(dá)到8：1后，粕中糖類物質(zhì)被溶出最多，之后再增加溶劑的量則會使浸提液中可溶性蛋白的含量增加，從而導(dǎo)致菜籽濃縮蛋白的蛋白含量降低。從圖4中可以看出最佳溶劑比為8：1。
2．3正交試驗
根據(jù)單因素試驗結(jié)果，在pH4．0的條件下選擇浸提溫度、浸提次數(shù)、乙醇體積分?jǐn)?shù)和溶劑比4個因素做四因素三水平正交試驗。因素水平見表2，試驗結(jié)果與方差分析見表3和表4。
由表3可知，各因素對菜籽濃縮蛋白的蛋白含量影響的大小順序為：乙醇體積分?jǐn)?shù)>浸提次數(shù)>溶劑比>浸提溫度。由表4可以看出，在選定的范圍內(nèi)乙醇體積分?jǐn)?shù)對菜籽濃縮蛋白的蛋白含量影響是顯著的。正交試驗給出的優(yōu)化條件為ABCD，而正交試驗表中最佳條件為A3BcD，通過對兩組條件對比可以看出，主要不同之處在于反應(yīng)溫度和溶劑比，正交試驗表中最佳條件的浸提溫度為7O℃、溶劑比8：1，正交試驗優(yōu)化條件的浸提溫度為60℃、溶劑比9：1，通過對比可以看出正交試驗表中的最佳條件的反應(yīng)溫度比較接近于乙醇的沸點(diǎn)(78．5oC)，不利于浸提過程的操作，也不利于安全生產(chǎn)。故本試驗采用正交試驗給出的優(yōu)化條件AB。CD，即浸提溫度60℃、浸提次數(shù)6次、乙醇體積分?jǐn)?shù)80％、溶劑比9：1、pH4．0。在此條件下做驗證試驗，得出菜籽濃縮蛋白的蛋白含量為65．96％，提取率為71．54％。
2．4產(chǎn)品理化指標(biāo)
對最佳條件下所得菜籽濃縮蛋白的理化指標(biāo)進(jìn)行了檢測，結(jié)果為：菜籽濃縮蛋白的水分12．17％，灰分10．47％，粗脂肪2．4％，粗纖維6．44％，硫甙含量0．75I~mol／g，植酸含量4．2mg／g，單寧含量0．04％。與原料相比硫甙的脫除率為99．O％，植酸的脫除率為19．2％，單寧的脫除率為87．5％。
中國油脂雜志、中國油脂網(wǎng)www.chinaoils.cn
3結(jié)論
中國油脂雜志、中國油脂網(wǎng)www.chinaoils.cn
利用乙醇溶液作為浸提液對菜籽粕進(jìn)行浸提制取菜籽濃縮蛋白，由正交試驗得到的最佳制取條件為：浸提溫度60℃，浸提次數(shù)6次，乙醇體積分?jǐn)?shù)80％，溶劑比9：1，pH4．0。在此條件下進(jìn)行驗證試驗，得出菜籽濃縮蛋白的蛋白含量為65．96％，提取率為71．54％。與原料相比，所得菜籽濃縮蛋白的硫甙脫除率為99．O％，植酸脫除率為19．2％，單寧脫除率為87．5％，有效地去除了菜籽粕中的有毒物質(zhì)及抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)，降低了其毒性，該濃縮菜籽蛋白的主要指標(biāo)能夠滿足飼用菜籽粕要求。該法得到的提取液中含有大量的可溶性糖類、硫甙、單寧和植酸等物質(zhì)，這些物質(zhì)的進(jìn)一步提取和利用還有待于在以后的工作中進(jìn)一步進(jìn)行研究，以期提高菜籽粕的綜合利用效力。
中國油脂雜志、中國油脂網(wǎng)www.chinaoils.cn
郭新鳳等對菜籽蛋白的制備進(jìn)行了研究，該研究中主要是通過堿溶酸沉的方法提取菜籽濃縮蛋白，并繪制了菜籽蛋白、硫甙和植酸在不同pH下的溶解曲線。張寒俊等利用70％的乙醇溶液對菜籽粕進(jìn)行濃縮制取菜籽濃縮蛋白，得到菜籽濃縮蛋白的蛋白含量為62．48％，其中硫甙能夠完全脫除，單寧能夠被脫除90％，但是該法的植酸脫除率較低，且得到的菜籽濃縮蛋白的蛋白含量偏低。
中國油脂雜志、中國油脂網(wǎng)www.chinaoils.cn
金青哲等l9對超聲波輔助法制備雙低菜籽濃縮蛋白工藝進(jìn)行了研究，得到的濃縮蛋白產(chǎn)品蛋白含量大于60％，硫甙、植酸、單寧等雜質(zhì)去除85％以上，該法得到的菜籽濃縮蛋白的蛋白含量較低，硫甙和單寧的脫除率也偏低。
中國油脂雜志、中國油脂網(wǎng)www.chinaoils.cn
本研究主要采用含水乙醇L1叫作為浸提液，在pH4．0(據(jù)郭新鳳等研究，在堿溶酸沉制取菜籽蛋白時pH4．0的條件更有利于植酸的溶出)的條件下對脫皮菜籽粕進(jìn)行浸提，在提高蛋白含量的同時脫除菜籽粕中的硫甙、植酸和單寧等有毒物質(zhì)或抗?fàn)I養(yǎng)因子，提高菜籽濃縮蛋白的生物效價，以期為高效制取菜籽濃縮蛋白提供一定的參考。
中國油脂雜志、中國油脂網(wǎng)www.chinaoils.cn
1材料與方法
中國油脂雜志、中國油脂網(wǎng)www.chinaoils.cn
1．1試驗原料及試劑
菜籽粕，實(shí)驗室自制(原料油菜籽經(jīng)過清理、破碎、脫皮、冷榨、浸出后得到試驗用菜籽粕，試驗中所用的其他試劑均為分析純。
1．2試驗儀器
BS210S分析天平；SHB—lU(A)型循環(huán)水多用真空泵；RE52CS旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；B一220型恒溫水浴鍋；101A一1電熱鼓風(fēng)干燥箱；植物粉碎機(jī)；PHB一1便攜式酸度計；電子萬用電爐；WDV55／11D101LA型冷榨機(jī)，瑞士進(jìn)口；島津10A系高效液相色譜儀，日本島津公司；TU一1860紫外可見光光度計。
1．3試驗方法
1．3．1理化指標(biāo)的測定
水分測定：GB／T14489．1_20o8；灰分測定：GB／T9824-2008；粗脂肪測定：GB／T5512-2008；粗蛋白測定：GB／T6432-1994；單寧含量測定：SN／T0800．9～1999；硫甙含量測定：NY／T1582—2007；植酸含量測定：GB／T5009．153-2003；粗纖維含量測定：GB／T5515-2008。
1．3．2菜籽濃縮蛋白的制備
在圓底燒瓶中加入一定量的菜籽粕，按照比例加入一定體積分?jǐn)?shù)的乙醇溶液，然后在旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器上分次進(jìn)行浸提。每次浸提完畢后，將上層浸提液傾出，浸提完成后將濃縮蛋白干燥并測定其蛋白含量。
對菜籽濃縮蛋白的浸提溫度、浸提次數(shù)、乙醇體積分?jǐn)?shù)和溶劑比(溶劑與物料的體積比)等單因素進(jìn)行考察和分析，然后在單因素試驗基礎(chǔ)上選取浸提溫度、浸提次數(shù)、乙醇體積分?jǐn)?shù)和溶劑比等因素進(jìn)行四因素三水平正交試驗設(shè)計，并對正交試驗結(jié)果進(jìn)行分析。
2結(jié)果與討論
2．1原料理化指標(biāo)(見表1)
2．2單因素試驗
2．2．1浸提溫度對蛋白含量的影響在浸提次數(shù)6次、溶劑比7：1、乙醇體積分?jǐn)?shù)60％、pH4．0條件下，菜籽濃縮蛋白的蛋白含量隨浸提溫度的變化趨勢如圖1所示。由圖1可見，在30～60℃內(nèi)，隨著溫度的升高，菜籽濃縮蛋白的蛋白含量呈上升趨勢，但是當(dāng)溫度超過60℃后略有降低。主要是因為在一定的溫度范圍內(nèi)隨著溫度的升高粕中的糖類物質(zhì)在乙醇溶液中的溶解度加大，但超過一定溫度時粕中蛋白在乙醇溶液中的溶解度也會加大，導(dǎo)致菜籽濃縮蛋白的蛋白含量略有降低。從圖1中可以看出最佳浸提溫度為60℃。
2．2．2浸提次數(shù)對蛋白含量的影響在浸提溫度50℃、溶劑比7：1、乙醇體積分?jǐn)?shù)60％、pH4．0的條件下，菜籽濃縮蛋白的蛋白含量隨浸提次數(shù)的變化趨勢如圖2所示。
由圖2可見，隨著浸提次數(shù)的增加菜籽濃縮蛋白的蛋白含量先上升后下降，在浸提6次時出現(xiàn)拐點(diǎn)。在浸提次數(shù)不大于6次時，菜籽粕中的可溶性糖類等物質(zhì)溶于溶劑中導(dǎo)致菜籽濃縮蛋白的蛋白含量隨浸提次數(shù)增加而升高，但當(dāng)浸提次數(shù)達(dá)到一定限度后，粕中可溶性糖類的濃度降低到較低值，此時再增加浸提次數(shù)就可能會導(dǎo)致菜籽粕中可溶性蛋白的溶解速率增大，從而降低菜籽濃縮蛋白的蛋白含量。從圖2中可以看出最佳浸提次數(shù)為6次。
2．2．3乙醇體積分?jǐn)?shù)對蛋白含量的影響
在浸提溫度5O℃、浸提次數(shù)6次、溶劑比7：1、pH4．0的條件下，菜籽濃縮蛋白的蛋白含量隨乙醇體積分?jǐn)?shù)的變化趨勢如圖3所示。
由圖3可見，隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加菜籽濃縮蛋白的蛋白含量呈先上升后下降的趨勢，在一定乙醇體積分?jǐn)?shù)范圍內(nèi)，粕中可溶性糖類物質(zhì)的溶解度隨著乙醇體積分?jǐn)?shù)的增加而增加，但是當(dāng)乙醇體積分?jǐn)?shù)超過80％時，粕中的水溶性物質(zhì)在乙醇溶液中的溶解度降低，從而導(dǎo)致菜籽濃縮蛋白的蛋白含量降低。從圖3可以看出最佳乙醇體積分?jǐn)?shù)為80%。
2．2．4溶劑比對蛋白含量的影響
在浸提溫度50℃、浸提次數(shù)6次、乙醇體積分?jǐn)?shù)60％、pH4．0的條件下，菜籽濃縮蛋白的蛋白含量隨溶劑比變化的趨勢如圖4所示。
由圖4可見，隨著溶劑比的增加菜籽濃縮蛋白的蛋白含量呈先上升后下降的趨勢，在溶劑比為8：1時出現(xiàn)拐點(diǎn)。在一定溶劑比范圍內(nèi)菜籽粕中的可溶性糖類會盡可能地溶于溶劑，增加菜籽濃縮蛋白的蛋白含量。當(dāng)溶劑比達(dá)到8：1后，粕中糖類物質(zhì)被溶出最多，之后再增加溶劑的量則會使浸提液中可溶性蛋白的含量增加，從而導(dǎo)致菜籽濃縮蛋白的蛋白含量降低。從圖4中可以看出最佳溶劑比為8：1。
2．3正交試驗
根據(jù)單因素試驗結(jié)果，在pH4．0的條件下選擇浸提溫度、浸提次數(shù)、乙醇體積分?jǐn)?shù)和溶劑比4個因素做四因素三水平正交試驗。因素水平見表2，試驗結(jié)果與方差分析見表3和表4。
由表3可知，各因素對菜籽濃縮蛋白的蛋白含量影響的大小順序為：乙醇體積分?jǐn)?shù)>浸提次數(shù)>溶劑比>浸提溫度。由表4可以看出，在選定的范圍內(nèi)乙醇體積分?jǐn)?shù)對菜籽濃縮蛋白的蛋白含量影響是顯著的。正交試驗給出的優(yōu)化條件為ABCD，而正交試驗表中最佳條件為A3BcD，通過對兩組條件對比可以看出，主要不同之處在于反應(yīng)溫度和溶劑比，正交試驗表中最佳條件的浸提溫度為7O℃、溶劑比8：1，正交試驗優(yōu)化條件的浸提溫度為60℃、溶劑比9：1，通過對比可以看出正交試驗表中的最佳條件的反應(yīng)溫度比較接近于乙醇的沸點(diǎn)(78．5oC)，不利于浸提過程的操作，也不利于安全生產(chǎn)。故本試驗采用正交試驗給出的優(yōu)化條件AB。CD，即浸提溫度60℃、浸提次數(shù)6次、乙醇體積分?jǐn)?shù)80％、溶劑比9：1、pH4．0。在此條件下做驗證試驗，得出菜籽濃縮蛋白的蛋白含量為65．96％，提取率為71．54％。
2．4產(chǎn)品理化指標(biāo)
對最佳條件下所得菜籽濃縮蛋白的理化指標(biāo)進(jìn)行了檢測，結(jié)果為：菜籽濃縮蛋白的水分12．17％，灰分10．47％，粗脂肪2．4％，粗纖維6．44％，硫甙含量0．75I~mol／g，植酸含量4．2mg／g，單寧含量0．04％。與原料相比硫甙的脫除率為99．O％，植酸的脫除率為19．2％，單寧的脫除率為87．5％。
中國油脂雜志、中國油脂網(wǎng)www.chinaoils.cn
3結(jié)論
中國油脂雜志、中國油脂網(wǎng)www.chinaoils.cn
利用乙醇溶液作為浸提液對菜籽粕進(jìn)行浸提制取菜籽濃縮蛋白，由正交試驗得到的最佳制取條件為：浸提溫度60℃，浸提次數(shù)6次，乙醇體積分?jǐn)?shù)80％，溶劑比9：1，pH4．0。在此條件下進(jìn)行驗證試驗，得出菜籽濃縮蛋白的蛋白含量為65．96％，提取率為71．54％。與原料相比，所得菜籽濃縮蛋白的硫甙脫除率為99．O％，植酸脫除率為19．2％，單寧脫除率為87．5％，有效地去除了菜籽粕中的有毒物質(zhì)及抗?fàn)I養(yǎng)物質(zhì)，降低了其毒性，該濃縮菜籽蛋白的主要指標(biāo)能夠滿足飼用菜籽粕要求。該法得到的提取液中含有大量的可溶性糖類、硫甙、單寧和植酸等物質(zhì)，這些物質(zhì)的進(jìn)一步提取和利用還有待于在以后的工作中進(jìn)一步進(jìn)行研究，以期提高菜籽粕的綜合利用效力。
