公告信息：
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(duì)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。郭新鳳等對(duì)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(duì)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。金青哲等l9對(duì)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。
本研究主要采用含水乙醇作為浸提液，在pH4．0(據(jù)郭新鳳等研究，在堿溶酸沉制取菜籽蛋白時(shí)pH4．0的條件更有利于植酸的溶出)的條件下對(duì)脫皮菜籽粕進(jìn)行浸提，在提高蛋白含量的同時(shí)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(jià)，以期為高效制取菜籽濃縮蛋白提供一定的參考。
1材料與方法
1．1試驗(yàn)原料及試劑
菜籽粕，實(shí)驗(yàn)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(yàn)用菜籽粕)；試驗(yàn)中所用的其他試劑均為分析純。
1．2試驗(yàn)儀器
BS210S分析天平；SHB-III(A)型循環(huán)水多用真空泵；RE52CS旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；B-220型恒溫水浴鍋；101A-1電熱鼓風(fēng)干燥箱；植物粉碎機(jī)；PHB-1便攜式酸度計(jì)；電子萬(wàn)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-1860紫外可見光光度計(jì)。
1．3試驗(yàn)方法
1．3．1理化指標(biāo)的測(cè)定
水分測(cè)定：GB／T14489.1-2008；灰分測(cè)定：GB／T9824-2008；粗脂肪測(cè)定：GB／T5512-2008；粗蛋白測(cè)定：GB／T6432-1994；單寧含量測(cè)定：SN／T0800.9～1999；硫甙含量測(cè)定：NY／T1582—2007；植酸含量測(cè)定：GB／T5009.153-2003；粗纖含量測(cè)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(cè)定其蛋白含量。
對(duì)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(yàn)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(yàn)設(shè)計(jì)，并對(duì)正交試驗(yàn)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(yàn)
2．2．1浸提溫度對(duì)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(shì)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(shì)，但是當(dāng)溫度超過60℃后略有降低。主要是因?yàn)樵谝欢ǖ臏囟确秶鷥?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(shí)粕中蛋白在乙醇溶液中的溶解度也會(huì)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(duì)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(shì)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(shí)出現(xiàn)拐點(diǎn)。在浸提次數(shù)不大于6次時(shí)，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(shí)再增加浸提次數(shù)就可能會(huì)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(duì)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(shì)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(shì)，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(shí)，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(duì)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(shì)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(shì)，在溶劑比為8：1時(shí)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(huì)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(huì)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(yàn)
根據(jù)單因素試驗(yàn)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(gè)因素做四因素三水平正交試驗(yàn)。因素水平見表2，試驗(yàn)結(jié)果與方差分析見表3和表4。
由表3可知，各因素對(duì)菜籽濃縮蛋白的蛋白含量影響的大小順序?yàn)椋阂掖俭w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(duì)菜籽濃縮蛋白的蛋白含量影響是顯著的。正交試驗(yàn)給出的優(yōu)化條件為A2B1C3D3，而正交試驗(yàn)表中最佳條件為A3B1C3D2，通過對(duì)兩組條件對(duì)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(yàn)表中最佳條件的浸提溫度為7O℃、溶劑比8：1，正交試驗(yàn)優(yōu)化條件的浸提溫度為60℃、溶劑比9：1，通過對(duì)比可以看出正交試驗(yàn)表中的最佳條件的反應(yīng)溫度比較接近于乙醇的沸點(diǎn)(78.5攝氏度)，不利于浸提過程的操作，也不利于安全生產(chǎn)。故本試驗(yàn)采用正交試驗(yàn)給出的優(yōu)化條件A2B1C3D3，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(yàn)證試驗(yàn)，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(duì)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(cè)，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0.75umol／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％。
3結(jié)論
利用乙醇溶液作為浸提液對(duì)菜籽粕進(jìn)行浸提制取菜籽濃縮蛋白，由正交試驗(yàn)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(yàn)證試驗(yàn)，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。
