酶碱两步法提取大米蛋白的研究

k4 3. 51 3. 36 3. 91 2. 47
极差 R 1. 11 0. 89 0. 81 2. 03
表 3 碱提因素水平表
温度
pH
固液比
时间
1
30
10
17
30
2
40
11
18
40
3
50
12
19
50
4
60
13
1 10
60
最优水平组合为：A1B3C3D3, 即：温度为 30℃ , pH 为 12，固液比为 1：9，浸提时间为 50min。 2. 2. 2 米蛋白的分离
由表 2 可见，各因素影响大小顺序为：B > D > C> A
最优水平组合为：A1B3C3D3, 即：温度为 30℃ ， pH 为 12，固液比为 1 9，浸提时间为 50min。
表 1 酶解因素水平表
pH 酶添加量, µ / g 底物 时间, min 底物浓度, %
1 5. 5
8
120
15
2 6. 5
选取碱提温度、时间、固液比和 pH 四因素，进 行四因素四水平正交实验。因素水平表见表 3, 正交 实验结果与分析见表 4。
由表 4 可见，各因素影响大小顺序为：B > D > C > A。
试验号 A
B
C
D 葡萄糖浓度, µg / mL - 1
1
1
1
1
1
3. 22
2
1
2
2
2
1. 96
3
1
3
3
3
3. 73
粮食加工 / 2004 年第 3 期 Grain Processing / 2004, No. 3
43
酶碱两步法提取大米蛋白的研究
迟明梅 1, 马 莺 2
（1. 东北农业大学食品学院，黑龙江 哈尔滨 150030； 2. 哈尔滨工业大学食品科学与遗传工程研究院，黑龙江 哈尔滨 150086）
摘 要：主要采用部分酶解淀粉，然后对酶解产物进行碱溶酸沉原理，提取大米蛋白。可使产物的蛋白浓度在 80%
酸，具有低过敏性，营养价值特别高，因此大力开发 具有优良特性的蛋白质资源来弥补现有不足尤为
1 实验材料与方法
重要。目前已有报道用碱酶两步法提取米渣中蛋白 质。但是由于大米中蛋白质与淀粉颗粒结合紧密， 高浓度的碱又使蛋白质变性，所以本文主要采用先 部分酶解淀粉，然后对酶解产物进行碱溶酸沉原理
1. 1 实验材料 长粒香米：市售；α - 淀粉酶; NaOH; HCl; 无水
粮食加工 / 2004 年第 3 期 Grain Processing / 2004, No. 3
45
表 4 碱提, mg / mL
11
1
11
0. 16
21
2
22
0. 50
31
3
33
1. 31
41
4
44
/
52
1
14
0. 30
62
2
23
0. 62
72
3
41
1. 28
82
4
32
/
93
1
34
0. 35
10 3
24
3
0. 76
11 3
31
2
1. 48
12 3
42
1
/
13 4
14
2
0. 34
14 4
23
1
0. 93
15 4
32
4
0. 31
16 4
41
3
/
K1 1. 97 K2 2. 2 K3 2. 59 K4 1. 58 k1 0. 66 k2 0. 73 k3 0. 86 k4 0. 53 极差 R 0. 33
1. 17 2. 81 4. 38
/ 0. 29 0. 70 1. 10
/ 0. 81
1. 94 1. 43 2. 59 2. 38 0. 65 0. 48 0. 86 0. 79 0. 38
2. 37 2. 32 2. 69 0. 96 0. 79 0. 77 0. 90 0. 32 0. 58
（表中“ / ”表示该因素不予考虑：因为碱液 pH 过高，蛋白质容易变性）
4
1
4
4
4
2. 61
5
2
1
1
4
1. 95
6
2
2
2
3
3. 08
7
2
3
4
1
5. 18
8
2
4
3
2
2. 59
9
3
1
3
4
2. 89
10
3
2
4
3
4. 19
11
3
3
1
2
3. 95
12
3
4
2
1
4. 94
13
4
1
4
2
3. 64
14
4
2
3
1
4. 66
15
4
3
2
4
2. 42
16
4
4
1
3
3. 31
K1 11. 52 11. 7 12. 43 18. 00
乙醇; 硫酸铜; 硫酸钾 1. 2 蛋白质提取方法
降温 降 pH 值 灭酶 ↓
大米—→ 粉碎过筛 —→ 加水调浆—→ 糊化—→ 液化—→分离
↙↘
←
上清液 V1 沉淀
↓
碱液浸提
↙
↓离心
←
上清液 V2 沉淀
↓
70% 醇洗
↙
↓离心
←
上清液 V3 沉淀
↓
调等点电—→离心—→沉淀—→洗涤中和—→去盐蛋白—→干燥—→大米蛋白
a. pH 范围的确定。取等体积混合上清液，分别 调不同的 pH 1. 0、2. 0、3. 0、4. 0、5. 0、6. 0、7. 0，三氯 乙酸沉淀法沉淀蛋白质，离心分离，凯氏定氮法测 上清液的氮含量, 结果如图 3。
b. 等电点的确定。确定上述沉淀量最多的点所 在的 pH 后，在该 pH 左右取不同的点，确定等电点, 结果如图 4。
图 3 pH 对溶解度的影响
由图 3、图 4 可知，大米蛋白的等电点为 4. 6。 2. 2. 3 大米蛋白的纯度分析
用凯氏定氮法测定的大米蛋白的纯度为：
85. 1% 。
图 4 等电点的确定
3 结论
a. 部 分酶 解 大 米 淀粉 的 最 佳 条件 为 ： pH 为 6. 5，酶添加量为 14µ / g 底物，酶解时间为 140min， 底物浓度为 15% ；
2. 1 酶解条件的正交实验 选取酶解时间、酶添加量、pH、底物浓度四因
素，进行四因素四水平正交实验。因素水平表见表 1, 正交实验结果与分析见表 2。
44
迟明梅，等：酶碱两步法提取大米蛋白的研究 / 粮食加工 / 2004 年第 3 期
表 2 酶解正交实验结果与分析
图 1 葡萄糖标准曲线
图 2 酪氨酸标准曲线
K2 12. 8 13. 89 12. 4 12. 14
K3 15. 97 15. 28 12. 5 14. 31
K4 14. 03 13. 45 15. 62 9. 87
k1 2. 88 2. 93 3. 11 4. 5
k2 3. 2 3. 47 3. 10 3. 04
k3 3. 99 3. 82 3. 125 3. 58
[ 2 ] 陈正行，姚惠源，张建萍 . 小麦麸皮蛋白质的提取与应 用/J0. 无锡轻工大学学报，1998,（1）：44 - 48.
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10
140
20
3 6. 5
12
160
25
4 7. 0
14
180
30
由极差分析可知：因素影响顺序为 D > A > B > C。
最优水平组合为：A3B3C1D2, 即：酶解正交的结 果表明，最佳提取条件为：pH 为 6. 5，酶添加量为 12µ / g 底 物 ， 酶 解 时 间 为 120min， 底 物 浓 度 为 20% 。 2. 2 大米蛋白的提取与分离 2. 2. 1 碱溶法提取大米蛋白
[8 ] 范恒君 . 酶法水解植物蛋白 [J]. 南宁职业技术学院学 报 . 2000,（3）：57 - 61.
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以上。
关键词：α - 淀粉酶；水解；碱溶酸沉；蛋白质；提取
中图分类号：TS 201. 2
文献标识码：A
文章编号：1007 - 6395（2004 ) 03 - 0043 - 03
大米中蛋白含量为 7% ～ 9% ，是人类摄取植物 蛋白的主要来源之一。由于大米中含有较高的赖氨
提取大米蛋白。为进一步开发大米蛋白食品及其应 用提供参考。
b. 对 酶 解 产 物 的 碱 提 最 佳 条 件 为 ： 温 度 为 30℃ ，pH 为 12，固液比为 1 9，浸提时间为 50min；
c. 大米蛋白的等电点为：pH 为 4. 6； d. 所提取大米蛋白的纯度为：85. 1% 。
[ 参考文献 ]
[ 1 ] 宁正祥 . 食品成分分析手册 [ M ] . 北京：中国轻工业出 版社（第一版），1998.