條斑紫菜蛋白和多糖的單雙頻逆流超聲輔助同時(shí)提取技術(shù)研究.pdf

1、我國是紫菜主要生產(chǎn)國之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),每年全世界紫菜總產(chǎn)值高達(dá)16億美元,是世界上產(chǎn)值最高的栽培海藻。目前,中國的紫菜栽培業(yè)發(fā)展迅速,產(chǎn)量居世界首位。有30多年紫菜產(chǎn)業(yè)發(fā)展史的江蘇省現(xiàn)年產(chǎn)條斑紫菜超過22億張(每張3克),占全國條斑紫菜總產(chǎn)量的95%以上,其中85%以上的加工產(chǎn)品出口到美國、加拿大、澳大利亞及東南亞等20多個(gè)國家和地區(qū)。
　　 紫菜是一類具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的大型海藻,其產(chǎn)值約占大型海藻總產(chǎn)值的1/2,就其營養(yǎng)價(jià)值而言則

2、居首位。紫菜中含有豐富的蛋白質(zhì)、糖類、脂肪酸、維生素、無機(jī)元素等,營養(yǎng)價(jià)值豐富。是一種營養(yǎng)豐富的高蛋白、低脂肪的食用海藻。
　　 目前國內(nèi)紫菜加工非常初級,其主流產(chǎn)品就是紫菜片和調(diào)味紫菜,國內(nèi)對于紫菜產(chǎn)品的開發(fā)研究也都集中于一些初級產(chǎn)品,如紫菜醬、紫菜飲料或紫菜醬油等。加工還停留在初加工階段,科技含量低,產(chǎn)品利潤率不高,遠(yuǎn)沒有發(fā)揮紫菜應(yīng)有的開發(fā)價(jià)值。
　　 目前國內(nèi)外有關(guān)紫菜營養(yǎng)與活性功能的研究主要集中在紫菜多糖。但是對

3、于紫菜的另一主要成份紫菜蛋白國內(nèi)外卻很少有人關(guān)注,關(guān)注較多的是紫菜蛋白中的藻膽蛋白,而關(guān)于紫菜蛋白的營養(yǎng)生理功能特性和紫菜蛋白的提取利用技術(shù)方面的研究都很少有報(bào)道。關(guān)于從紫菜中提取蛋白或多糖的研究多是針對單一產(chǎn)品的,幾乎沒有同時(shí)提取紫菜蛋白和多糖的研究,提取單一產(chǎn)品之后就將殘?jiān)鼦壷?造成了嚴(yán)重的原料浪費(fèi)。在提取方法中,常規(guī)提取方法研究的較多,物理場強(qiáng)化提取方面的研究較少,尤其以雙頻輔助提取紫菜中蛋白和多糖的研究更是幾乎未見報(bào)道?；谏鲜?/p>

4、分析,本文分別采用單、雙頻逆流超聲輔助提取技術(shù)對條斑紫菜中的蛋白和多糖進(jìn)行同時(shí)提取,以紫菜蛋白和多糖總得率為指標(biāo),優(yōu)化提取工藝條件,達(dá)到縮短提取周期和提高總提取率的目的,為高附加值紫菜蛋白和多糖產(chǎn)品的工業(yè)化生產(chǎn)提供一條可行之路。
　　 本文分別研究了單、雙頻逆流超聲輔助同時(shí)提取紫菜蛋白和多糖的提取液pH、提取時(shí)間、提取溫度、液料比、超聲發(fā)出時(shí)間和間歇時(shí)間等因素對蛋白和多糖總得率的影響。通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面試驗(yàn)對超聲輔助提取條件

5、進(jìn)行優(yōu)化。單頻逆流脈沖超聲輔助提取的試驗(yàn)結(jié)果表明:液料比、提取溫度和提取時(shí)間三個(gè)因素對目標(biāo)提取物的提取效果影響較為顯著,并優(yōu)化出條斑紫菜蛋白和多糖的20kHz單頻逆流脈沖超聲輔助提取最佳條件為:提取液pH為9.0、料液比為19mg/mL、提取時(shí)間為85min、提取溫度為40℃、超聲發(fā)出時(shí)間為4s和超聲間歇時(shí)間為2s,在最佳條件下蛋白和多糖總得率達(dá)到最大值(37.26%),其中紫菜蛋白和多糖各自的得率分別為15.68%和21.58%。順序

6、雙頻逆流超聲輔助提取的試驗(yàn)結(jié)果表明:選擇15kHz/20kHz順序超聲組合相比于15kHz/28kHz和20kHz/28kHz的組合效果好,最佳提取條件為料液比14mg/mL、提取時(shí)間88min、提取溫度41℃、提取液pH9.0、超聲交替工作時(shí)間3s。通過驗(yàn)證,得到蛋白和多糖的平均總得率為48.18%,其中蛋白的平均得率為24.35%,多糖的平均得率為23.83%。對產(chǎn)物成分進(jìn)行分析可知產(chǎn)物中蛋白和多糖的含量很高,適于對消化吸收有障礙的

7、人群和運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后食用,可以增強(qiáng)消化吸收有障礙的人群對蛋白和多糖的吸收效果,以及方便于運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)后迅速補(bǔ)充能量。
　　 在明確了各因素對逆流超聲輔助同時(shí)提取條斑紫菜中蛋白和多糖的效果的影響后,通過試驗(yàn),測定了紫菜蛋白中熱敏性蛋白的變性溫度及提取液中蛋白和多糖總濃度隨提取溫度的變化情況。結(jié)果分析發(fā)現(xiàn),紫菜蛋白的變性溫度為55.3℃;溫度對條斑紫菜中蛋白和多糖的溶出有顯著的影響,隨著初始提取溫度的增加,提取液中蛋白和多糖的總濃度先迅

8、速上升后下降,在初始提取溫度為40℃時(shí)達(dá)到最高;隨著初始溫度的增加,動(dòng)力學(xué)模型中提取液的蛋白和多糖的總平衡濃度也先大幅度上升,當(dāng)初始溫度增加到40℃后總平衡濃度快速下降;初始提取溫度對起始提取速率的影響相對較小,隨著初始提取溫度的升高逐漸增加,35℃后增幅減小,45℃后出現(xiàn)下降的趨勢;紫菜中蛋白和多糖逆流超聲輔助同時(shí)提取的過程符合二級動(dòng)力學(xué)模型,該模型可以用來模擬紫菜中蛋白和多糖的逆流脈沖超聲輔助同時(shí)提取過程。提取模型的建立可以很好的指