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生姜是我国的传统优势和特色资源之一,在国际市场上占有非常重要的地位。我国生姜生产历史悠久,品质优良,但其产后加工技术水平比较低,多以原料的形式参与国际市场竞争,严重制约了我国生姜产业的发展,迫切需要高附加值的产品来提升我国生姜深加工整体技术水平。本实验以优质莱芜大姜为原料,研究联合提取生姜中姜辣素、姜黄素以及生姜蛋白酶三种有效成分,利用单因素试验与正交试验进行优化,得到最佳提取方案,并在此方案基础上重点对生姜蛋白酶进行纯化,利用电泳实验测定生姜蛋白酶的分子量,再分别采用膜分离技术和柱层析方法对生姜蛋白酶进行纯化。主要研究结果如下:(1)联合提取最佳工艺的研究采用乙醇溶剂法结合旋蒸对生姜中的姜辣素、姜黄素以及生姜蛋白酶进行分离,确定了联合提取的最佳工艺条件为生姜与无水乙醇料液比1:3(w/v),生姜蛋白酶提取中缓冲液pH为6.5,冰浴时间7h;姜辣素、姜黄素旋转蒸发最佳温度为60℃,转速为16rpm。在此优化条件下,生姜中姜辣素、姜黄素的提取率分别为3.143‰、3.889‰;生姜蛋白酶的提取率为1.376%,比活力达到4.465×10~6U/g,接近国标GB/T23527要求(5.0×10~4U/g)的10~0倍。(2)生姜蛋白酶分子量的确定经过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳得到生姜蛋白酶有两种,分子量分别为33.3kDa、15.7kDa。(3)膜分离技术纯化生姜蛋白酶的最佳工艺使用分子量为10~KDa、30KDa和50KDa的聚醚砜膜包,在常温下进行超滤,其超滤最佳条件为缓冲液pH值6.98,操作压力为0.8bar,料液比1:4。超滤得到的15.7kDa的生姜蛋白酶比活力为6.43×10~3U/g,含量很少,33.3KDa的生姜蛋白酶为主,比活力为5.369×10~6U/g,超过国标GB/T23527要求(5.0×10~4U/g)的10~0倍。(4)柱层析纯化生姜蛋白酶使用Sephadex G-50Medium为填料纯化生姜蛋白酶,最佳层析柱为16×500mm,柱床体积(CBV)为10~0mL,洗脱速度1.5mL/min,洗脱缓冲液为pH7.5,0.03moL/L的磷酸缓冲液,上样量为3mL。得到两个明显的洗脱峰,其中峰I有酶活性,比活力为9.97×10~6U/g,比活力纯化倍数达到3.22倍(以联合提取酶比活力为基准),是膜分离所得酶的1.86倍。