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摘要:本试验以阿胶为主要原材料,对阿胶中复合氨基酸的硫酸水解法提取工艺进行研究,通过正交试验确定出最佳水解条件。结果表明,最佳水解条件是:硫酸用量为25毫升,硫酸浓度为1.5摩尔/升,硫酸水解时间为4小时,硫酸提取温度为70℃。该工艺获得的复合氨基酸得率为13.26%,且稳定可靠。
关键词:阿胶;硫酸水解法;复合氨基酸
基金项目:吉林农业科技学院大学生创新项目(吉农院合字[2013]第70号)
中图分类号:TQ658.2文献标识码:A 文章编号: 1674-0432(2014)-10-19-2
阿胶系驴(Equusasinus L1)的皮经煎煮浓缩成的固体胶。能补血滋阴、润燥止血,用于贫血心悸、燥咳咯血、先兆流产、产后血虚、肌痿无力,是中医临床常用补益药。阿胶多由蛋白及其降解产物、多糖类物质及其他小分子物质组成,其中至少含有17种水解蛋白氨基酸。总含量在56.73~82.03 之间,含量以丙氮酸、甘氨酸,脯氨酸,铬氨酸和精氨酸为主要氨基酸,均占总氨基酸含量的7% 以上。
随着经济的迅速发展,人们的物质生活水平逐渐提高,工业文明使得环境日益恶劣,人们在享受的同时身体也受到侵袭,亚健康状态成为十分严重的问题。然而每一个细胞的重要组成部分都有氨基酸的参与,没有氨基酸就没有生命,所以适量补充氨基酸有益身体健康。阿胶中氨基酸含量丰富,因此从阿胶中提取氨基酸能够获得较高的得率,从而满足人们对氨基酸的需要。
1 材料与步骤
1.1 材料及设备
1.1.1 阿胶 东阿百年堂东阿销售有限公司阿胶。
1.1.2 材料硫酸溶液,活性炭,150克/升的Ca(OH)2混悬液。
1.1.3 设备及用具 电子天平(FA2004A电子分析天平);6202小型高速粉碎机;抽滤机;圆底烧瓶;三口烧瓶;试管;烧杯;量筒等。
1.2 试验步骤
1.2.1工艺技术路线阿胶研磨——酸水解液——离心水层——脱色——吸附——洗脱——浓缩——复合氨基酸
1.2.2 阿胶中复合氨基酸含量检测 复合氨基酸的溶液与水合茚三酮共热时,能产生紫色化合物,可用比色法进行测定。氨基酸与茚三酮反应,氨基酸被氧化形成CO2、NH3和醛、茚三酮被还原成还原型茚三酮;然后将所形成的还原型茚三酮与另一个茚三酮分子和NH3缩合生成有色物质。
1.2.3 得率计算 阿胶复合氨基酸的得率为提取得到的阿胶复合氨基酸质量占阿胶原料的质量分数。
2 结果与分析
2.1单因素试验
本试验以氨基酸提取率为指标,考查硫酸浓度(0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5摩尔/升),硫酸用量(10、15、20、25、30、35、40、45、50毫升),硫酸水解时间(3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7小时),硫酸提取温度(50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、),对阿胶中复合氨基酸提取的影响。
2.1.1 硫酸浓度的影响 在硫酸用量为30毫升,硫酸水解时间为4.5小时,硫酸提取温度为75℃的条件下,分别改变硫酸浓度,按1.2进行复合氨基酸的提取并计算得率。由图1可知,选择1.5摩尔/升为最佳硫酸浓度。
2.1.2 硫酸用量的影响 在硫酸浓度1.5摩尔/升,硫酸水解时间为4.5小时,硫酸提取温度为75℃的条件下,分别改变硫酸用量,按1.2进行复合氨基酸的提取并计算得率。由图2可知,选择25毫升为最佳硫酸用量。
2.1.3 硫酸水解时间的影响 在硫酸浓度1.5摩尔/升,硫酸用量为25毫升,硫酸提取温度为75℃的条件下,分别改变硫酸水解时间,按1.2进行复合氨基酸的提取并计算得率。由图3可知,选择4小时为最佳硫酸水解时间。
2.1.4 硫酸提取温度的影响 在硫酸浓度1.5摩尔/升,硫酸用量为25毫升,硫酸水解时间4小时的条件下,分别改变硫酸提取温度,按1.2进行复合氨基酸的提取并计算得率。由图4可知,选择70℃为最佳硫酸提取温度。
2.2 提取工艺的优化
2.2.1 正交试验 硫酸浓度、硫酸用量、硫酸提取时间、硫酸提取温度四个因素都能影响硫酸水解法提取复合氨基酸的结果,本试验采用正交设计的方法,对以上四个因素安排L9(34) 正交试验,找出它们的最优工艺。具体因素和水平见表一。
2.2.2 验证实验 为使实验结果更加精确,抽取四批阿胶样品,进行氨基酸提取,其得率分别为13.176%,13.329%,13.324%,13.222%,平均得率为13.26%,表明该工艺稳定可靠。
3 结论
本试验研究了阿胶硫酸水解法提取复合氨基酸的工艺,通过单因素和正交实验,确定了最佳优化方案为硫酸用量为25毫升,硫酸浓度为1.5摩尔/升,硫酸水解时间为4小时,硫酸提取温度为70℃,所以在该条件下提取的复合氨基酸得率最高,为进一步研究阿胶中氨基酸的提取方法奠定了基础。
参考文献
[1] 刘慧燕,德力格尔桑,方海田.茚三酮比色法测定牛肉中游离氨基酸的试验研究[J].保鲜与加工.2006,(02):23-25.
[2] 胡军影,程显隆,肖新月,林瑞超.阿胶的化学成分及质量评价方法研究进展[J].中国药事.2007,(03):193-195.
[3] 戴红,张宗才,张新申.氨基酸分析的检测方法评述[J]. 皮革科学与工程.2004,(03):39-43.
[4] 尤金花,田守生,郭尚伟,段小波.阿胶及其疗效功能的研究进展[J]. 明胶科学与技术. 2009,(04):169-174.
[5] 肖林,李玉梅,赵磊. 硫酸水解法测定果胶中低聚木糖含量及方法学验证[A].第十二届中国国际食品添加剂和配料展览会论文集[C].2008:178-180.
[6] 陈定一,王静竹,刘文林. 阿胶及其炮制品中氨基酸和微量元素分析研究.中国中药杂志,1991,16(2):83-84.
[7] 刘培民,尤金花等.阿胶及其疗效功能的研究进展[就].明胶科学与技术,2009,29(4):169-174.
Study on extraction process of compound amino acids ofdonkey hide gelatin
The first author:GuoNanNan The second author:YangXiangBo
(Jilin institute of agricultural science and technology university students of science and technology innovationJilin Jilin 132101)
Abstract:In this experiment,donkey hide gelatin as main raw material, The sulfuric acid hydrolysis of compound amino acid intheextraction process of donkey hide gelatin, Through orthogonal test to determine the optimum hydrolysis conditions. The results show that,The optimum conditions of acid hydrolysis is:Sulfuric acid is 25mL,The concentration of sulfuric acid is 1.5mol/L,Time sulfuric acid hydrolysis of 4H,Sulfuric acid, extracting temperature was 70 ℃. The process of compound amino acid obtained was13.26%,The stable and reliable.
Keywords: Donkey hide gelatin、The sulphuric acid hydrolysis method、Compound amino acid
项目来源:吉林农业科技学院大学生科技创新
作者简介:郭男男,吉林农业科技学院,研究方向:生物技术。通讯作者:杨祥波,吉林农业科技学院,讲师,研究方向:生物技术。
关键词:阿胶;硫酸水解法;复合氨基酸
基金项目:吉林农业科技学院大学生创新项目(吉农院合字[2013]第70号)
中图分类号:TQ658.2文献标识码:A 文章编号: 1674-0432(2014)-10-19-2
阿胶系驴(Equusasinus L1)的皮经煎煮浓缩成的固体胶。能补血滋阴、润燥止血,用于贫血心悸、燥咳咯血、先兆流产、产后血虚、肌痿无力,是中医临床常用补益药。阿胶多由蛋白及其降解产物、多糖类物质及其他小分子物质组成,其中至少含有17种水解蛋白氨基酸。总含量在56.73~82.03 之间,含量以丙氮酸、甘氨酸,脯氨酸,铬氨酸和精氨酸为主要氨基酸,均占总氨基酸含量的7% 以上。
随着经济的迅速发展,人们的物质生活水平逐渐提高,工业文明使得环境日益恶劣,人们在享受的同时身体也受到侵袭,亚健康状态成为十分严重的问题。然而每一个细胞的重要组成部分都有氨基酸的参与,没有氨基酸就没有生命,所以适量补充氨基酸有益身体健康。阿胶中氨基酸含量丰富,因此从阿胶中提取氨基酸能够获得较高的得率,从而满足人们对氨基酸的需要。
1 材料与步骤
1.1 材料及设备
1.1.1 阿胶 东阿百年堂东阿销售有限公司阿胶。
1.1.2 材料硫酸溶液,活性炭,150克/升的Ca(OH)2混悬液。
1.1.3 设备及用具 电子天平(FA2004A电子分析天平);6202小型高速粉碎机;抽滤机;圆底烧瓶;三口烧瓶;试管;烧杯;量筒等。
1.2 试验步骤
1.2.1工艺技术路线阿胶研磨——酸水解液——离心水层——脱色——吸附——洗脱——浓缩——复合氨基酸
1.2.2 阿胶中复合氨基酸含量检测 复合氨基酸的溶液与水合茚三酮共热时,能产生紫色化合物,可用比色法进行测定。氨基酸与茚三酮反应,氨基酸被氧化形成CO2、NH3和醛、茚三酮被还原成还原型茚三酮;然后将所形成的还原型茚三酮与另一个茚三酮分子和NH3缩合生成有色物质。
1.2.3 得率计算 阿胶复合氨基酸的得率为提取得到的阿胶复合氨基酸质量占阿胶原料的质量分数。
2 结果与分析
2.1单因素试验
本试验以氨基酸提取率为指标,考查硫酸浓度(0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5摩尔/升),硫酸用量(10、15、20、25、30、35、40、45、50毫升),硫酸水解时间(3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7小时),硫酸提取温度(50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、),对阿胶中复合氨基酸提取的影响。
2.1.1 硫酸浓度的影响 在硫酸用量为30毫升,硫酸水解时间为4.5小时,硫酸提取温度为75℃的条件下,分别改变硫酸浓度,按1.2进行复合氨基酸的提取并计算得率。由图1可知,选择1.5摩尔/升为最佳硫酸浓度。
2.1.2 硫酸用量的影响 在硫酸浓度1.5摩尔/升,硫酸水解时间为4.5小时,硫酸提取温度为75℃的条件下,分别改变硫酸用量,按1.2进行复合氨基酸的提取并计算得率。由图2可知,选择25毫升为最佳硫酸用量。
2.1.3 硫酸水解时间的影响 在硫酸浓度1.5摩尔/升,硫酸用量为25毫升,硫酸提取温度为75℃的条件下,分别改变硫酸水解时间,按1.2进行复合氨基酸的提取并计算得率。由图3可知,选择4小时为最佳硫酸水解时间。
2.1.4 硫酸提取温度的影响 在硫酸浓度1.5摩尔/升,硫酸用量为25毫升,硫酸水解时间4小时的条件下,分别改变硫酸提取温度,按1.2进行复合氨基酸的提取并计算得率。由图4可知,选择70℃为最佳硫酸提取温度。
2.2 提取工艺的优化
2.2.1 正交试验 硫酸浓度、硫酸用量、硫酸提取时间、硫酸提取温度四个因素都能影响硫酸水解法提取复合氨基酸的结果,本试验采用正交设计的方法,对以上四个因素安排L9(34) 正交试验,找出它们的最优工艺。具体因素和水平见表一。
2.2.2 验证实验 为使实验结果更加精确,抽取四批阿胶样品,进行氨基酸提取,其得率分别为13.176%,13.329%,13.324%,13.222%,平均得率为13.26%,表明该工艺稳定可靠。
3 结论
本试验研究了阿胶硫酸水解法提取复合氨基酸的工艺,通过单因素和正交实验,确定了最佳优化方案为硫酸用量为25毫升,硫酸浓度为1.5摩尔/升,硫酸水解时间为4小时,硫酸提取温度为70℃,所以在该条件下提取的复合氨基酸得率最高,为进一步研究阿胶中氨基酸的提取方法奠定了基础。
参考文献
[1] 刘慧燕,德力格尔桑,方海田.茚三酮比色法测定牛肉中游离氨基酸的试验研究[J].保鲜与加工.2006,(02):23-25.
[2] 胡军影,程显隆,肖新月,林瑞超.阿胶的化学成分及质量评价方法研究进展[J].中国药事.2007,(03):193-195.
[3] 戴红,张宗才,张新申.氨基酸分析的检测方法评述[J]. 皮革科学与工程.2004,(03):39-43.
[4] 尤金花,田守生,郭尚伟,段小波.阿胶及其疗效功能的研究进展[J]. 明胶科学与技术. 2009,(04):169-174.
[5] 肖林,李玉梅,赵磊. 硫酸水解法测定果胶中低聚木糖含量及方法学验证[A].第十二届中国国际食品添加剂和配料展览会论文集[C].2008:178-180.
[6] 陈定一,王静竹,刘文林. 阿胶及其炮制品中氨基酸和微量元素分析研究.中国中药杂志,1991,16(2):83-84.
[7] 刘培民,尤金花等.阿胶及其疗效功能的研究进展[就].明胶科学与技术,2009,29(4):169-174.
Study on extraction process of compound amino acids ofdonkey hide gelatin
The first author:GuoNanNan The second author:YangXiangBo
(Jilin institute of agricultural science and technology university students of science and technology innovationJilin Jilin 132101)
Abstract:In this experiment,donkey hide gelatin as main raw material, The sulfuric acid hydrolysis of compound amino acid intheextraction process of donkey hide gelatin, Through orthogonal test to determine the optimum hydrolysis conditions. The results show that,The optimum conditions of acid hydrolysis is:Sulfuric acid is 25mL,The concentration of sulfuric acid is 1.5mol/L,Time sulfuric acid hydrolysis of 4H,Sulfuric acid, extracting temperature was 70 ℃. The process of compound amino acid obtained was13.26%,The stable and reliable.
Keywords: Donkey hide gelatin、The sulphuric acid hydrolysis method、Compound amino acid
项目来源:吉林农业科技学院大学生科技创新
作者简介:郭男男,吉林农业科技学院,研究方向:生物技术。通讯作者:杨祥波,吉林农业科技学院,讲师,研究方向:生物技术。