高壓脈沖電場法快速提取鹿茸提取物工藝研究△

趙景輝，王再幸，趙偉剛，李榮峰，陳立志，趙明忠，徐志臣

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，吉林 吉林 132109）

工藝研究

高壓脈沖電場法快速提取鹿茸提取物工藝研究△

趙景輝*，王再幸，趙偉剛，李榮峰，陳立志，趙明忠，徐志臣

（中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所，吉林 吉林 132109）

目的：對鹿茸的快速提取工藝方法進(jìn)行了考察，為工業(yè)化生產(chǎn)提供可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和理論依據(jù)。方法：采用正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)提取方法，采用雙縮脲分光光度法測定鹿茸蛋白質(zhì)含量。結(jié)果：最佳提取工藝為A2B1C2，影響因素由大到小依次為電場強(qiáng)度、料液比、脈沖數(shù)。此法提取鹿茸中的蛋白質(zhì)達(dá)1.71%。結(jié)論：本提取工藝可行、經(jīng)濟(jì)、省時(shí)、回收率高。

鹿茸；蛋白質(zhì)；提取工藝；正交試驗(yàn)

鹿茸為鹿科動物梅花鹿Cervus nipponTemminck或馬鹿Cervus elaphusLinnaeus的雄鹿未骨化密生茸毛的幼角，味甘、咸，性溫。歸腎、肝經(jīng)。具有壯腎陽，益精血，強(qiáng)筋骨，調(diào)沖任，托瘡毒的功能［1］。目前鹿茸加工研究多集中在產(chǎn)地加工和產(chǎn)品研制方面，對新的提取技術(shù)研究較少。本試驗(yàn)以鹿茸蛋白質(zhì)和浸膏得率為指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)法優(yōu)化高壓電場提取工藝，具有快速、節(jié)能、低溫提取等特點(diǎn)。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

LDT-100／4-25.2型中藥高壓脈沖電場提取裝置（長春華迪生物科技開發(fā)有限公司）；OSB-2000旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（日本東京理化株式會社）；電子天平ALC-210.4（Sartorius group）；DZKW-D恒溫?cái)?shù)顯水浴鍋（河北黃驊市航天儀器廠）；101-3C型烘箱（上海實(shí)驗(yàn)儀器廠）；754型紫外可見分光光度計(jì)（山東高密彩虹分析儀器有限公司）。

1.2 試藥

鹿茸購于中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院特產(chǎn)研究所茸鹿試驗(yàn)基地，經(jīng)本所鄭興濤研究員鑒定為花鹿茸；試劑均為分析純。

2 方法與結(jié)果

2.1 鹿茸蛋白質(zhì)含量測定

按文獻(xiàn)［2］方法測定，結(jié)果見表1、表3。

2.2 單因素試驗(yàn)［2］

本試驗(yàn)選擇了40%，50%，60%，70%，80%乙醇等5種溶液為提取劑。以電場強(qiáng)度20 kV·cm－1，脈沖數(shù)12個(gè)，料液比1∶10為提取參數(shù)。稱取鹿茸干品，粉碎至80目，分別稱取100 g，加入不同濃度的提取液浸濕、混勻，用泵將樣液打入中藥高壓脈沖電場提取裝置中進(jìn)行提取，所得提取液過濾后減壓濃縮至100mL，取2mL用雙縮脲分光光度法檢測蛋白質(zhì)含量，其他真空干燥至恒重，計(jì)算浸膏得率，結(jié)果見表1。經(jīng)比較可以看出以40%乙醇作為提取液，蛋白質(zhì)和浸膏的得率都最高。因此確定40%乙醇溶液為最佳提取劑。

表1 不同濃度乙醇的鹿茸浸膏得率和蛋白質(zhì)含量／%

2.3 正交試驗(yàn)［2］

2.3.1 因素水平設(shè)計(jì) 由于是連續(xù)流動進(jìn)樣提取，不考慮提取溫度、提取時(shí)間和提取次數(shù)的影響；又因?yàn)榱魉倥c脈沖數(shù)呈相關(guān)，所以影響提取的因素主要有：電場強(qiáng)度、脈沖數(shù)、料液比。采用 L9（34）正交表優(yōu)化提取條件，重點(diǎn)考察上述3個(gè)因素，以浸膏得率和蛋白質(zhì)為考察指標(biāo)，見表2。

表2 正交因素水平表

2.3.2 樣品制備 取鹿茸80目干品，分別稱取100 g，按L9（34）正交表所列試驗(yàn)因素和試驗(yàn)水平進(jìn)行試驗(yàn)，所得提取液過濾后減壓濃縮至100mL，取2mL用雙縮脲分光光度法檢測蛋白質(zhì)含量［3］，其他真空干燥至恒重，計(jì)算浸膏得率和蛋白質(zhì)含量，結(jié)果見表3。方差分析見表4、5。

表3 正交試驗(yàn)結(jié)果

表4 蛋白質(zhì)方差分析

表5 浸膏得率方差分析

表3、表4、表5的直觀分析、方差分析和顯著性檢驗(yàn)結(jié)果表明，影響鹿茸蛋白質(zhì)提取的主次因素為A＞C＞B，即電場強(qiáng)度＞料液比＞脈沖數(shù)。最佳提取工藝為A2B1C2，即電場強(qiáng)度22 kV·cm－1，脈沖數(shù)為8，料液比1∶12。方差分析可知，電場強(qiáng)度對提取鹿茸蛋白有顯著影響，脈沖數(shù)和料液比對提取鹿茸蛋白質(zhì)無顯著影響。

3 工藝驗(yàn)證

工藝篩選完成后，按上述條件與方法，對最佳提取工藝進(jìn)行驗(yàn)證，鹿茸蛋白提取率分別為1.72%（RSD＝1.20%），1.70%（RSD＝1.02%）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用該工藝指標(biāo)成分平均提取率為1.71%，高于正交試驗(yàn)中的全部9試驗(yàn)（其中最高提取率為1.70%），從而證明了該工藝的合理性。

4 討論

高壓電場常溫提取技術(shù)是利用分子在高壓電場條件下產(chǎn)生極化反應(yīng)原理，克服分子間的引力，在適合的溶劑條件下，達(dá)到快速溶出的目的。溶出過程是固液相混合后經(jīng)過電場提取器在流動狀態(tài)下瞬時(shí)完成，提取后進(jìn)行固液分離，溶出物留在液相中，然后進(jìn)行濃縮或其他工藝處理。該技術(shù)用于鹿茸提取物提取尚屬首次，具有提取時(shí)間短，1 s以內(nèi)；常溫提取，對鹿茸活性成分及性質(zhì)無影響；處理均勻，在電場中各部分的物料均受到相同大小場強(qiáng)的處理（電極邊緣除外）；耗能小，對環(huán)境無污染等優(yōu)點(diǎn)。

國外自20世紀(jì)初開始利用高壓電場對牛奶進(jìn)行滅菌，以后逐漸發(fā)展到對各種食品滅菌［4］。進(jìn)入21世紀(jì)，我國科技工作者將此技術(shù)應(yīng)用于中藥提取，并取得一定進(jìn)展。該技術(shù)用于鹿茸提取，應(yīng)當(dāng)根據(jù)需求采取不同的工藝參數(shù)，若想得到大量提取物應(yīng)當(dāng)以電場強(qiáng)度22 kV·cm－1，脈沖數(shù)為10，料液比1∶12的參數(shù)進(jìn)行提取；如果以鹿茸蛋白質(zhì)為目標(biāo)物則以電場強(qiáng)度22 kV·cm－1，脈沖數(shù)為8，料液比1∶12為參數(shù)進(jìn)行提取。

該方法穩(wěn)定、可行、適用于工業(yè)化生產(chǎn)，可作為鹿茸的提取工藝。

［1］國家藥典委員會.中國藥典（一部）［S］.北京：中國醫(yī)藥科技出版社，2010：303.

［2］趙景輝，王再幸，趙偉剛，等.正交試驗(yàn)法優(yōu)化靈芝多糖快速提取工藝［J］.特產(chǎn)研究，2009，31（3）：28-30.

［3］黃百芬，張雙鳳，鐵曉威.福林－酚試劑法測定冰茶栓中微量蛋白質(zhì)含量［J］.浙江預(yù)防醫(yī)學(xué)，2004，16（4）：77-80.

［4］曾新安，陳勇.脈沖電場非熱滅菌技術(shù) ［M］.北京：中國輕工業(yè)出版社，2005.

Study on a Technique using High Pressure Pulse Electric Intensity to Rapid Extraction in Protein for Pilose Antler

ZHAO Jing-hui，WANG Zai-xing，ZHAO Wei-gang，LI Rong-feng，CHEN Li-zhi，ZHAO ming-zhong，XU Zi-chen
（Institute of Special Wild Economic Animal and Plant Science，CAAS.，Jilin 132109，China）

Objective：To develo Pa technique for the rapid extraction of Pilose Antler in order to provide some reliable experimental data and theoretical basis for industry scale production.Methods：It was determined for the Protein content of Pilose Antler by orthogonal experimental design to the extraction technique and biuret spectrophotometric method.Results：The best extractive technique was A2B1C2；Influence factors from weak to strong as follow：electric field intensity，ratio to raw material and liquid，pulse frequency.The rate for protein u Pto 1.71%.Conclusion：The technique is feasible，economic and efficient.

Pilose Antler；Protein；Extractive technology；Orthogonal experimental design

國家科技支撐計(jì)劃項(xiàng)目（2007GAI38B03，2006BAI06A14-03）

*趙景輝，Tel：（0432）66513409，E-mail：jinghuiz＠126.com

2010-04-02）