核桃的分离提纯实验方案
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核桃肽提取工艺
核桃肽的提取工艺主要包括以下几个步骤:
1.原料准备:选择优质核桃,清洗干净,去除杂质和腐烂的核桃。
2.粉碎:将清洗干净的核桃进行粉碎,得到核桃粉。
3.萃取:将粉碎后的核桃粉与软水按一定的料液比加入萃取罐中,进行第一次萃取。
一次萃取完成后,进行固液分离,液相去酸沉罐,固相加入二萃罐进行二次萃取。
二次萃取完成后,再进行固液分离。
4.酸沉:一萃、二萃的萃取液再经酸沉罐、螺杆泵、卧螺分离机、酸沉罐,进一步分离萃取液中的渣。
5.烘干:对酸沉后的核桃肽进行烘干处理,去除多余的水分。
6.检测:对烘干后的核桃肽进行质量检测,确保符合质量标准。
7.包装:将符合质量标准的核桃肽进行包装,以供销售或进一步加工。
整个提取工艺中,需要注意温度、pH值等参数的控制,以保证产品质量和稳定性。
同时,需要根据实际情况对工艺进行调整和优化,以提高生产效率和降低成本。
核桃加工技术方案设备方案和工程方案一、核桃加工技术方案:1.原料准备:选择新鲜、成熟的核桃果实作为原料,保证核桃的品质和口感。
2.清洗去杂质:将核桃浸泡在清水中,用手搓洗去表面的尘土和杂质。
然后用风选机将残留的较轻杂质去除。
3.破壳分离:使用核桃破壳机对核桃进行破壳处理,将核桃壳和仁分离。
4.仁壳分离:使用核桃仁壳分离机将核桃仁和壳进一步分离,以提高加工效率。
5.梗膜去除:使用核桃梗膜去除机去除核桃仁上的梗膜,提高核桃仁的品质。
6.烘干杀菌:将核桃仁放置在烘干机中进行烘干处理,除去水分,同时进行杀菌处理,以延长核桃的保存期。
7.分级分选:使用核桃分级机对核桃仁进行分级和分选,根据仁的大小和质量,将核桃仁分成不同的等级。
8.包装贮存:对核桃仁进行包装,选择适当的包装材料,以保持核桃仁的新鲜度和口感,然后将其存放在干燥通风的环境中,防潮、防虫。
二、核桃加工设备方案:1.核桃破壳机:用于将核桃进行破壳处理,分离核桃壳和仁。
2.核桃仁壳分离机:根据核桃仁和壳的重量和密度差异,将核桃仁和壳进行分离。
3.核桃梗膜去除机:用于去除核桃仁上的梗膜,提高核桃仁的品质。
4.烘干机:用于将核桃仁进行烘干处理,除去水分,同时进行杀菌处理,以延长核桃的保存期。
5.核桃分级机:根据核桃仁的大小和质量,将核桃仁进行分级和分选,以满足不同市场需求。
6.包装机:用于将核桃仁进行包装,选择适当的包装材料,以保持核桃仁的新鲜度和口感。
三、核桃加工工程方案:1.原料存储和清洗区:设立存储区,用于存放原料核桃,并设置清洗设备和设施,清洗去除核桃表面的尘土和杂质。
2.加工车间:设立核桃加工设备,进行核桃破壳、仁壳分离、梗膜去除、烘干杀菌、分级分选等加工工艺。
3.包装区:设立核桃包装机和包装材料,对加工好的核桃仁进行包装,以便贮存和销售。
4.仓储区:设立干燥通风的仓库,用于贮存加工好的核桃仁,防潮、防虫。
5.办公区和生活区:设立办公区和生活区,为管理人员和工人提供办公和生活的场所。
核桃中蛋白质的分离提纯核桃(Juglans regial L.)原产中亚,又叫胡桃、羌桃、万岁子等,系胡桃科核桃属植物。
我国栽培的核桃品种约有40 余种,各地均有分布。
核桃作为林业副产品,很有开发利用的价值。
核桃营养丰富,是世界“四大”干果之一。
据测定,每百克含蛋白质14.9 克,脂肪58.8 克,核桃中的脂肪71%为亚油酸,12%为亚麻酸,碳水化合物9.6 克,膳食纤维9.6 克,胡萝卜素30 微克,维生素E 43.21毫克,钾385 毫克,锰3.44 毫克,钙56 毫克,磷294 毫克,铁2.7 毫克,硒4.62 微克,锌2.17 毫克人。
就营养成分比较来说,核桃营养价值是大豆的8.5 倍,花生的6 倍,鸡蛋的12 倍,牛奶的25 倍,(1 斤核桃仁相当于5 斤鸡蛋或9 斤牛奶的营养价值)肉类的10 倍。
核桃仁在增进人体健康方面,是中药的重要辅料,有顺气补血,止咳化痰,润肺补肾,滋养皮肤等功能。
据有关资料记载历史上有许多老寿星和素食家也是把食用核桃作为养生美颜的主要果品。
近几年有些癌症患者,经常食用核桃,或核桃仁加工的副食品,明显有控制癌扩散的积极效能;现代医学又证明,经常食用核桃有降低血液中胆固醇和软化血管的作用。
核桃蛋白含量为14%~17%,其蛋白消化率可达87.2%。
主要由4类蛋白质构成, 即清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白, 分别占核桃蛋白总量6.81%、17.57% 、5.33% 和70.11% , 核桃蛋白中的醇溶蛋白有独特的氨基酸组成, 其中支链氨基酸和中性氨基酸含量较高, 是植物蛋白中少有的特色组成,据有极高的开发利用价值。
核桃蛋白含有18种氨基酸, 其中包括8种必需氨基酸, 且精氨酸、谷氨酸、组氨酸、酪氨酸等含量相对较高, 接近联合国粮农组织( FAO)和世界卫生组织(WHO )规定的标准, 它是一种很好的植物蛋白。
但目前理想的核桃蛋白保健食品在市场上并不多见,可见核桃蛋白极具开发价值。
徐倩,陈洲,王青华,等. 核桃球蛋白的分离纯化、鉴定及抗氧化性分析[J]. 食品工业科技,2022,43(18):105−113. doi:10.13386/j.issn1002-0306.2022010234XU Qian, CHEN Zhou, WANG Qinghua, et al. Isolation, Purification, Identification and Oxidation Analysis of Walnut Globulin[J].Science and Technology of Food Industry, 2022, 43(18): 105−113. (in Chinese with English abstract). doi: 10.13386/j.issn1002-0306.2022010234· 研究与探讨 ·核桃球蛋白的分离纯化、鉴定及抗氧化性分析徐 倩,陈 洲,王青华,韩盼盼,李思霆,马爱进,贾英民*,展远蓉(北京工商大学食品与健康学院,北京 100048)摘 要:为揭示核桃球蛋白主要组成及体外抗氧化活性,以脱脂核桃粕为原料,对其中的球蛋白进行分离纯化并通过2,2'-联氮双(3-乙基苯并噻唑啉-6-磺酸)(2,2'-azino-bis (3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid ),ABTS )阳离子自由基清除能力对其抗氧化能力进行评价,即经进一步脱脂后,根据Osborne 分级法提取得到核桃球蛋白粗提物,再通过HiTrap TM Capto TM Q 阴离子交换柱和Sephacryl TM S 100HR 凝胶过滤柱两步分离纯化,得到主要蛋白组分。
结果表明,制备的球蛋白蛋白含量为51.53%,占核桃总蛋白的15.3%,等电点为3.8。
十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果显示,纯化得到主要蛋白组分分子量为10.1 kDa 。
大孔吸附树脂分离纯化核桃壳总黄酮宋倩;赵声兰;刘芳;陈朝银;吕昌勇;刘彬球【摘要】In this paper,five macroporous adsorption resins were chosen to compare their adsorption and desorp-tion performances for flavonoids from Walnut Shell by using static adsorption experiment. The best performance resin was NKA-9. Its dynamic adsorption performance was further studied. The excellent technological parameters were; sample pH value 5.0, velocity 1.0 mL/min, concentration 1.0 mg/mL and 5BV 95% ethanol. The purity of flavonids was 3. 58% in the crude extracts from walnut shell, and increased to 62. 3% after purification with NKA-9 resin. The coefficient of recovery was 88. 9%.%通过比较5种大孔吸附树脂对核桃壳总黄酮的吸附解吸性能,筛选出NKA-9树脂较适合纯化核桃壳总黄酮,并对其进行动态吸附特性研究.所确定优化工艺参数为:上样浓度1.0 mg/mL,pH值5.0,上样流速1.0mL/min,5BV体积分数95%乙醇洗脱效果最佳.核桃壳粗提物中总黄酮纯度为3.58%,经NKA-9树脂纯化后总黄酮纯度为62.3%,回收率达88.9%.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2012(038)012【总页数】5页(P180-184)【关键词】核桃壳;总黄酮;大孔吸附树脂;分离;纯化【作者】宋倩;赵声兰;刘芳;陈朝银;吕昌勇;刘彬球【作者单位】昆明理工大学,云南昆明,650500【正文语种】中文核桃(Juglans regin Linn.)属胡桃科,主要分布于亚、欧、美等大洲。
坚果核桃蛋白的提取及纯化摘要铁蛋白(ferritin)是一种铁结合和存储蛋白,广泛存在于动物、植物和微生物体内,是生物体内的一种保守性较高的多功能多亚基蛋白。
植物铁蛋白作为专门的贮铁蛋白,是植物光合作用和固氮等生化反应的铁源,不仅调节体内铁的含量,而且是一种重要的胁迫反应蛋白,调控铁生物功能,在植物的发育、抵抗氧化损害等方面发挥重要的作用。
本文坚果核桃仁为原料,采用盐析、DEAE-cellulose52弱阴离子柱层析、聚丙稀酰胺葡糖凝胶等技术手段对核桃铁蛋白进行了分离、纯化。
即用经粉碎核桃蛋白粗提取液先用MgCl2和柠檬酸钠晶体进行盐析,离心得到的铁蛋白粗提取液经过透析袋透析后接用DEAE-cellulose52弱阴离子交换柱层析和凝胶层析的方法进行纯化。
关键词核桃仁铁蛋白柱层析纯化Abstract Ferritin (ferritin) is a kind of iron and storage protein, widely exists in animals, plants and microbes in the body, is a kind of conservative higher organisms of multi-tasking and protein. Plant ferritin as special iron storage protein, is a plant biochemical reactions such as photosynthesis and nitrogen fixation of source of iron, not only adjust the content of iron in the body, and is an important stress response proteins that regulate biological functions of iron, in plant growth and resistance to oxidation damage, etc. play an important role. Nuts, walnut kernel as raw material, this paper adopts the salting-out, DEAE - cellulose52 weakly anionic column chromatography, polypropylene technology means such as milling amine glucose gel on walnut iron protein separation and purification. Box after smashing walnut protein crude extract with MgCl2 and sodium citrate crystals first salting-out, centrifugal ferritin from crude extract after dialysis, dialysis bag or move DEAE - cellulose52 weak anion exchange column chromatography and sub analysis method for purification of coagulation.Keywords English walnut seed Ferritincolumn chromatographypurification第一章绪论1.1 坚果核桃的概述核桃,原产于近东地区,又称胡桃、羌桃,与扁桃、腰果、榛子并称为世界著名的“四大干果”。
核桃中蛋白质的分离提纯核桃(Juglans regial L.)原产中亚,又叫胡桃、羌桃、万岁子等,系胡桃科核桃属植物。
我国栽培的核桃品种约有40 余种,各地均有分布。
核桃作为林业副产品,很有开发利用的价值。
核桃营养丰富,是世界“四大”干果之一。
据测定,每百克含蛋白质14.9 克,脂肪58.8 克,核桃中的脂肪71%为亚油酸,12%为亚麻酸,碳水化合物9.6 克,膳食纤维9.6 克,胡萝卜素30 微克,维生素E 43.21毫克,钾385 毫克,锰3.44 毫克,钙56 毫克,磷294 毫克,铁2.7 毫克,硒4.62 微克,锌2.17 毫克人。
就营养成分比较来说,核桃营养价值是大豆的8.5 倍,花生的6 倍,鸡蛋的12 倍,牛奶的25 倍,(1 斤核桃仁相当于5 斤鸡蛋或9 斤牛奶的营养价值)肉类的10 倍。
核桃仁在增进人体健康方面,是中药的重要辅料,有顺气补血,止咳化痰,润肺补肾,滋养皮肤等功能。
据有关资料记载历史上有许多老寿星和素食家也是把食用核桃作为养生美颜的主要果品。
近几年有些癌症患者,经常食用核桃,或核桃仁加工的副食品,明显有控制癌扩散的积极效能;现代医学又证明,经常食用核桃有降低血液中胆固醇和软化血管的作用。
核桃蛋白含量为14%~17%,其蛋白消化率可达87.2%。
主要由4类蛋白质构成, 即清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白, 分别占核桃蛋白总量6.81%、17.57% 、5.33% 和70.11% , 核桃蛋白中的醇溶蛋白有独特的氨基酸组成, 其中支链氨基酸和中性氨基酸含量较高, 是植物蛋白中少有的特色组成,据有极高的开发利用价值。
核桃蛋白含有18种氨基酸, 其中包括8种必需氨基酸, 且精氨酸、谷氨酸、组氨酸、酪氨酸等含量相对较高, 接近联合国粮农组织( FAO)和世界卫生组织(WHO )规定的标准, 它是一种很好的植物蛋白。
但目前理想的核桃蛋白保健食品在市场上并不多见,可见核桃蛋白极具开发价值。
而且核桃在日常的生活和工业生产上的应用也越来越广泛,面临的问题也是愈来愈明显了,现在,我国核桃油生产厂家已达数十家,大量的脱脂核桃渣被作为饲料和肥料或丢弃,废物排放污染环境,其附加值较低。
因此对核桃蛋白的研究就显得十分必要。
一、实验材料和仪器原料:新鲜市售核桃设备:超临界流体萃取设备(如果有脱脂核桃饼粕可以减少超临界流体萃取的过程)、凯氏定氮烧瓶、消化炉、滴定设备、干燥箱、粉碎机、离心机、恒温水浴锅、烧杯、培养皿、超滤设备等;试剂:70%乙醇溶液、0.5%氢氧化钠溶液,O.O5mol/L HC1标准溶液、0.15mol/L 氯化钠溶液、饱和硫酸铵溶液、硫酸溶液、氨水、固体氢氧化钠和五氧化二磷、0.02~0.05mol/L 磷酸盐缓冲液或碳酸盐缓冲液等二、实验原理1、核桃蛋白的分离纯化(1)核桃蛋白质特性核桃蛋白的热稳定性较差, pH 值、温度、加热时间均对其有影响。
核桃蛋白质溶出率随温度、pH 的变化而变化。
核桃的等电点不是一个, 而是多个。
核桃蛋白是一种表面活性剂, 它能提高乳状液稳定性, 在0% - 0.1%蛋白质范围内, 蛋白质乳化能力和乳化稳定性均随蛋白质浓度增加而大。
当蛋白质浓度为0% - 0.1% 时, 乳化稳定性可显著提高。
质量分数0.5% NaOH 溶液中蛋白质溶解度最高, 为48.36mg /L, 在体积分70% 乙醇溶解度最小, 为3.92mg /L。
不同热处理方式对核桃蛋白质主要功能特性有影响,干热处理比湿热处理有利。
最适宜的处理条件是干热处理温度为130℃, 时间为25 m in, 对核桃蛋白质主要功能性质影响最小。
核桃蛋白在pH 5左右溶解度最小, 而在偏离pH 5酸性或碱性条件下溶解度较高, 核桃蛋白等电点在pH 5左右; 核桃蛋白质变性温度为67.05℃, 远低于其他植物蛋白, 核桃蛋白质对热较敏感。
(2)核桃蛋白质组成:清蛋白(albumin)又称白蛋白。
能溶于水,是一类不被50%饱和度的硫酸铵溶液沉淀的球状蛋白质。
其分子量较低,溶于水,易结晶。
在中性溶液中加热即沉淀或凝固。
分子量67500道尔顿,有584个氨基酸残基,等电点4.9。
球蛋白(globulin)是一类不溶或微溶于水,可溶于稀盐溶液的单纯蛋白质,可以被半饱和中性硫酸铵(它的优点是温度系数小而溶解度大,25℃时饱和溶解度为4.1mol,即767g/l;0℃时饱满和溶解度为3.9mol,即676g/l。
硫酸铵浓溶液的PH 常在4.5~5.5 之间,市售的硫酸铵还常含有少量游离硫酸,PH 值往往降至4.5 以下,当用其他PH 值进行盐析时,需用硫酸或氨水调节)沉淀,球蛋白具有免疫作用。
醇溶蛋白(prolamin(e))是植物种子储存蛋白的组分之一,不溶于水,可溶于50%~90%乙醇。
目前人们普遍的提取醇溶蛋白的方法都是采用乙醇、丙三醇、丁二醇等为溶剂。
谷蛋白(glutelin)是一组单纯蛋白质,是种子的贮存蛋白质,有富含谷氨酰胺的结构域。
不溶于水、稀盐溶液和乙醇,但溶于稀酸和稀碱溶液。
本实验依据蛋白质可溶于水、稀盐、稀酸或碱溶液,少数与脂类结合的蛋白质则溶于乙醇、丙酮、丁醇等有机溶剂中的性质,可采用不同溶剂提取分离和纯化蛋白质及酶。
采用的分离纯化的方法有盐析法、等电点沉淀法、凝胶层析法、超滤法等,每一种蛋白质的分离提纯都是几种方法的合用,具体操作依各种蛋白质的性质而定。
2、核桃蛋白的脱盐用盐析法分离而得到的蛋白质中含有大量的中性盐,会妨碍蛋白质的进一步纯化,因此必须首先去除。
常用的方法有透析法、凝胶过滤层析法等。
凝胶过滤层析法主要根据混合物中分子大小不同的各种物质,随流动相流经作为固定相的凝胶层析柱时,各种物质分子扩散移动速度不同使混合物中各种物质得到分离的技术。
凝胶有多种,葡聚糖凝胶(Sephadex)是常用的一种人工合成的凝胶,脱盐用sephadexG-25层析柱,它的骨架是α-1,6-糖苷键联接成的直链葡聚糖,由环氧氯丙烷作交联剂制成的多孔网状结构的多聚物。
结果大分子物质(蛋白质)直径大,不能进入凝胶颗粒的网孔中,垂直向下移动,速度快。
而小分子物质(无机盐)可扩散入凝胶颗粒网孔中,流经的路程长、速度慢,从而使混合物中各组分按分子大小不同的顺序流出,蛋白质先流出,无机盐后流出,得到除去盐的蛋白质溶液3、核桃蛋白的浓缩谷蛋白在制备过程中由于过柱纯化而样品变得很稀,为了保存和鉴定的目的,需要进行浓缩。
可采用的方法有:(1)冰冻法生物大分子在低温结成冰,盐类及生物大分子不进入冰内而留在液相中,操作时先将待浓缩的溶液冷却使之变成固体,然后缓慢地融解,利用溶剂与溶质融点介点的差别而达到除去大部分溶剂的目的。
(2)吸收法通过吸收剂直接收除去溶液中溶液分子使之浓缩。
所用的吸收剂必需与溶液不起化学反应,对生物大分子不吸附,易与溶液分开。
常用的吸收剂有聚乙二醇,聚乙稀吡咯酮、蔗糖和凝胶等。
4、核桃蛋白的干燥由于核桃蛋白变性温度低故采用冷冻真空干燥。
冷冻真空干燥除利用真空干燥原理外,同时增加了温度因素。
在相同的压力下,水蒸气压随温度的下降而下降。
在低温下低压下冰很容易升华为气体。
操作时通常将等待干燥的液体冷冻到冰点以下使之变成固体,然后在低温低压下将溶剂变成气体而除去。
干燥后的产品具有疏松、溶解度好、保持天然结构等优点,适用于各类生物大分子的干燥保存。
三、实验方法1、核桃的前处理核桃→去壳→去皮→粉碎→超临界流体萃取→脱脂核桃渣(1)原料的选择选择新鲜、无虫害、无霉烂变质、仁料饱满的核桃(2)去皮将去壳后的核桃置于60℃的水中浸泡30 min, 捞出沥干水分, 将核仁上黄色薄皮剥去(3)粉碎将核桃仁放于130℃的干燥箱中干燥25min,取出后用多功能粉碎机粉碎(4)超临界流体萃取将粉碎后的核桃仁装入萃取釜,然后进行超临界CO2流体萃取,得到脱脂核桃渣。
2、核桃蛋白总含量的测定核桃蛋白总含量的测定采用凯式定氮法(GB 5009.5—2010)见附表。
3、核桃蛋白的分离提纯(工艺见下图-1)工艺要点:(1)离心均采用转速为3 000 r/min 下离心10 min。
(2)脱盐①凝胶层析法可用葡萄糖凝胶G-25或G-50过柱的办法除盐,所用的时间比较短。
②透析法即把蛋白质溶液装入透析袋内(常用的是玻璃纸),用缓冲液(0.02~0.05mol/L 磷酸盐缓冲液或碳酸盐缓冲液)进行透析,并不断的更换缓冲液,因透析所需时间较长,所以最好在低温中进行。
(3)核桃蛋白的浓缩①冰冻法先将待浓缩的蛋白溶液冷却使之变成固体,然后缓慢地融解,不含蛋白质的纯冰结晶浮于液面,蛋白质和则集中于下层溶液中,移去上层冰块,可得蛋白质的浓缩液。
②吸收法使用聚乙二醇吸收剂时,先将生物大分子溶液装入半透膜的袋里,外加聚乙二醇复盖置于4度下,袋内溶剂渗出即被聚乙二醇迅速吸去,聚乙二醇被水饱和后要更换新的直至达到所需要的体积。
(4)核桃蛋白的干燥样品干燥时先在培养皿内铺成薄层(厚度不超过1cm 的液体),置于低温冰箱内冻固。
另在真空干燥器内用两个培养皿分别放置固体氢氧化钠和五氧化二磷,真空干燥上端抽气通过五氧化二磷干燥管与真空泵相连。
当放进等待干燥的冻块后,立即封闭干燥器,开动真空泵,红5~10h后得冷冻干燥品。
也可将待干燥物质置于圆底容器中,然后浸入干冰-乙醇混合而成的冷却剂中,容器内液体迅速冻成固体,抽真空后等干燥冻块的水分子升华变成气体,经过冷凝器凝结为霜。
冰冻的样品逐渐失去水分变成疏松的干燥粉末。
上述操作关键在于真空泵的高真空度及管道的口径要合适。
脱脂核桃渣↓(0.15mol/L 氯化钠溶液)离心↓----------------------------↓↓上清液渣(等体积的饱和硫酸铵)↓(0.5%氢氧化钠溶液)↓离心离心↓↓------------- ------------------↓↓↓↓上清液球蛋白沉淀渣上清液(调PH至4.9 )↓(水)↓↓(70%乙醇)↓超滤洗涤离心脱盐↓↓↓↓清蛋白沉淀超滤 ------------ 谷蛋白溶液↓↓↓↓↓冷冻干燥冷冻干燥渣上清液浓缩↓↓ (稀释)↓↓清蛋白球蛋白醇溶蛋白沉淀冷冻干燥(水)↓↓洗涤谷蛋白↓超滤↓冷冻干燥↓醇溶蛋白图-1 核桃蛋白的分离提纯工艺四、核桃蛋白的功能性评价①溶解度测定方法在100mL 0.05mol/L磷酸盐缓冲液(pH7.0)中加入2.50g样品, 25℃搅拌1h, 4000r/min离心20min, 用双缩脲法(具体操作见附表)测定上清液可溶性蛋白质含量。
溶解度(%)=(可溶性蛋白量/样品的蛋白量)×100②持水力(WHC)测定方法取50mL离心管(m),将准确称取的一定量蛋白质1样品放入, 加入水中搅拌均匀, 调pH到7.0, 60℃水浴30min 后冷却静置1h,25℃ 4000r/min, 离心15min, 弃去上清液, 称离心管质量(m2)。