阿膠中復合氨基酸最佳提取工藝的研
2014-08-08 09:43:26郭男男楊祥波
吉林農業·下半月 2014年5期
郭男男+楊祥波
摘要：本試驗以阿膠為主要原材料，對阿膠中復合氨基酸的硫酸水解法提取工藝進行研究，通過正交試驗確定出最佳水解條件。結果表明，最佳水解條件是：硫酸用量為25毫升，硫酸濃度為1.5摩爾/升，硫酸水解時間為4小時，硫酸提取溫度為70℃。該工藝獲得的復合氨基酸得率為13.26%，且穩定可靠。
關鍵詞：阿膠；硫酸水解法；復合氨基酸
基金項目：吉林農業科技學院大學生創新項目（吉農院合字［2013］第70號）
中圖分類號：TQ658.2文獻標識碼：A 文章編號： 1674-0432（2014）-10-19-2
阿膠系驢（Equusasinus L1）的皮經煎煮濃縮成的固體膠。能補血滋陰、潤燥止血，用于貧血心悸、燥咳咯血、先兆流產、產后血虛、肌痿無力，是中醫臨床常用補益藥。阿膠多由蛋白及其降解產物、多糖類物質及其他小分子物質組成，其中至少含有17種水解蛋白氨基酸。總含量在56.73～82.03 之間，含量以丙氮酸、甘氨酸，脯氨酸，鉻氨酸和精氨酸為主要氨基酸，均占總氨基酸含量的7% 以上。
隨著經濟的迅速發展，人們的物質生活水平逐漸提高，工業文明使得環境日益惡劣，人們在享受的同時身體也受到侵襲，亞健康狀態成為十分嚴重的問題。然而每一個細胞的重要組成部分都有氨基酸的參與，沒有氨基酸就沒有生命，所以適量補充氨基酸有益身體健康。阿膠中氨基酸含量豐富，因此從阿膠中提取氨基酸能夠獲得較高的得率，從而滿足人們對氨基酸的需要。
1 材料與步驟
1.1 材料及設備
1.1.1 阿膠 東阿百年堂東阿銷售有限公司阿膠。
1.1.2 材料硫酸溶液，活性炭，150克/升的Ca（OH）2混懸液。
1.1.3 設備及用具 電子天平（FA2004A電子分析天平）；6202小型高速粉碎機；抽濾機；圓底燒瓶；三口燒瓶；試管；燒杯；量筒等。
1.2 試驗步驟
1.2.1工藝技術路線阿膠研磨——酸水解液——離心水層——脫色——吸附——洗脫——濃縮——復合氨基酸
1.2.2 阿膠中復合氨基酸含量檢測 復合氨基酸的溶液與水合茚三酮共熱時，能產生紫色化合物，可用比色法進行測定。氨基酸與茚三酮反應，氨基酸被氧化形成CO2、NH3和醛、茚三酮被還原成還原型茚三酮；然后將所形成的還原型茚三酮與另一個茚三酮分子和NH3縮合生成有色物質。
1.2.3 得率計算 阿膠復合氨基酸的得率為提取得到的阿膠復合氨基酸質量占阿膠原料的質量分數。
2 結果與分析
2.1單因素試驗
本試驗以氨基酸提取率為指標，考查硫酸濃度（0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5摩爾/升），硫酸用量（10、15、20、25、30、35、40、45、50毫升），硫酸水解時間（3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7小時），硫酸提取溫度（50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、），對阿膠中復合氨基酸提取的影響。
2.1.1 硫酸濃度的影響 在硫酸用量為30毫升，硫酸水解時間為4.5小時，硫酸提取溫度為75℃的條件下，分別改變硫酸濃度，按1.2進行復合氨基酸的提取并計算得率。由圖1可知，選擇1.5摩爾/升為最佳硫酸濃度。
2.1.2 硫酸用量的影響 在硫酸濃度1.5摩爾/升，硫酸水解時間為4.5小時，硫酸提取溫度為75℃的條件下，分別改變硫酸用量，按1.2進行復合氨基酸的提取并計算得率。由圖2可知，選擇25毫升為最佳硫酸用量。
2.1.3 硫酸水解時間的影響 在硫酸濃度1.5摩爾/升，硫酸用量為25毫升，硫酸提取溫度為75℃的條件下，分別改變硫酸水解時間，按1.2進行復合氨基酸的提取并計算得率。由圖3可知，選擇4小時為最佳硫酸水解時間。
2.1.4 硫酸提取溫度的影響 在硫酸濃度1.5摩爾/升，硫酸用量為25毫升，硫酸水解時間4小時的條件下，分別改變硫酸提取溫度，按1.2進行復合氨基酸的提取并計算得率。由圖4可知，選擇70℃為最佳硫酸提取溫度。
2.2 提取工藝的優化
2.2.1 正交試驗 硫酸濃度、硫酸用量、硫酸提取時間、硫酸提取溫度四個因素都能影響硫酸水解法提取復合氨基酸的結果，本試驗采用正交設計的方法，對以上四個因素安排L9（34） 正交試驗，找出它們的最優工藝。具體因素和水平見表一。
2.2.2 驗證實驗 為使實驗結果更加精確，抽取四批阿膠樣品，進行氨基酸提取，其得率分別為13.176%，13.329%，13.324%，13.222%，平均得率為13.26%，表明該工藝穩定可靠。
3 結論
本試驗研究了阿膠硫酸水解法提取復合氨基酸的工藝，通過單因素和正交實驗，確定了最佳優化方案為硫酸用量為25毫升，硫酸濃度為1.5摩爾/升，硫酸水解時間為4小時，硫酸提取溫度為70℃，所以在該條件下提取的復合氨基酸得率最高，為進一步研究阿膠中氨基酸的提取方法奠定了基礎。
參考文獻
[1] 劉慧燕,德力格爾桑,方海田.茚三酮比色法測定牛肉中游離氨基酸的試驗研究[J].保鮮與加工.2006,(02):23-25.
[2] 胡軍影,程顯隆,肖新月,林瑞超.阿膠的化學成分及質量評價方法研究進展[J].中國藥事.2007,(03):193-195.
[3] 戴紅,張宗才,張新申.氨基酸分析的檢測方法評述[J]. 皮革科學與工程.2004,(03):39-43.
[4] 尤金花,田守生,郭尚偉,段小波.阿膠及其療效功能的研究進展[J]. 明膠科學與技術. 2009,(04):169-174.
[5] 肖林,李玉梅,趙磊. 硫酸水解法測定果膠中低聚木糖含量及方法學驗證[A].第十二屆中國國際食品添加劑和配料展覽會論文集[C].2008:178-180.
[6] 陳定一,王靜竹,劉文林. 阿膠及其炮制品中氨基酸和微量元素分析研究.中國中藥雜志,1991,16(2):83-84.
[7] 劉培民,尤金花等.阿膠及其療效功能的研究進展[就].明膠科學與技術,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
項目來源：吉林農業科技學院大學生科技創新
作者簡介：郭男男，吉林農業科技學院，研究方向：生物技術。通訊作者：楊祥波，吉林農業科技學院，講師，研究方向：生物技術。
摘要：本試驗以阿膠為主要原材料，對阿膠中復合氨基酸的硫酸水解法提取工藝進行研究，通過正交試驗確定出最佳水解條件。結果表明，最佳水解條件是：硫酸用量為25毫升，硫酸濃度為1.5摩爾/升，硫酸水解時間為4小時，硫酸提取溫度為70℃。該工藝獲得的復合氨基酸得率為13.26%，且穩定可靠。
關鍵詞：阿膠；硫酸水解法；復合氨基酸
基金項目：吉林農業科技學院大學生創新項目（吉農院合字［2013］第70號）
中圖分類號：TQ658.2文獻標識碼：A 文章編號： 1674-0432（2014）-10-19-2
阿膠系驢（Equusasinus L1）的皮經煎煮濃縮成的固體膠。能補血滋陰、潤燥止血，用于貧血心悸、燥咳咯血、先兆流產、產后血虛、肌痿無力，是中醫臨床常用補益藥。阿膠多由蛋白及其降解產物、多糖類物質及其他小分子物質組成，其中至少含有17種水解蛋白氨基酸。總含量在56.73～82.03 之間，含量以丙氮酸、甘氨酸，脯氨酸，鉻氨酸和精氨酸為主要氨基酸，均占總氨基酸含量的7% 以上。
隨著經濟的迅速發展，人們的物質生活水平逐漸提高，工業文明使得環境日益惡劣，人們在享受的同時身體也受到侵襲，亞健康狀態成為十分嚴重的問題。然而每一個細胞的重要組成部分都有氨基酸的參與，沒有氨基酸就沒有生命，所以適量補充氨基酸有益身體健康。阿膠中氨基酸含量豐富，因此從阿膠中提取氨基酸能夠獲得較高的得率，從而滿足人們對氨基酸的需要。
1 材料與步驟
1.1 材料及設備
1.1.1 阿膠 東阿百年堂東阿銷售有限公司阿膠。
1.1.2 材料硫酸溶液，活性炭，150克/升的Ca（OH）2混懸液。
1.1.3 設備及用具 電子天平（FA2004A電子分析天平）；6202小型高速粉碎機；抽濾機；圓底燒瓶；三口燒瓶；試管；燒杯；量筒等。
1.2 試驗步驟
1.2.1工藝技術路線阿膠研磨——酸水解液——離心水層——脫色——吸附——洗脫——濃縮——復合氨基酸
1.2.2 阿膠中復合氨基酸含量檢測 復合氨基酸的溶液與水合茚三酮共熱時，能產生紫色化合物，可用比色法進行測定。氨基酸與茚三酮反應，氨基酸被氧化形成CO2、NH3和醛、茚三酮被還原成還原型茚三酮；然后將所形成的還原型茚三酮與另一個茚三酮分子和NH3縮合生成有色物質。
1.2.3 得率計算 阿膠復合氨基酸的得率為提取得到的阿膠復合氨基酸質量占阿膠原料的質量分數。
2 結果與分析
2.1單因素試驗
本試驗以氨基酸提取率為指標，考查硫酸濃度（0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5摩爾/升），硫酸用量（10、15、20、25、30、35、40、45、50毫升），硫酸水解時間（3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7小時），硫酸提取溫度（50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、），對阿膠中復合氨基酸提取的影響。
2.1.1 硫酸濃度的影響 在硫酸用量為30毫升，硫酸水解時間為4.5小時，硫酸提取溫度為75℃的條件下，分別改變硫酸濃度，按1.2進行復合氨基酸的提取并計算得率。由圖1可知，選擇1.5摩爾/升為最佳硫酸濃度。
2.1.2 硫酸用量的影響 在硫酸濃度1.5摩爾/升，硫酸水解時間為4.5小時，硫酸提取溫度為75℃的條件下，分別改變硫酸用量，按1.2進行復合氨基酸的提取并計算得率。由圖2可知，選擇25毫升為最佳硫酸用量。
2.1.3 硫酸水解時間的影響 在硫酸濃度1.5摩爾/升，硫酸用量為25毫升，硫酸提取溫度為75℃的條件下，分別改變硫酸水解時間，按1.2進行復合氨基酸的提取并計算得率。由圖3可知，選擇4小時為最佳硫酸水解時間。
2.1.4 硫酸提取溫度的影響 在硫酸濃度1.5摩爾/升，硫酸用量為25毫升，硫酸水解時間4小時的條件下，分別改變硫酸提取溫度，按1.2進行復合氨基酸的提取并計算得率。由圖4可知，選擇70℃為最佳硫酸提取溫度。
2.2 提取工藝的優化
2.2.1 正交試驗 硫酸濃度、硫酸用量、硫酸提取時間、硫酸提取溫度四個因素都能影響硫酸水解法提取復合氨基酸的結果，本試驗采用正交設計的方法，對以上四個因素安排L9（34） 正交試驗，找出它們的最優工藝。具體因素和水平見表一。
2.2.2 驗證實驗 為使實驗結果更加精確，抽取四批阿膠樣品，進行氨基酸提取，其得率分別為13.176%，13.329%，13.324%，13.222%，平均得率為13.26%，表明該工藝穩定可靠。
3 結論
本試驗研究了阿膠硫酸水解法提取復合氨基酸的工藝，通過單因素和正交實驗，確定了最佳優化方案為硫酸用量為25毫升，硫酸濃度為1.5摩爾/升，硫酸水解時間為4小時，硫酸提取溫度為70℃，所以在該條件下提取的復合氨基酸得率最高，為進一步研究阿膠中氨基酸的提取方法奠定了基礎。
參考文獻
[1] 劉慧燕,德力格爾桑,方海田.茚三酮比色法測定牛肉中游離氨基酸的試驗研究[J].保鮮與加工.2006,(02):23-25.
[2] 胡軍影,程顯隆,肖新月,林瑞超.阿膠的化學成分及質量評價方法研究進展[J].中國藥事.2007,(03):193-195.
[3] 戴紅,張宗才,張新申.氨基酸分析的檢測方法評述[J]. 皮革科學與工程.2004,(03):39-43.
[4] 尤金花,田守生,郭尚偉,段小波.阿膠及其療效功能的研究進展[J]. 明膠科學與技術. 2009,(04):169-174.
[5] 肖林,李玉梅,趙磊. 硫酸水解法測定果膠中低聚木糖含量及方法學驗證[A].第十二屆中國國際食品添加劑和配料展覽會論文集[C].2008:178-180.
[6] 陳定一,王靜竹,劉文林. 阿膠及其炮制品中氨基酸和微量元素分析研究.中國中藥雜志,1991,16(2):83-84.
[7] 劉培民,尤金花等.阿膠及其療效功能的研究進展[就].明膠科學與技術,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
項目來源：吉林農業科技學院大學生科技創新
作者簡介：郭男男，吉林農業科技學院，研究方向：生物技術。通訊作者：楊祥波，吉林農業科技學院，講師，研究方向：生物技術。
摘要：本試驗以阿膠為主要原材料，對阿膠中復合氨基酸的硫酸水解法提取工藝進行研究，通過正交試驗確定出最佳水解條件。結果表明，最佳水解條件是：硫酸用量為25毫升，硫酸濃度為1.5摩爾/升，硫酸水解時間為4小時，硫酸提取溫度為70℃。該工藝獲得的復合氨基酸得率為13.26%，且穩定可靠。
關鍵詞：阿膠；硫酸水解法；復合氨基酸
基金項目：吉林農業科技學院大學生創新項目（吉農院合字［2013］第70號）
中圖分類號：TQ658.2文獻標識碼：A 文章編號： 1674-0432（2014）-10-19-2
阿膠系驢（Equusasinus L1）的皮經煎煮濃縮成的固體膠。能補血滋陰、潤燥止血，用于貧血心悸、燥咳咯血、先兆流產、產后血虛、肌痿無力，是中醫臨床常用補益藥。阿膠多由蛋白及其降解產物、多糖類物質及其他小分子物質組成，其中至少含有17種水解蛋白氨基酸。總含量在56.73～82.03 之間，含量以丙氮酸、甘氨酸，脯氨酸，鉻氨酸和精氨酸為主要氨基酸，均占總氨基酸含量的7% 以上。
隨著經濟的迅速發展，人們的物質生活水平逐漸提高，工業文明使得環境日益惡劣，人們在享受的同時身體也受到侵襲，亞健康狀態成為十分嚴重的問題。然而每一個細胞的重要組成部分都有氨基酸的參與，沒有氨基酸就沒有生命，所以適量補充氨基酸有益身體健康。阿膠中氨基酸含量豐富，因此從阿膠中提取氨基酸能夠獲得較高的得率，從而滿足人們對氨基酸的需要。
1 材料與步驟
1.1 材料及設備
1.1.1 阿膠 東阿百年堂東阿銷售有限公司阿膠。
1.1.2 材料硫酸溶液，活性炭，150克/升的Ca（OH）2混懸液。
1.1.3 設備及用具 電子天平（FA2004A電子分析天平）；6202小型高速粉碎機；抽濾機；圓底燒瓶；三口燒瓶；試管；燒杯；量筒等。
1.2 試驗步驟
1.2.1工藝技術路線阿膠研磨——酸水解液——離心水層——脫色——吸附——洗脫——濃縮——復合氨基酸
1.2.2 阿膠中復合氨基酸含量檢測 復合氨基酸的溶液與水合茚三酮共熱時，能產生紫色化合物，可用比色法進行測定。氨基酸與茚三酮反應，氨基酸被氧化形成CO2、NH3和醛、茚三酮被還原成還原型茚三酮；然后將所形成的還原型茚三酮與另一個茚三酮分子和NH3縮合生成有色物質。
1.2.3 得率計算 阿膠復合氨基酸的得率為提取得到的阿膠復合氨基酸質量占阿膠原料的質量分數。
2 結果與分析
2.1單因素試驗
本試驗以氨基酸提取率為指標，考查硫酸濃度（0.5、1、1.5、2、2.5、3、3.5摩爾/升），硫酸用量（10、15、20、25、30、35、40、45、50毫升），硫酸水解時間（3、3.5、4、4.5、5、5.5、6、6.5、7小時），硫酸提取溫度（50℃、55℃、60℃、65℃、70℃、75℃、80℃、85℃、），對阿膠中復合氨基酸提取的影響。
2.1.1 硫酸濃度的影響 在硫酸用量為30毫升，硫酸水解時間為4.5小時，硫酸提取溫度為75℃的條件下，分別改變硫酸濃度，按1.2進行復合氨基酸的提取并計算得率。由圖1可知，選擇1.5摩爾/升為最佳硫酸濃度。
2.1.2 硫酸用量的影響 在硫酸濃度1.5摩爾/升，硫酸水解時間為4.5小時，硫酸提取溫度為75℃的條件下，分別改變硫酸用量，按1.2進行復合氨基酸的提取并計算得率。由圖2可知，選擇25毫升為最佳硫酸用量。
2.1.3 硫酸水解時間的影響 在硫酸濃度1.5摩爾/升，硫酸用量為25毫升，硫酸提取溫度為75℃的條件下，分別改變硫酸水解時間，按1.2進行復合氨基酸的提取并計算得率。由圖3可知，選擇4小時為最佳硫酸水解時間。
2.1.4 硫酸提取溫度的影響 在硫酸濃度1.5摩爾/升，硫酸用量為25毫升，硫酸水解時間4小時的條件下，分別改變硫酸提取溫度，按1.2進行復合氨基酸的提取并計算得率。由圖4可知，選擇70℃為最佳硫酸提取溫度。
2.2 提取工藝的優化
2.2.1 正交試驗 硫酸濃度、硫酸用量、硫酸提取時間、硫酸提取溫度四個因素都能影響硫酸水解法提取復合氨基酸的結果，本試驗采用正交設計的方法，對以上四個因素安排L9（34） 正交試驗，找出它們的最優工藝。具體因素和水平見表一。
2.2.2 驗證實驗 為使實驗結果更加精確，抽取四批阿膠樣品，進行氨基酸提取，其得率分別為13.176%，13.329%，13.324%，13.222%，平均得率為13.26%，表明該工藝穩定可靠。
3 結論
本試驗研究了阿膠硫酸水解法提取復合氨基酸的工藝，通過單因素和正交實驗，確定了最佳優化方案為硫酸用量為25毫升，硫酸濃度為1.5摩爾/升，硫酸水解時間為4小時，硫酸提取溫度為70℃，所以在該條件下提取的復合氨基酸得率最高，為進一步研究阿膠中氨基酸的提取方法奠定了基礎。
參考文獻
[1] 劉慧燕,德力格爾桑,方海田.茚三酮比色法測定牛肉中游離氨基酸的試驗研究[J].保鮮與加工.2006,(02):23-25.
[2] 胡軍影,程顯隆,肖新月,林瑞超.阿膠的化學成分及質量評價方法研究進展[J].中國藥事.2007,(03):193-195.
[3] 戴紅,張宗才,張新申.氨基酸分析的檢測方法評述[J]. 皮革科學與工程.2004,(03):39-43.
[4] 尤金花,田守生,郭尚偉,段小波.阿膠及其療效功能的研究進展[J]. 明膠科學與技術. 2009,(04):169-174.
[5] 肖林,李玉梅,趙磊. 硫酸水解法測定果膠中低聚木糖含量及方法學驗證[A].第十二屆中國國際食品添加劑和配料展覽會論文集[C].2008:178-180.
[6] 陳定一,王靜竹,劉文林. 阿膠及其炮制品中氨基酸和微量元素分析研究.中國中藥雜志,1991,16(2):83-84.
[7] 劉培民,尤金花等.阿膠及其療效功能的研究進展[就].明膠科學與技術,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
項目來源：吉林農業科技學院大學生科技創新
作者簡介：郭男男，吉林農業科技學院，研究方向：生物技術。通訊作者：楊祥波，吉林農業科技學院，講師，研究方向：生物技術。
