高压脉冲电场法快速提取鹿茸提取物工艺研究△

赵景辉，王再幸，赵伟刚，李荣峰，陈立志，赵明忠，徐志臣

（中国农业科学院特产研究所，吉林 吉林 132109）

工艺研究

高压脉冲电场法快速提取鹿茸提取物工艺研究△

赵景辉*，王再幸，赵伟刚，李荣峰，陈立志，赵明忠，徐志臣

（中国农业科学院特产研究所，吉林 吉林 132109）

目的：对鹿茸的快速提取工艺方法进行了考察，为工业化生产提供可靠的实验数据和理论依据。方法：采用正交试验设计提取方法，采用双缩脲分光光度法测定鹿茸蛋白质含量。结果：最佳提取工艺为A2B1C2，影响因素由大到小依次为电场强度、料液比、脉冲数。此法提取鹿茸中的蛋白质达1.71%。结论：本提取工艺可行、经济、省时、回收率高。

鹿茸；蛋白质；提取工艺；正交试验

鹿茸为鹿科动物梅花鹿Cervus nipponTemminck或马鹿Cervus elaphusLinnaeus的雄鹿未骨化密生茸毛的幼角，味甘、咸，性温。归肾、肝经。具有壮肾阳，益精血，强筋骨，调冲任，托疮毒的功能［1］。目前鹿茸加工研究多集中在产地加工和产品研制方面，对新的提取技术研究较少。本试验以鹿茸蛋白质和浸膏得率为指标，采用正交试验法优化高压电场提取工艺，具有快速、节能、低温提取等特点。

1 仪器与试药

1.1 仪器

LDT-100／4-25.2型中药高压脉冲电场提取装置（长春华迪生物科技开发有限公司）；OSB-2000旋转蒸发器（日本东京理化株式会社）；电子天平ALC-210.4（Sartorius group）；DZKW-D恒温数显水浴锅（河北黄骅市航天仪器厂）；101-3C型烘箱（上海实验仪器厂）；754型紫外可见分光光度计（山东高密彩虹分析仪器有限公司）。

1.2 试药

鹿茸购于中国农业科学院特产研究所茸鹿试验基地，经本所郑兴涛研究员鉴定为花鹿茸；试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 鹿茸蛋白质含量测定

按文献［2］方法测定，结果见表1、表3。

2.2 单因素试验［2］

本试验选择了40%，50%，60%，70%，80%乙醇等5种溶液为提取剂。以电场强度20 kV·cm－1，脉冲数12个，料液比1∶10为提取参数。称取鹿茸干品，粉碎至80目，分别称取100 g，加入不同浓度的提取液浸湿、混匀，用泵将样液打入中药高压脉冲电场提取装置中进行提取，所得提取液过滤后减压浓缩至100mL，取2mL用双缩脲分光光度法检测蛋白质含量，其他真空干燥至恒重，计算浸膏得率，结果见表1。经比较可以看出以40%乙醇作为提取液，蛋白质和浸膏的得率都最高。因此确定40%乙醇溶液为最佳提取剂。

表1 不同浓度乙醇的鹿茸浸膏得率和蛋白质含量／%

2.3 正交试验［2］

2.3.1 因素水平设计 由于是连续流动进样提取，不考虑提取温度、提取时间和提取次数的影响；又因为流速与脉冲数呈相关，所以影响提取的因素主要有：电场强度、脉冲数、料液比。采用 L9（34）正交表优化提取条件，重点考察上述3个因素，以浸膏得率和蛋白质为考察指标，见表2。

表2 正交因素水平表

2.3.2 样品制备 取鹿茸80目干品，分别称取100 g，按L9（34）正交表所列试验因素和试验水平进行试验，所得提取液过滤后减压浓缩至100mL，取2mL用双缩脲分光光度法检测蛋白质含量［3］，其他真空干燥至恒重，计算浸膏得率和蛋白质含量，结果见表3。方差分析见表4、5。

表3 正交试验结果

表4 蛋白质方差分析

表5 浸膏得率方差分析

表3、表4、表5的直观分析、方差分析和显著性检验结果表明，影响鹿茸蛋白质提取的主次因素为A＞C＞B，即电场强度＞料液比＞脉冲数。最佳提取工艺为A2B1C2，即电场强度22 kV·cm－1，脉冲数为8，料液比1∶12。方差分析可知，电场强度对提取鹿茸蛋白有显著影响，脉冲数和料液比对提取鹿茸蛋白质无显著影响。

3 工艺验证

工艺筛选完成后，按上述条件与方法，对最佳提取工艺进行验证，鹿茸蛋白提取率分别为1.72%（RSD＝1.20%），1.70%（RSD＝1.02%）。实验结果表明，采用该工艺指标成分平均提取率为1.71%，高于正交试验中的全部9试验（其中最高提取率为1.70%），从而证明了该工艺的合理性。

4 讨论

高压电场常温提取技术是利用分子在高压电场条件下产生极化反应原理，克服分子间的引力，在适合的溶剂条件下，达到快速溶出的目的。溶出过程是固液相混合后经过电场提取器在流动状态下瞬时完成，提取后进行固液分离，溶出物留在液相中，然后进行浓缩或其他工艺处理。该技术用于鹿茸提取物提取尚属首次，具有提取时间短，1 s以内；常温提取，对鹿茸活性成分及性质无影响；处理均匀，在电场中各部分的物料均受到相同大小场强的处理（电极边缘除外）；耗能小，对环境无污染等优点。

国外自20世纪初开始利用高压电场对牛奶进行灭菌，以后逐渐发展到对各种食品灭菌［4］。进入21世纪，我国科技工作者将此技术应用于中药提取，并取得一定进展。该技术用于鹿茸提取，应当根据需求采取不同的工艺参数，若想得到大量提取物应当以电场强度22 kV·cm－1，脉冲数为10，料液比1∶12的参数进行提取；如果以鹿茸蛋白质为目标物则以电场强度22 kV·cm－1，脉冲数为8，料液比1∶12为参数进行提取。

该方法稳定、可行、适用于工业化生产，可作为鹿茸的提取工艺。

［1］国家药典委员会.中国药典（一部）［S］.北京：中国医药科技出版社，2010：303.

［2］赵景辉，王再幸，赵伟刚，等.正交试验法优化灵芝多糖快速提取工艺［J］.特产研究，2009，31（3）：28-30.

［3］黄百芬，张双凤，铁晓威.福林－酚试剂法测定冰茶栓中微量蛋白质含量［J］.浙江预防医学，2004，16（4）：77-80.

［4］曾新安，陈勇.脉冲电场非热灭菌技术 ［M］.北京：中国轻工业出版社，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

国家科技支撑计划项目（2007GAI38B03，2006BAI06A14-03）

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

2010-04-02）