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响应曲面设计优化牛初乳中乳铁蛋白的超滤提取工艺

2021-08-25刘佳欣贺梦瑶朱建星张万忠

食品工业 2021年8期

刘佳欣,贺梦瑶,朱建星,张万忠

沈阳化工大学制药与生物工程学院(沈阳 110142)

乳铁蛋白(lactoferrin,LF)是一种铁结合性糖蛋白,相对分子质量约为80 kDa[1],最早是由Sorensen(1939)在牛乳中一个未知的“红色组分”中发现的[2]。乳铁蛋白在乳中的含量最为丰富,特别是在初乳中含量较高,人初乳中乳铁蛋白的质量浓度可达到7 mg/mL,牛初乳中乳铁蛋白的质量浓度平均为1 mg/mL[3]。乳铁蛋白作为多功能糖蛋白具有多种生物活性,如抗病毒、抗癌、抗氧化、调节机体免疫反应[4],还具有抑菌功能,对肠道菌群有一定的调节作用[5]。

超滤是一种基本的膜分离技术,其原理是根据不同的膜孔径,分离出不同分子质量和形状的大分子物质。超滤操作简便,易于形成大规模工业生产[6-7]。试验采用超滤膜截留相对分子质量100 kDa的装置,首先对膜通量和膜效率的单因素(料液温度、操作压力、料液pH)进行优化,在单因素结果的基础上采用响应曲面法(RSM),借助实验设计软件(Design-Expert version 8.0.6),以膜通量为响应值,对超滤提取牛初乳中乳铁蛋白的工艺进行优化,以得到最佳的提取工艺条件。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

牛初乳,丹东振兴区奶户提供;95%乳铁蛋白,Biotopped公司;盐酸,无锡市亚盛化工有限公司;pH精密试纸,沈阳富阳特种纸业有限公司。

1.2 仪器与设备

小型切向流超滤装置,美国Millipore公司;PelliconXL装置,美国Millipore公司;高速冷冻离心机,株式会社日立制作所;HH4型数显恒温水浴锅,国华电器有限公司;FA2204B型电子精密天平,天美(中国)科学仪器有限公司;循环水式真空泵,郑州长城科工贸有限公司。……

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