仿粟籽蛋白的提取、性质及应用研究

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仿栗是一种很有前途的油料树种,仿栗籽含油率高达50%,特别是富含不饱和脂肪酸。仿栗籽提油后的副产物仿栗籽粕蛋白质含量丰富,是一种未被充分利用的良好植物蛋白资源。本文以仿栗籽粕为原料,分别采用碱法和酶法提纯仿栗籽蛋白,并对碱提和酶提仿栗籽蛋白的功能特性进行研究,在此基础上对仿栗籽蛋白在可食性膜中的应用进行了探讨,以期为我国仿栗资源的深度开发和综合利用提供理论依据和技术支持。主要研究结果如下:(1)碱法提取仿栗籽蛋白工艺研究以蛋白质提取率为考察指标,在单因素试验的基础上,通过响应面分析法优化仿栗籽蛋白的碱法提取工艺参数,结果表明,最佳工艺工艺条件为:pH值9.6,温度42℃,时间138min,料液比1:25时,蛋白提取率达到极大值。该条件下仿栗籽蛋白提取率预测值为64.90%,验证值为64.97%。(2)酶法提取仿栗籽蛋白工艺研究以蛋白质提取率为考察指标,选择多种酶对仿栗籽蛋白进行提取,筛选出纤维素酶与木瓜蛋白酶进行复合酶解实验,在单因素试验的基础上,采用二次通用旋转组合设计对酶法提取仿栗籽蛋白工艺条件进行优化。结果表明,复合酶提取仿栗籽蛋白的最佳工艺条件为:料液比1:25,总加酶量370U/g,以纤维素酶与木瓜蛋白酶的酶活力配比6:4同时加入,酶解温度57℃,酶解时间80min,酶解pH7.6。该条件下仿栗籽蛋白提取率为74.91%。(3)仿栗籽蛋白的初步纯化及结构表征采用等电点法沉淀碱法、酶法仿栗籽蛋白提取液,并经透析脱盐、真空冷冻干燥后得到仿栗籽蛋白产品,初步纯化纯度分别为87.44%和90.03%。并通过紫外可见光谱、红外光谱、扫描电子显微镜表征了不同提取方法对仿栗籽蛋白结构的影响,结果表明:两种方法制备的仿栗籽蛋白均含有较多肽键蛋白,且酶提仿栗籽蛋白中的肽键蛋白更多;碱提仿栗籽蛋白中大部分呈结构致密的大分子蛋白球,酶提仿栗籽蛋白大部分呈松散开的小分子蛋白球或小碎片;红外图谱表明两种方法制备的仿栗籽蛋白组成物质无明显变化。(4)仿栗籽蛋白的功能特性研究对碱法和酶法提取仿栗籽蛋白的溶解性、吸水性、持油性、起泡性及泡沫稳定、乳化性及乳化稳定性及凝胶特性等功能性质进行了评价,并与大豆分离蛋白作对照。结果表明:仿栗籽蛋白与大豆分离蛋白的溶解性随pH值变化的趋势基本一致,在等电点是碱提仿栗籽蛋白与大豆分离蛋白的溶解性相当且略小于酶提仿栗籽蛋白;在pH7.0时,仿栗籽蛋白的吸水性不如大豆分离蛋白,但持油性优于大豆分离蛋白;仿栗籽蛋白的乳化能力优于大豆分离蛋白,但乳化稳定性比大豆分离蛋白稍差,仿栗籽蛋白的起泡能力与泡沫稳定性均不及大豆分离蛋白,pH值、NaCl浓度对仿栗籽蛋白乳化性与泡沫特性均有不同程度的影响,有限的酶解有利于仿栗籽蛋白的起泡性及乳化能力。碱提、酶提仿栗籽蛋白凝胶形成所需的最低蛋白浓度分别为14%和16%,碱提仿栗籽蛋白形成的凝胶具有较好的硬度、黏度及恢复性。(5)仿栗籽蛋白可食性膜的制备以仿栗籽蛋白为原料,研究了仿栗籽蛋白浓度、甘油添加量、pH值、加热温度及加热时间对仿栗籽蛋白膜主要性能的影响。通过正交实验优化成膜最佳工艺条件为:仿栗籽蛋白浓度6%,甘油添加量30%(g/g蛋白),pH值9,加热温度80℃,加热时间20min,在此条件下制备的仿栗籽蛋白膜主要性能指标为:抗拉强度14.53MPa,断裂伸长率56.17%,透光率72.17%,水蒸气透过系数18.12g·mm·(m2·h·kPa)-1
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