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本文以芝麻饼粕为原料,研究了碱溶酸沉法、超声辅助碱提法与蛋白酶法对芝麻饼粕蛋白质的提取技术,并对比了三种方法制备的芝麻饼粕蛋白质的理化与功能性质,以期对芝麻饼粕蛋白质的深加工提供理论依据。研究的主要内容如下:
1.碱溶酸沉法制备芝麻饼粕蛋白质的最佳工艺条件为:NaOH浓度0.37 mol/L,提取温度75.19℃,提取时间4.7h,液料比25.19,提取次数1次。在最佳条件下,芝麻饼粕蛋白质提取率为76.22%。经等电点法(pH4)制备的芝麻饼粕蛋白质产品蛋白含量为58.76%。
2.超声辅助碱提法制备芝麻饼粕蛋白质的最佳工艺条件为:超声功率2.22 W/mL,超声时间30min,超声温度70℃,NaOH浓度0.33 mol/L,液料比50。在此最佳条件下,芝麻饼粕蛋白质提取率为86.24%。与单纯碱液提取120 min的芝麻饼粕蛋白质提取率51.88%相比,提高了66.25%。经等电点法(pH4)制备的芝麻饼粕蛋白质产品蛋白含量为60.23%。
3.蛋白酶法制备芝麻饼粕蛋白质的最佳工艺条件为:酶解时间45 min,pH9,酶解温度50℃,加酶量4000U/g,液料比20。在此最佳条件下,芝麻饼粕蛋白质提取率为80.12%。所得产品蛋白质含量为67.89%。
4.对碱溶酸沉法、超声辅助碱提法和蛋白酶法三种工艺制备的芝麻饼粕蛋白质的理化性质进行了研究,结果表明三种工艺制备的芝麻饼粕蛋白质氨基酸组成相似,除赖氨酸含量较低外,其他必需氨基酸组成均接近或高于FAO/WHO模式。
碱溶酸沉法和超声辅助碱提法制备的芝麻饼粕蛋白质相对分子质量较高,碱溶酸沉法制备的芝麻饼粕蛋白质的相对分子质量包括11789、9990、4981、2975、1963、1005、191和94 Da,各组分分别占总量的49.90%、28.84%、6.23%、2.73%、2.73%、1.97%、2.79%和4.79%;超声辅助碱提法制各的芝麻饼粕蛋白质的相对分子质量包括11878、9990、4981、2975、1963、1005、190和92 Da,各组分分别占总量的48.59%、26.28%、6.19%、2.92%、3.06%、2.39%、3.6%和6.97%;而蛋白酶法制备的芝麻饼粕蛋白质的相对分子质量包括9999、4985、2978、1965、1295、678、250和177Da,各组分分别占总量的1.65%、9.5%、8.23%、6.78%、11.98%、17.42%、25.59%和18.84%。
5.对碱溶酸沉法、超声辅助碱提法和蛋白酶法三种工艺制备的芝麻饼粕蛋白质的功能性质进行了研究,结果表明三种工艺制备的芝麻饼粕蛋白质的溶解性、持水性、持油性、乳化性、起泡性及起泡稳定性均有一定的差异,且大小顺序为:蛋白酶法>超声辅助碱提法>碱溶酸沉法。pH-乳化性曲线与pH-溶解性曲线相似,芝麻饼粕蛋白质的溶解度和乳化性在等电点(pH4)时最低,偏离等电点的酸性和碱性条件下较高。在pH<6范围内,超声辅助碱提法制备的芝麻饼粕蛋白质的乳化稳定性高于碱溶酸沉法制备的芝麻饼粕蛋白质的乳化稳定性,而在pH>6范围内则相反;蛋白酶法制备的芝麻饼粕蛋白质的乳化稳定性最好。