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米渣中蛋白质的有效提取及其改性的研究

作　者: 阳仲秋
导　师: 林亲录
学　校: 中南林业科技大学
专　业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 米渣米渣蛋白提取酶法改性碱性蛋白酶酸法脱酰胺
分类号: TS201.21
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本论文以淀粉糖生产中的副产品——米渣为原料,对米渣蛋白的提取工艺、蛋白改性和改性蛋白的功能特性等进行了系统的研究,旨在通过比较各种提取方法的效果,找到一条提取米渣蛋白的最优工艺以获得高纯度的米渣蛋白,然后经酶解改性改善米渣蛋白的功能特性,开发出一种优质的蛋白质,为稻米资源的深度开发和综合利用提供理论依据和技术基础。1、米渣中常规成分分析表明,米渣中蛋白含量丰富,可以作为提取高纯度蛋白的优良资源。与大米相比,米渣中清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白含量明显降低,高温液化使米渣蛋白变性,并降低了碱溶性。2、采用碱溶酸沉法、蛋白酶法、水洗法、淀粉酶法、纤维素酶法和淀粉酶／纤维素酶六种不同的提取方法对米渣中的蛋白进行提取,结果表明,淀粉酶和纤维素酶结合提取法的提取率最高,为90.25%,蛋白纯度也最高,为87.6%；而碱溶酸沉法提取米渣蛋白提取率最低,仅为23.5%。确定淀粉酶和纤维素酶结合法的最佳工艺条件为：料液比1：10,淀粉酶量8u/g,纤维素酶量7 u/g,淀粉酶作用时间为1.5h,在此条件下酶解所得蛋白纯度为87.6%,蛋白得率高达90.25%。3、探讨了碱性蛋白酶、中性蛋白酶、复合蛋白酶、胰蛋白酶和木瓜蛋白酶五种蛋白酶对米渣蛋白水解过程中蛋白溶出量的变化,综合成本考虑,确定碱性蛋白酶为最适宜的改性酶。确定碱性蛋白酶的最佳改性条件为：加酶量28u/g、底物浓度为50mg/ml、酶解温度为45℃、酶解pH为8.0。得到米渣蛋白溶出量为43.12%,蛋白纯度大于80%；对不同pH值下的米渣改性蛋白的溶解性、乳化性及乳化稳定性、起泡性及发泡稳定性、持水性和持油性等八项功能特性进行了测定,结果表明,在pH4.0-6.0附近改性米渣蛋白的溶解度最低,随pH值的增高或降低而提高,在强碱性的环境中具有最大的溶解性；温度低于80℃时,随着温度的提高,各pH值时米渣蛋白的溶解性提高,但过高的温度使蛋白质的变性而发生积聚和沉淀,溶解度就下降；碱性环境下改性米渣蛋白具有良好的起泡性和乳化特性,随着pH值的增加而增加,但乳化稳定性和发泡稳定性的变化均不大；碱性蛋白酶的作用使米渣蛋白得持水性和持油性有明显的改善,持水性提高了1.45-1.68倍,持油性提高了3.19-3.67倍。4、采用酸法脱酰胺对米渣蛋白进行改性,以脱酰胺度和水解度为指标,正交试验确定其最佳工艺为：米渣蛋白含量为4%,盐酸浓度为0.4mol/L,反应温度为85℃,反应时间为4h,在此条件下对米渣蛋白进行改性,脱酰胺度可达63.53%,同时测得水解度为6.30%；对不同脱酰胺度的米渣蛋白性能：溶解性、乳化性及乳化稳定性、起泡性及起泡稳定性、持水性以及持油性进行测定,结果表明：改性米渣蛋白的溶解性和起泡性随脱酰胺度的增加而增加,脱酰胺度63.53%时,溶解度和起泡性分别达到70.5%和57.6%；但起泡稳定性则刚好相反,从最初的75.2%降到48.1%；在脱酰胺度为43.2%-51.6%时,米渣蛋白的乳化性和乳化稳定性较好；脱酰胺度的变化对米渣蛋白的持水性和持油性影响并不明显,持水性在2.3-2.5 ml/g之间变化,而持油性在2.1-2.5ml/g之间变化。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
1 绪论  11-24
  1.1 米渣中大米蛋白的结构及组成分布  11-14
    1.1.1 米渣中大米蛋白的组成  11-12
    1.1.2 米渣中大米蛋白的氨基酸组成  12-13
    1.1.3 米渣中大米蛋白的结构和性质  13-14
  1.2 米渣中大米蛋白的营养价值与保健功能  14-16
    1.2.1 米渣中大米蛋白中的必需氨基酸丰富  14-15
    1.2.2 大米蛋白质生物价和利用率高  15
    1.2.3 低过敏性  15-16
    1.2.4 米渣中大米蛋白的保健功能  16
  1.3 米渣中大米蛋白的分离提取  16-20
    1.3.1 溶剂法提取大米蛋白  16-17
    1.3.2 碱法提取大米蛋白  17
    1.3.3 酶法提取大米蛋白  17-19
    1.3.4 排杂法提取大米蛋白  19
    1.3.5 物理法提取大米蛋白  19-20
  1.4 米渣中大米蛋白的功能特性  20
  1.5 米渣中大米蛋白的改性  20-22
    1.5.1 酶法改性  20-21
    1.5.2 酸法改性  21-22
  1.6 本课题立题背景和意义以及研究内容  22-24
    1.6.1 本课题立题背景和意义  22-23
    1.6.2 研究的主要内容  23
    1.6.3 研究的创新点  23-24
2 米渣中蛋白质的提取方法的研究  24-45
  2.1 试验材料和仪器  24-25
    2.1.1 试验材料和主要试剂  24
    2.1.2 试验主要仪器  24-25
  2.2 试验方法  25-28
    2.2.1 米渣中四种蛋白组分的提取分离  25-26
    2.2.2 常规成分分析  26
    2.2.3 米渣蛋白的制备方法  26-28
  2.3 结果与分析  28-43
    2.3.1 米渣原料成分分析  28-29
    2.3.2 水洗法制备米渣蛋白  29
    2.3.3 碱提酸沉法提取米渣蛋白  29-32
    2.3.4 蛋白酶水解提取米渣蛋白工艺研究  32-36
    2.3.5 淀粉酶提取米渣蛋白的研究  36-39
    2.3.6 纤维素酶提取米渣蛋白的研究  39-41
    2.3.7 淀粉酶和纤维素酶结合提取米渣蛋白的研究  41-42
    2.3.8 米渣蛋白提取方法的综合比较  42-43
  2.4 本章小结  43-45
3 米渣蛋白的酶法改性  45-54
  3.1 实验材料、试剂与仪器  45-46
    3.1.1 实验材料和试剂  45
    3.1.2 主要仪器  45-46
  3.2 实验方法  46-48
    3.2.1 不同蛋白酶对米渣蛋白酶解增溶的效率  46
    3.2.2 酶法改性最佳条件的确定  46
    3.2.3 蛋白酶法改性后的蛋白质功能性质的评价  46-48
  3.3 实验结果与分析  48-53
    3.3.1 不同蛋白酶的增溶效果  48
    3.3.2 酶法最佳条件的确定  48-50
    3.3.3 蛋白酶法改性后的蛋白功能性质的评价  50-53
  3.4 本章小结  53-54
4 酸法脱酰胺改性米渣蛋白  54-66
  4.1 试验材料、试剂和仪器  54-55
    4.1.1 试验材料与试剂  54
    4.1.2 试验主要仪器  54-55
  4.2 试验方法  55-57
    4.2.1 米渣蛋白脱酰胺度的测定  55
    4.2.2 水解度的测定  55-56
    4.2.3 盐酸脱酰胺法改性米渣蛋白  56-57
    4.2.4 改性米渣蛋白功能特性的研究  57
  4.3 结果与分析  57-63
    4.3.1 盐酸脱酰胺法改性米渣蛋白  57-61
    4.3.2 酸法脱酰胺改性米渣蛋白功能特性的研究  61-63
  4.4 蛋白酶法与酸法脱酰胺改性的综合比较  63-64
  4.5 本章小结  64-66
5 结论与展望  66-69
  5.1 结论  66-67
  5.2 展望  67-69
参考文献  69-75
附录  75-77
致谢  77

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