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大米蛋白酶解—接枝共聚综合改性技术的研究

作　者: 银波
导　师: 程云辉
学　校: 长沙理工大学
专　业: 食品科学
关键词: 大米蛋白酶解葡聚糖接枝共聚溶解性功能性质
分类号: TS201.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

我国稻谷产量世界第一,但深加工规模和技术与发达国家差距甚远。合理开发利用食用品质差的早籼米、陈米及副产物碎米、米渣等可大大提高其产品附加值,并为人类提供优质的营养素,具有较大的社会效益和经济效益。大米蛋白是公认的优质植物蛋白,具有氨基酸组成平衡合理、生物效价高和低过敏性等特点。大米蛋白中以碱溶性谷蛋白为主,其溶解性差,因而限制了其在食品工业中的应用。本研究拟通过大米蛋白酶解与接枝共聚技术来改善大米蛋白的功能性质,以研发出高溶解性的大米蛋白,提高其应用价值,并为高疏水性植物蛋白的改性提供理论参考。采用碱提酸沉法从碎米中提取大米蛋白,通过正交实验确定的最佳碱提参数为:碱液浓度0.06mol/L、料液比1:8、提取时间2h,此条件下碎米湿磨碱提酸沉蛋白的提取率为75.84%、蛋白含量可达85%以上;选取碱性蛋白酶为酶法改性的酶源,以大米酶解蛋白可溶性氮的回收率及水解度为考察指标,通过单因素实验和响应面分析优化确定大米蛋白酶解物的最佳酶解条件为:温度55℃,反应时间3 h,pH8,大米蛋白悬浮液的浓度[S] 5%,酶的添加量[E]/[S] 1.5%;此工艺条件下制备的大米蛋白酶解物中相对分子质量分布在300~2500的比例为78.21%,可溶性氮回收率可达到70.44%,溶解度由酶解前的6.67%提高至92.88%,乳化性及乳化稳定性为0.445、84.77,起泡性及泡沫稳定性为158.30%、82.20%,分别是酶解前大米蛋白的13.92倍、3.07倍、2.26倍、1.07倍和1.21倍,其功能性质得到了较好的改善。虽然酶解对大米蛋白溶解性的改善效果很显著,但是仍有约40%的大米蛋白酶解残渣其功能性质特别是溶解性未能通过酶解得到改善。本研究继续采用与多糖的接枝共聚技术对大米蛋白酶解残渣进行改性,分析了蛋白-糖质量比、反应时间、温度、pH等工艺条件对湿法接枝反应的影响,以溶解度为指标,通过单因素实验和响应面分析优化确定大米蛋白酶解残渣-葡聚糖接枝改性的最佳工艺条件为:蛋白与糖配比2:1时,温度90.0℃、时间16.8 min、pH11.66,此工艺条件下制备的大米蛋白酶解残渣-葡聚糖接枝物的溶解度为72.24%、接枝度为31.71%,接枝物的蛋白含量为37.28%。研究了不同pH环境、不同温度、不同浓度下大米蛋白酶解残渣、大米蛋白酶解残渣-葡聚糖接枝物的功能性质,结果表明:接枝度为31.71%的大米蛋白酶解残渣-葡聚糖接枝物在pH7时的溶解度为71.42%,乳化性及乳化稳定性为0.482、47.51,起泡性及泡沫稳定性为94.50%、95.74%,分别是接枝改性前的大米蛋白酶解残渣的8.29倍、2.65倍、2.99倍、1.79倍和1.84倍。本研究通过酶解-接枝共聚综合改性技术对大米蛋白的改性取得了很显著的效果。本研究首次采用酶解与接枝共聚偶联技术对大米蛋白进行综合改性,大米蛋白酶解物、大米蛋白酶解残渣-葡聚糖接枝物的溶解度可分别达到90%、70%以上,其乳化性及乳化稳定性、起泡性及泡沫稳定性都得到了较好的改善。

全文目录

摘要 5-7ABSTRACT 7-11第一章绪论 11-21 1.1 大米蛋白的组成及营养特性 11-12 1.1.1 大米蛋白的基本组成 11 1.1.2 大米蛋白的营养与保健作用 11-12 1.2 大米蛋白的功能性质 12-13 1.2.1 大米蛋白的溶解性 12-13 1.2.2 大米蛋白的乳化特性 13 1.2.3 大米蛋白的起泡性及泡沫稳定性 13 1.3 大米蛋白的改性研究 13-19 1.3.1 物理改性 14 1.3.2 化学改性 14-16 1.3.3 酶法改性 16-19 1.4 大米蛋白的应用现状 19 1.5 课题立项依据和研究内容 19-21 1.5.1 立项背景及意义 19-20 1.5.2 课题的研究内容 20-21第二章大米蛋白酶解工艺的研究 21-38 2.1 材料与方法 21-24 2.1.1 材料与试剂 21 2.1.2 主要仪器设备 21-22 2.1.3 实验方法 22-24 2.2 结果与讨论 24-36 2.2.1 大米蛋白提取条件的研究 24-25 2.2.2 大米蛋白的主要化学成分和功能性质 25-28 2.2.3 碱性蛋白酶酶解大米蛋白的工艺条件的研究 28-36 2.3 本章小结 36-38第三章大米蛋白酶解残渣-葡聚糖接枝共聚工艺的研究 38-49 3.1 材料与方法 38-40 3.1.1 材料与试剂 38-39 3.1.2 主要仪器设备 39 3.1.3 实验方法 39-40 3.2 结果与讨论 40-48 3.2.1 大米蛋白酶解残渣主要化学成分的测定 40 3.2.2 大米蛋白酶解残渣的相对分子质量分布测定 40-41 3.2.3 大米蛋白酶解残渣-葡聚糖接枝条件对接枝度与回收率的影响 41-44 3.2.4 大米蛋白酶解残渣-葡聚糖接枝反应条件的响应面（RSM）优化 44-48 3.3 本章小结 48-49第四章大米蛋白酶解残渣-葡聚糖接枝物功能性质的研究 49-58 4.1 材料与方法 49-50 4.1.1 材料与试剂 49 4.1.2 主要仪器设备 49-50 4.1.3 实验方法 50 4.2 结果与讨论 50-57 4.2.1 大米蛋白酶解残渣及大米蛋白酶解残渣-葡聚糖接枝物溶解度的研究. 50-52 4.2.2 大米蛋白酶解残渣及接枝物乳化性及乳化稳定性的研究 52-54 4.2.3 大米蛋白酶解残渣及接枝物起泡性及泡沫稳定性的研究 54-57 4.3 本章小结 57-58主要结论 58-59创新点与展望 59-60 创新点 59 展望 59-60参考文献 60-67致谢 67-68附录 A 68-69摘要 69-73

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