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应用γ射线与酸、碱、酶复合处理水解羽毛效果的研究

作　者: 陈常栋
导　师: 刘大森
学　校: 东北农业大学
专　业: 生物物理学
关键词: 羽毛辐照真蛋白化学水解酶解
分类号: S879.9
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

羽毛中的蛋白质主要为角蛋白,具有可再生、产量丰富的优点。但由于羽毛特殊的结构,使其具有不溶于水、难降解的特点,难以被畜牧业和工业利用。随着我国养殖业的发展,产生了大量的羽毛,其中绝大部分只是经过酸碱简单处理制成羽毛粉用作动物饲料或直接当做废物处理掉,造成了极大地资源浪费和环境污染,而同时畜牧业和氨基酸工业的迅速发展又需要大量的蛋白资源；因此,通过适当的方法将羽毛蛋白转化为可以利用的蛋白质或氨基酸既可以提高羽毛的利用率、保护环境,又能缓解当前蛋白紧缺的问题,具有非常大的理论和实际意义；辐照技术是一种绿色加工新技术,具有产热少、能耗低、无污染、方便快捷的特点,在食品保鲜、灭菌、高聚物降解等方面均有着广泛的应用。本课题以有效提高羽毛生物利用率为目的,采用γ射线对羽毛进行辐照处理,从以下几个方面探索了辐照提高羽毛利用率的可行性：试验1：辐照对羽毛的作用效果分别用0kGy、100kGy、200kGy、300kGy、400kGy、500kGy和600kGy剂量的γ射线对羽毛进行辐照,测定处理后的羽毛中的真蛋白含量和降解率。结果表明,γ射线对羽毛有一定的降解作用,并且羽毛降解率随着辐照剂量的增加而增大；不同剂量的γ射线辐照处理对羽毛中真蛋白含量影响差异不显著(P>0.05),即辐照不会对羽毛中的真蛋白造成较大的破坏；100kGy剂量的γ射线辐照处理为辐照处理的最佳剂量,可得到最高的可溶性蛋白收率。试验2：辐照与硫酸复合处理对羽毛的降解作用用100kGy剂量的Y射线对羽毛进行辐照处理,然后分别用不同浓度、不同固液比、不同温度、不同水解时间的硫酸对经过Y射线辐照和未经过γ射线辐照的羽毛进行降解。确定辐照与硫酸复合处理降解羽毛的最佳条件为：100kGy剂量的Y射线辐照处理,硫酸浓度为6mol/L,固液比为1：2.5,水解温度为110℃,水解时间为10h。试验3：辐照与NaOH溶液复合处理对羽毛的降解作用用100kGy剂量的γ射线对羽毛进行辐照处理,然后分别用不同浓度、不同固液比、不同温度、不同水解时间的NaOH溶液对羽毛进行降解。确定辐照与氢氧化钠溶液复合处理降解羽毛的最佳条件为：100kGy剂量的γ射线辐照处理,氢氧化钠溶液浓度为0.5%,固液比为1：15,水解温度为80℃,水解时间为2h。试验4：辐照与胃蛋白酶复合处理对羽毛的降解作用用100kGy剂量的Y射线对羽毛进行辐照处理,然后用胃蛋白酶模拟动物体体内消化过程降解羽毛,探索辐照与胃蛋白酶相结合降解羽毛的最佳降解条件。确定辐照与胃蛋白酶复合处理降解羽毛的最佳条件为：100kGy剂量的辐照处理,100mg羽毛粉中添加2mg的木瓜蛋白酶,选择乙酸-乙酸钠为缓冲液,pH值为1.8,水解温度为37℃,水解时间为10h。试验5：辐照与木瓜蛋白酶复合处理降解羽毛效果的研究用100kGy剂量的γ射线对羽毛进行辐照处理,然后用木瓜蛋白酶对羽毛进行降解,探索辐照与木瓜蛋白酶相结合降解羽毛的最佳降解条件。确定辐照与木瓜蛋白酶复合处理降解羽毛的最佳条件为：100kGy剂量的辐照处理,100mg的羽毛中加入10mL含有4.5mg木瓜蛋白酶的缓冲液,pH值为7.0,水解温度为70℃,水解时间为10h。

全文目录

摘要  10-12
Abstract  12-14
1 引言  14-24
  1.1 研究背景  14
  1.2 羽毛角蛋白概述  14-16
    1.2.1 羽毛角蛋白可应用的领域  15-16
  1.3 传统的羽毛水解方法  16-18
    1.3.1 化学水解  16
    1.3.2 高温高压降解  16-17
    1.3.3 微波水解  17
    1.3.4 微生物降解和酶解  17-18
  1.4 辐照技术简介  18-19
  1.5 辐照技术的应用  19
  1.6 辐照对食品营养成分的影响  19-22
    1.6.1 辐照对食品中水分的影响  19-20
    1.6.2 辐照对食品中蛋白质的影响  20
    1.6.3 辐照对食品中脂类的影响  20-21
    1.6.4 辐照对食品中碳水化合物的影响  21
    1.6.5 辐照对维生素的影响  21
    1.6.6 辐照对食品感官的影响  21-22
  1.7 研究的目的和意义  22
  1.8 本研究的主要内容  22-24
2 材料与方法  24-36
  2.1 辐照对羽毛的作用效果  24-26
    2.1.1 试验材料  24
    2.1.2 试验仪器与试剂  24-25
    2.1.3 试验设计  25-26
    2.1.4 各指标的测定方法  26
    2.1.5 统计分析  26
  2.2 辐照与硫酸复合处理羽毛效果的研究  26-29
    2.2.1 试验材料  26-27
    2.2.2 试验仪器与试剂  27
    2.2.3 试验设计  27-28
    2.2.4 各指标的测定方法  28-29
    2.2.5 统计分析  29
  2.3 辐照与NaOH溶液复合处理降解羽毛效果的研究  29-31
    2.3.1 试验材料  29
    2.3.2 试验仪器与试剂  29-30
    2.3.3 试验设计  30-31
    2.3.4 各指标的测定方法  31
    2.3.5 统计分析  31
  2.4 辐照与胃蛋白酶复合处理降解羽毛效果的研究  31-33
    2.4.1 试验材料  31
    2.4.2 试验仪器与试剂  31-32
    2.4.3 试验设计  32-33
    2.4.4 各指标的测定方法  33
    2.4.5 统计分析  33
  2.5 辐照与木瓜蛋白酶复合处理降解羽毛效果的研究  33-36
    2.5.1 试验材料  33-34
    2.5.2 试验仪器与试剂  34
    2.5.3 试验设计  34-35
    2.5.4 各指标的测定方法  35
    2.5.5 统计分析  35-36
3 结果与分析  36-50
  3.1 辐照对羽毛的作用效果研究  36-38
    3.1.1 辐照后羽毛中的真蛋白含量  36
    3.1.2 辐照对羽毛的直接降解效果  36-37
    3.1.3 辐照对羽毛粉水解率的影响  37
    3.1.4 辐照对羽毛粉中可溶性蛋白含量的影响  37-38
  3.2 辐照与硫酸复合处理羽毛效果的研究  38-41
    3.2.1 不同硫酸浓度对羽毛粉降解的影响  38-39
    3.2.2 不同固液比对羽毛粉降解的影响  39
    3.2.3 不同温度对羽毛降解率的影响  39-40
    3.2.4 不同水解时间对可溶性蛋白收率的影响  40-41
  3.3 辐照与NaOH溶液复合处理降解羽毛效果的研究  41-43
    3.3.1 不同溶液浓度对羽毛粉降解的影响  41
    3.3.2 不同固液比对羽毛粉降解的影响  41-42
    3.3.3 不同温度对羽毛降解率的影响  42
    3.3.4 不同水解时间对可溶性蛋白收率的影响  42-43
  3.4 辐照与胃蛋白酶复合处理降解羽毛效果的研究  43-47
    3.4.1 不同浓度胃蛋白酶对羽毛粉的降解效果  43-44
    3.4.2 不同缓冲液对蛋白酶降解羽毛效果的影响  44-45
    3.4.3 不同温度对蛋白酶降解羽毛效果的影响  45
    3.4.4 不同pH对蛋白酶降解羽毛效果的影响  45-46
    3.4.5 不同水解时间对蛋白酶降解羽毛效果的影响  46-47
  3.5 辐照与木瓜蛋白酶复合处理降解羽毛效果的研究  47-50
    3.5.1 不同酶用量对羽毛降解率的影响  47
    3.5.2 不同水解温度对羽毛降解率的影响  47-48
    3.5.3 不同pH值对羽毛降解率的影响  48-49
    3.5.4 不同水解时间对羽毛降解率的影响  49-50
4 讨论  50-57
  4.1 辐照对羽毛的作用效果研究  50-51
  4.2 辐照与硫酸复合处理羽毛的效果研究  51-52
  4.3 辐照与NaOH溶液复合处理降解羽毛效果的研究  52-53
  4.4 辐照与胃蛋白酶复合处理降解羽毛效果的研究  53-55
  4.5 辐照与木瓜蛋白酶复合处理降解羽毛效果的研究  55-56
  4.6 不同处理方法优劣的比较  56-57
5 结论  57-58
致谢  58-59
参考文献  59-62
攻读学位期间发表的学术论文  62

应用γ射线与酸、碱、酶复合处理水解羽毛效果的研究

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