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燕麦淀粉和蛋白的提取及理化性质研究

作　者: 刘刚
导　师: 刘英；陈季旺
学　校: 武汉工业学院
专　业: 粮食、油脂及植物蛋白
关键词: 燕麦淀粉蛋白质分离工艺理化性质
分类号: TS235
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
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内容摘要

本文以燕麦粉为原料,研究了燕麦淀粉和蛋白的分离纯化工艺及其理化性质。采用碱溶法分离燕麦淀粉和蛋白,对各个制备因数进行了探讨,在单因数实验的基础上,通过响应面数学分析手段优化分离条件,得出最佳工艺参数;采用中性蛋白酶对淀粉进行纯化,研究了不同条件对淀粉纯化效果产生的影响;采用乙醚对燕麦蛋白进行脱脂纯化处理,研究了乙醚的脱脂次数对燕麦蛋白纯度的影响;并对最优工艺下得到的淀粉和蛋白进行了性质研究。主要结论如下:燕麦淀粉和蛋白分离的最佳条件为碱法提取的最佳条件:pH为10.4,液固比为6.7,时间为2.9h时,此时淀粉中蛋白残留最低,为1.19%,淀粉得率为63.38%;蛋白的得率为10.20%,纯度70.50%。燕麦淀粉的最佳纯化条件为是温度50℃,料水比1∶6, pH7.0,加酶量为48AU/kg,时间60min,燕麦淀粉中蛋白质的残留量可降为0.60%左右,淀粉得率60.26%。燕麦蛋白的纯化工艺为乙醚浸泡脱脂,三次脱脂后燕麦蛋白的纯度达到94.73%,蛋白质回收率为79.31%。脂肪含量由24.70%下降到3.50%。燕麦淀粉的颗粒较小,为几何外形不规则,有椭圆型和棱角型,分布很不均匀,粒径差异大,平均粒径1～5μm;燕麦淀粉中直链淀粉含量约为28.4%;燕麦淀粉的膨润力与溶解度在30～70℃内都随温度的升高而增大,30℃的膨润力为1.35,溶解度为1.2%,在50℃后,溶解度和膨润力都迅速变大,膨润力由50℃时的1.89增加到70℃时的4.43,溶解度由50℃时的2.06%增加到70℃时的4.56%;燕麦淀粉糊化起始温度T0为53.60℃,顶点温度TP62.00℃,终止温度TC 69.00℃,热焓⊿H为6.115 J/g;燕麦淀粉糊的凝胶速度为62.5pa/min,凝胶强度为7500pa,耐热性为1500pa;燕麦淀粉糊的凝沉曲线回归方程为y = 17.66Ln(x) + 4.5904,回归系数R~2 = 0.9974;静置24小时后燕麦淀粉糊沉降积是42.5mL;燕麦淀粉淀粉体系温度在沸水中均随时间变化的回归方程为y = 20.815Ln(x) + 12.688,回归系数R~2 =0.9813;对比普通玉米与小麦淀粉糊,燕麦淀粉糊的冻融稳定性相对较好。燕麦粉蛋白分子质量分布在14.4kDa～66.2kDa之间,分子质量在35.0kDa～45.0kDa之间和20.0kDa～28.5kDa之间蛋白质含量较高;燕麦蛋白在pH=5时,起泡性最差,泡沫稳定性最好,乳化性最差,乳化稳定性最好;燕麦蛋白中各氨基酸含量是原料燕麦粉中蛋白相同氨基酸含量的4.63～8.13倍,燕麦蛋白、燕麦粉蛋白中八种必需氨基酸分别占氨基酸总和的32.4%、31.0%,蛋氨酸、组氨酸及赖氨酸的含量皆较高;燕麦蛋白,燕麦粉中球蛋白含量分别为55.11%,7.10%,醇溶蛋白分别为23.68%,2.08%;燕麦蛋白的流变特性研究结果表明:燕麦蛋白在第一步升温过程中,贮能模量G’随着温度的增加先降低后增加,在62.1℃时的G’最小为48.1pa,在90.8℃时G’最大为369.0pa;损耗模量G”和G’的变化趋势基本相同,在62.1℃时的G”最小为38.7pa,在93.7℃时G”最大为106.9pa;燕麦蛋白的耐热性为844.1pa,凝胶强度为9194.0 pa。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-10
第1章绪论  10-18
  1.1 燕麦的营养组成及开发现状  10-11
  1.2 燕麦淀粉和燕麦蛋白研究现状  11-14
    1.2.1 燕麦淀粉和燕麦蛋白分离的方法研究现状  11-12
    1.2.2 燕麦淀粉理化性质的研究现状  12-13
    1.2.3 燕麦蛋白理化性质的研究现状  13-14
  1.3 立题背景和意义  14-16
  1.4 研究目的  16
  1.5 技术路线  16
  1.6 课题研究的主要内容  16-18
第2章燕麦淀粉和蛋白的分离制备工艺研究  18-31
  2.1 材料、仪器与设备  18-19
  2.2 试验方法  19
  2.3 试验内容  19-21
  2.4 结果与讨论  21-30
    2.4.1 原料碾皮后的各组分成分分析  21
    2.4.2 pH 值、搅拌温度、液固比、搅拌时间分别对淀粉得率的影响  21-23
    2.4.3 最佳分离条件的确定  23-28
    2.4.4 燕麦淀粉的纯化  28-30
    2.4.5 燕麦蛋白的纯化  30
  2.5 小结  30-31
第3章燕麦淀粉理化性质的研究  31-41
  3.1 材料、仪器与设备  31-32
  3.2 试验方法  32-33
  3.3 结果与讨论  33-39
    3.3.1 燕麦淀粉的超微结构  33
    3.3.2 燕麦淀粉的直链淀粉含量  33-34
    3.3.3 淀粉的溶解度与膨润力  34
    3.3.4 燕麦淀粉糊化温度  34-35
    3.3.5 燕麦淀粉的流变特性  35-37
    3.3.6 燕麦淀粉糊的凝沉性规律  37-38
    3.3.7 沸水浴中淀粉体系温度随时间变化的规律  38-39
    3.3.8 燕麦淀粉糊冻融稳定性  39
  3.4 小结  39-41
第4章燕麦蛋白理化性质的研究  41-59
  4.1 材料、仪器与设备  41-42
  4.2 试验方法  42-45
  4.3 结构与讨论  45-58
    4.3.1 燕麦蛋白的超微结构  45-46
    4.3.2 燕麦蛋白与燕麦粉中四种不同蛋白的含量  46
    4.3.3 燕麦蛋白和燕麦粉蛋白分子量  46-48
    4.3.4 燕麦蛋白起泡性和泡沫稳定性  48-50
    4.3.5 燕麦蛋白乳化性与乳化稳定性  50-52
    4.3.6 燕麦蛋白的流变特性  52-54
    4.3.7 燕麦蛋白和燕麦粉蛋白的氨基酸组成分析  54-58
  4.4 小结  58-59
第5章结论  59-61
参考文献  61-65
致谢  65-66
攻读硕士学位期间研究成果  66-67
附录一  67-68
附录二  68-69

燕麦淀粉和蛋白的提取及理化性质研究

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