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花生浓缩蛋白的制备及其溶解性研究

作　者: 马铁铮
导　师: 王强
学　校: 中国农业科学院
专　业: 农产品加工与贮藏工程
关键词: 花生浓缩蛋白溶解性物理改性酶解改性全程质量控制体系
分类号: TS201.21
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

花生蛋白作为一种重要的食用蛋白资源,被应用于多种食品中来取代动物源性蛋白。本论文以脱脂花生粉为原料,采用包括物理改性和限制性酶解等多种改性方法,制备高溶解性花生浓缩蛋白产品。花生浓缩蛋白的制备通过两次乙醇浸提的方法。通过响应面方法考察了料液比、乙醇浓度和浸提温度对提取得到的花生浓缩蛋白溶解性的影响。最佳提取工艺条件确立为:第一次浸提料液比1︰11.79、乙醇浓度85%、浸提温度36.35℃;第二次浸提料液比1︰8、乙醇浓度97.50%、浸提温度38.40℃。在此种工艺条件下,花生浓缩蛋白的氮溶指数达到65.30%。通过物理改性的方法,使花生浓缩蛋白溶解性得以进一步提高,使用的四种物理改性方法是:水浴加热,微波加热,高速搅拌和水浴超声处理。结果显示,后两种改性方法对于溶解性的提高更为有效。通过正交实验,高速搅拌的最优条件被确定为:转速22000r/min,搅拌时间1.1min,料液比1︰7;水浴超声的最优条件为:水浴温度75℃,超声功率210W,超声频率28KHz,超声时间7min,料液比1︰10。各方法间的复合实验表明,依次使用高速搅拌和水浴超声改性可以使花生浓缩蛋白的氮溶指数提高到78.18%,并以此作为限制性酶解增溶的前处理方法。木瓜蛋白酶被确定用于花生浓缩蛋白限制性酶解增溶。通过响应面方法,增溶酶解的最佳条件被确立为:料液比1︰10,酶与底物的比例(E︰S)为0.291%,酶解时间18.95min,反应温度49.70℃。在此种条件下,花生浓缩蛋白的氮溶指数被进一步提高到86.34%。酶解制得的花生浓缩蛋白的溶解性通过高压均质的方法进一步加以提升。使用正交实验方法,最佳的高压均质增溶条件被确定为:料液比1︰13,均质压力50MPa,均质时间2min。经过高压均质,花生浓缩蛋白终产品的氮溶指数被提高到96.57%。扫描电镜观察表明,醇提和复合物理改性、限制性酶解与高压均质改性操作均对花生蛋白分子的大小和形态有着逐步的改变。聚丙烯酰胺垂直凝胶电泳结果显示,脱脂蛋白粉、醇提样品、复合物理改性样品三者的电泳条带相似,而限制性酶解改性制得样品和高压均质改性样品的电泳条带则与它们差异较大,此二者间亦有轻微差别。其后,各个阶段制得样品的蛋白二级结构变化通过中红外光谱方法进行了检测。对五种花生蛋白功能性质的测定表明,经由醇提和各步改性处理后,蛋白的乳化性和吸油性逐步提高,而吸水性在醇提和前两步改性后有所提升,高压均质后又有所降低。蛋白的起泡性在各步工艺后均有提升而泡沫稳定性则逐步降低。样品的粘度也在各工艺步骤后均有显著改变。花生浓缩蛋白制备过程中的关键控制点确定为原材料验收、灭酶处理与灭菌操作,并建立了乙醇浸提法和复合增溶工艺制备高溶解性花生浓缩蛋白的工业化全程质量控制体系。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-15
第一章绪论  15-26
  1.1 食品蛋白质概述  15
  1.2 我国花生资源利用  15-17
  1.3 花生蛋白概述  17-19
  1.4 蛋白质的制备方法  19-21
    1.4.1 制备方法概述  19-20
    1.4.2 国内外研究现状  20-21
  1.5 蛋白质的增溶改性  21-24
    1.5.1 增溶改性方法概述  21-23
    1.5.2 国内外研究现状  23-24
  1.6 食品质量控制体系的概述  24-25
  1.7 研究目的与主要研究内容  25-26
    1.7.1 研究目的  25
    1.7.2 主要研究内容  25-26
第二章花生浓缩蛋白的制备工艺  26-50
  2.1 引言  26
  2.2 材料与方法  26-29
    2.2.1 实验材料  26
    2.2.2 实验仪器  26-27
    2.2.3 实验方法  27-29
  2.3 结果与分析  29-48
    2.3.1 浸提次数的确定  29-31
    2.3.2 蛋白含量的优化工艺  31-38
    2.3.3 蛋白溶解性的优化工艺  38-48
  2.4 本章小结  48-50
第三章花生浓缩蛋白的物理增溶改性工艺  50-66
  3.1 引言  50
  3.2 材料与方法  50-53
    3.2.1 实验材料  50
    3.2.2 实验仪器  50-51
    3.2.3 实验方法  51-53
  3.3 结果与分析  53-65
    3.3.1 高速搅拌处理增溶改性工艺优化  53-55
    3.3.2 微波处理增溶改性工艺优化  55-57
    3.3.3 热处理增溶改性工艺优化  57-60
    3.3.4 超声波处理增溶改性工艺优化  60-63
    3.3.5 物理增溶改性方法复合工艺优化  63-65
  3.4 本章小结  65-66
第四章花生浓缩蛋白的限制性酶解增溶改性工艺  66-80
  4.1 引言  66
  4.2 材料与方法  66-69
    4.2.1 实验材料  66-67
    4.2.2 实验仪器  67
    4.2.3 实验方法  67-69
  4.3 结果与分析  69-79
    4.3.1 酶解前处理方法的确定  69-70
    4.3.2 限制性酶解增溶改性工艺优化  70-76
    4.3.3 酶解后处理增溶改性工艺优化  76-79
  4.4 本章小结  79-80
第五章花生浓缩蛋白的结构与功能特性评价  80-99
  5.1 引言  80
  5.2 材料与方法  80-83
    5.2.1 实验材料  80-81
    5.2.2 实验仪器  81
    5.2.3 实验方法  81-83
  5.3 结果与分析  83-98
    5.3.1 蛋白质结构特性的评价  83-91
    5.3.2 蛋白质功能特性的评价  91-98
  5.4 本章小结  98-99
第六章花生浓缩蛋白加工全程质量控制体系  99-111
  6.1 引言  99
  6.2 危害分析与关键控制点的确定  99-107
    6.2.1 危害分析和关键控制点确定的目的与意义  99
    6.2.2 工业化生产的工艺流程  99-101
    6.2.3 加工过程中的危害分析  101
    6.2.4 危害预防控制措施  101-102
    6.2.5 各种危害因素程度分析  102-107
    6.2.6 关键控制点的确定  107
  6.3 全程质量控制体系的建立  107-110
    6.3.1 引用标准与规范  107-108
    6.3.2 原辅材料的采购、运输与储藏  108
    6.3.3 工厂设计与卫生管理  108
    6.3.4 生产过程的卫生与质量控制  108-109
    6.3.5 产品标准与后续管控体系  109
    6.3.6 人员管理机制  109-110
  6.4 本章小结  110-111
第七章全文结论与展望  111-114
  7.1 全文结论  111-112
  7.2 创新点  112
  7.3 研究展望  112-114
参考文献  114-119
致谢  119-120
作者简历  120

花生浓缩蛋白的制备及其溶解性研究

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