花生(Arachis hypogaea)蛋白多肽提取、分离及纯化
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本课题将超声技术用于提取花生分离蛋白的试验中,采用响应面法优化提取工艺,采用合理的试验设计,依据回归分析确定各因素对花生分离蛋白提取率的影响,得到了较好的结果,在固定碱液pH为9,超声频率为28KHz的基础上,经优化后确定超声辅助提取花生分离蛋白的最佳工艺条件为:超声功率为210W,超声时间为30min,超声温度为40℃,料液比为1:10.7。花生分离蛋白的最高提取率可达到80.09%。在蛋白酶解制备花生蛋白的过程中采用微波耦合酶法制备多肽,从五中常用的蛋白酶中选出最优酶,木瓜蛋白酶与微波耦合酶解花生分离蛋白得到的短肽得率及蛋白水解度最高,在单因素实验的基础上,固定微波功率为600W,底物浓度为4%,通过响应面对影响酶解花生蛋白的条件进行优化,得到最佳的酶解条件为:微波时间9.5 min, pH值7.1,微波温度50℃,加酶量6500 U/g.在此条件下短肽得率为62%,蛋白水解度为25.89%。采用微波耦合酶解花生分离蛋白制备花生多肽比采用酶法制备花生多肽有较好的短肽得率及蛋白水解度。脱盐过程中,通过对大孔树脂脱盐及纳滤法脱盐结果比较,大孔树脂在选用流速为1.2BV/h,多肽浓度为20mg/ml,洗脱剂为75%的乙醇,测定花生多肽的脱盐率达到85.43%,短肽得率为69.38%的脱盐花生肽。在试验中,操作压力为0.7MPa、料液浓度为5ug/mL、料液pH为8、料液温度为35℃时的脱盐率最高:56.43%,短肽得率为84.37%。大孔树脂的脱盐效果明显比纳滤脱盐效果高,但是短肽的率较纳滤比较少,因此如果需要得到纯度较大含盐量较少的肽选用大孔树脂法脱盐,而对肽纯度要求不高时选用纳滤法脱盐。采用超滤技术对花生短肽进行分离,实验确定的超滤的操作条件为:一级超滤的操作压力为0.4MPa,料液浓度为2%,自然pH值;二级操作的操作压力为0.5MPa,料液浓度为1.5%,自然pH值;三级超滤的操作压力为0.5MPa,料液浓度为1%,自然pH值。并且通过凝胶柱层析Sphadex-G15对超滤后的花生肽进行分子量分布分析。通过对花生多肽及各分子量段的肽进行理化性质的研究,表明,花生多肽与分离蛋白相比,花生多肽具有较好的溶解性,起泡性及乳化性,且5KD以上的分子量肽段具有较好的理化性质更适合最为食品添加剂,抗氧化研究表明,花生肽具有显著的抗氧化能力,其还原力较强,对羟基自由基(OH)、DPPH自由基的清除率十分明显,但其在较高浓度下才表现出较明显的抗亚油酸氧化能力。小于3KD分子量段的多肽抗氧化能力最强,3KD~5KD分子量段的多肽次之,大于5KD分子量的多肽表现出较差的抗氧化能力。花生体外抗ACE活性研究表明,未经超滤的花生多肽的ACE活性抑制IC50在2.13mg/ml而1KD以上的多肽几乎对ACE活性无抑制作用,分子量<1KD的花生多肽的ACE活性抑制IC50为0.41mg/ml。
目录 | 第4-7页 |
摘要 | 第7-9页 |
Abstract | 第9-10页 |
第一章 文献综述 | 第11-24页 |
1.1 前言 | 第11-20页 |
1.1.1 花生资源及其综合利用 | 第12-15页 |
1.1.1.1 花生的种植及主要成分 | 第12-13页 |
1.1.1.2 花生的综合利用 | 第13-15页 |
1.1.2 花生蛋白的开发和利用现状 | 第15-16页 |
1.1.3 花生短肽的生理学功能 | 第16-18页 |
1.1.4 花生功能性短肽的制备 | 第18-19页 |
1.1.5 花生功能性短肽的纯化 | 第19-20页 |
1.2 国内外功能性肽制品的研究进展 | 第20页 |
1.3 立题根据及意义 | 第20-22页 |
1.3.1 立题依据 | 第20-21页 |
1.3.2 立题意义 | 第21-22页 |
1.4 本课题的研究目的和研究内容 | 第22-24页 |
第二章 花生分离蛋白的超声波辅助提取工艺的优化 | 第24-35页 |
2.1 引言 | 第24页 |
2.2 材料与方法 | 第24-25页 |
2.2.1 材料和试剂 | 第24页 |
2.2.2 主要设备 | 第24-25页 |
2.3 分析方法 | 第25页 |
2.3.1 原料组分含量的测定 | 第25页 |
2.3.2 花生分离蛋白得率的测定 | 第25页 |
2.3.3 花生分离蛋白纯度的测定 | 第25页 |
2.3.4 花生分离蛋白提取率的测定 | 第25页 |
2.4 试验方法 | 第25-26页 |
2.4.1 花生分离蛋白的制备工艺流程 | 第25页 |
2.4.2 单因素实验设计 | 第25-26页 |
2.5 结果与分析 | 第26-33页 |
2.5.1 单因素实验结果与分析 | 第26-29页 |
2.5.2 超声辅助提取花生分离蛋白的工艺优化 | 第29-33页 |
2.6 结论 | 第33-35页 |
第三章 花生多肽的制备 | 第35-47页 |
3.1 引言 | 第35页 |
3.2 实验材料与仪器 | 第35-36页 |
3.2.1 材料和试剂 | 第35-36页 |
3.2.2 主要设备 | 第36页 |
3.3 分析方法 | 第36-37页 |
3.4 实验方法 | 第37-38页 |
3.4.1 花生多肽的制备过程 | 第37页 |
3.4.2 单因素实验设计 | 第37-38页 |
3.4.3 响应面(Response surface methodology,RSM)中心组合设计实验 | 第38页 |
3.5 结果与分析 | 第38-46页 |
3.5.1 最佳酶的选择 | 第38-39页 |
3.5.2 单因素实验结果 | 第39-43页 |
3.5.3 响应面分析方案及结果 | 第43-46页 |
3.6 结论 | 第46-47页 |
第四章 花生多肽的脱盐及超滤 | 第47-58页 |
4.1 引言 | 第47-48页 |
4.2 材料与主要仪器 | 第48页 |
4.2.1 材料和试剂 | 第48页 |
4.2.2 实验仪器 | 第48页 |
4.3 分析实验方法 | 第48-51页 |
4.3.1 脱盐率测定 | 第48-49页 |
4.3.2 短肽得率测定 | 第49页 |
4.3.3 花生多肽大孔树脂静态吸附解脱实验 | 第49页 |
4.3.4 花生多肽大孔树脂动态吸附剂解脱实验 | 第49页 |
4.3.5 纳滤膜功能性检测 | 第49页 |
4.3.6 纳滤正交实验设计 | 第49-50页 |
4.3.7 花生多肽的超滤 | 第50页 |
4.3.8 SepHadex G-15 凝胶柱层析分析法确定分子量分布 | 第50-51页 |
4.4 实验结果及分析 | 第51-57页 |
4.4.1 花生多肽大孔树脂静态吸附解脱实验结果 | 第51页 |
4.4.2 流速对大孔树脂动态吸附的影响 | 第51-52页 |
4.4.3 多肽浓度对大孔树脂动态吸附的影响 | 第52页 |
4.4.4 纳滤膜功能 | 第52-53页 |
4.4.5 正交实验结果及分析 | 第53页 |
4.4.6 大孔树脂脱盐及纳滤法脱盐结果比较 | 第53-54页 |
4.4.7 超滤工艺参数的选取 | 第54-56页 |
4.4.8 花生抗氧化肽的分子量分布 | 第56-57页 |
4.5 结论 | 第57-58页 |
第五章 花生多肽的理化性质及功能活性的研究 | 第58-69页 |
5.1 引言 | 第58页 |
5.2 材料与试剂 | 第58-59页 |
5.2.1 实验试剂 | 第58页 |
5.2.2 仪器与设备 | 第58-59页 |
5.3 方法 | 第59-62页 |
5.3.1 花生蛋白肽溶解性的测定 | 第59页 |
5.3.2 花生蛋白吸水力的测定 | 第59页 |
5.3.3 花生肽吸油力的测定 | 第59-60页 |
5.3.4 起泡性及泡沫稳定性测定 | 第60页 |
5.3.5 乳化性及乳化稳定性的测定 | 第60页 |
5.3.6 花生蛋白肽化学组成测定 | 第60页 |
5.3.7 花生多肽还原力的测定 | 第60-61页 |
5.3.8 清除羟基自由基能力测定 | 第61页 |
5.3.9 抗亚油酸氧化反应 | 第61页 |
5.3.10 清除二苯带苦味苯肼自由基(DPPH)能力的测定 | 第61-62页 |
5.3.11 ACE 抑制活性的体外检测 | 第62页 |
5.4 结果与分析 | 第62-68页 |
5.4.1 花生多肽化学成分的测定 | 第62-63页 |
5.4.2 溶解性测定 | 第63页 |
5.4.3 吸水力及吸油力的测定 | 第63-64页 |
5.4.5 乳化性及乳化稳定性的测定 | 第64-65页 |
5.4.6 花生多肽起泡性及起泡稳定性的测定 | 第65页 |
5.4.7 花生多肽还原力的测定 | 第65-66页 |
5.4.8 羟基自由基( OH)的清除 | 第66页 |
5.4.9 抗亚油酸氧化反应 | 第66-67页 |
5.4.10 清除二苯带苦味苯肼自由基(DPPH)能力的测定 | 第67-68页 |
5.4.11 花生多肽抗 ACE 活性的测定 | 第68页 |
5.5 结论 | 第68-69页 |
第六章 结论 | 第69-71页 |
参考文献 | 第71-76页 |
致谢 | 第76-77页 |
攻读硕士期间主要研究成果 | 第77页 |
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