花生蛋白的生物酶法制备及功能作用改善

热榨花生粕论文 生物酶法论文 制备论文
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我国花生每年产量约为1600万吨,其中约1000万吨用于榨油,产生热榨花生粕约600万吨。热榨花生粕中蛋白质含量高达50%左右,但受高温、高压和有机溶剂的影响,蛋白质变性严重,生物利用度大幅降低,只能用作饲料原料,附加值很低。本研究以热榨花生粕为研究对象,通过生物酶法制备高纯度的花生蛋白,并采用酶法改善其功能作用,为热榨花生粕中蛋白资源的食品化开发提供了新的途径。本研究采用生物酶排杂法去除热榨花生粕中的纤维素和多糖两种主要的非蛋白成分,从而获得纯度较高的花生蛋白。通过单因素及响应面法优化实验,确定了生物酶法制备的最佳工艺参数。纤维素酶加酶量为1.00%,料液比为1:4,pH4.8,温度50℃,酶解时间为10h。中温α淀粉酶加酶量0.55%,料液比为1:8,pH6.0,温度60℃,酶解时间为1h;制备的花生粕蛋白纯度达到81.38%。本研究通过分析酸性蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶、复合蛋白酶、木瓜蛋白酶5种蛋白酶酶解产物的功能作用,筛选出改善花生蛋白溶解度的最适蛋白酶。中性、碱性蛋白酶酶解产物的溶解度最高,均在80%左右;中性、碱性、木瓜蛋白酶酶解产物乳化性最高,中性蛋白酶酶解产物的乳化稳定性达到99.09%;中性、碱性、木瓜蛋白酶酶解产物的起泡性最好,而泡沫稳定性均为0;中性、碱性、木瓜蛋白酶酶解产物的持油性最好;所有蛋白酶酶解产物的持水性均表现不好;中性、碱性蛋白酶酶解产物的热稳定性好;木瓜蛋白酶酶解产物的DPPH半清除率最高,其次是碱性、中性、复合蛋白酶酶解产物,最低为酸性蛋白酶酶解产物。综上所述碱性、中性、木瓜蛋白酶3种蛋白酶对功能作用改善均比较明显,因此作为进一步工艺优化的酶制剂。本研究以酶解率为指标优化了单一蛋白酶酶解效果,再采用多酶分段酶解,制备出高溶解度的花生蛋白。由于筛选的蛋白酶解产物功能作用都较好,因此本研究以酶解产物得率为指标改善工艺优化的考察指标。碱性蛋白酶的最优化条件是:时间为5h,料液比为1:20,温度为55℃,pH值为8.0,加酶量为2.0‰中性蛋白酶的最优化条件是:时间为5h,料液比为1:20,温度为55℃,pH值为6.0,加酶量为2.0%;木瓜蛋白酶的最优化条件是:时间为5h,料液比为1:20,温度为70℃,pH值为7.0,加酶量为1.5%。最优的顺序为先使用碱性蛋白酶,其次为木瓜蛋白酶,最后使用中性蛋白酶,酶解率达到35.25%。
符号和缩略词说明第4-8页
摘要第8-9页
ABSTRACT第9-10页
1 前言第11-19页
    1.1 花生蛋白的营养价值第11-12页
    1.2 花生蛋白的制备第12页
    1.3 花生蛋白的加工利用第12-13页
    1.4 蛋白功能作用的酶法改善第13-14页
    1.5 蛋白制备和改性过程中常用的酶制剂第14-17页
        1.5.1 脂肪酶第14-15页
        1.5.2 纤维素酶第15页
        1.5.3 中温α淀粉酶第15-16页
        1.5.4 中性蛋白酶第16页
        1.5.5 酸性蛋白酶第16页
        1.5.6 碱性蛋白酶第16-17页
        1.5.7 木瓜蛋白酶第17页
        1.5.8 复合蛋白酶第17页
    1.6 研究意义及目的第17-19页
        1.6.1 研究意义第17-18页
        1.6.2 研究目的第18-19页
2 材料与方法第19-28页
    2.1 试验原料第19页
    2.2 主要试剂第19-20页
    2.3 主要仪器设备第20页
    2.4 试验方法第20-28页
        2.4.1 热榨花生粕中主要成分的测定第20-21页
        2.4.2 热榨花生粕中非蛋白成分的酶法去除第21-24页
        2.4.3 花生蛋白功能作用改善酶制剂的筛选第24-26页
        2.4.4 蛋白功能作用酶解改善工艺的优化第26-28页
3 结果与分析第28-50页
    3.1 热榨花生粕非蛋白成分的酶法去除第28-36页
        3.1.1 初步水洗去除可溶性杂质第28页
        3.1.2 热榨花生粕中脂肪的酶法去除第28页
        3.1.3 热榨花生粕中纤维素的酶法去除第28-30页
        3.1.4 多糖酶解去除的单因素实验第30-32页
        3.1.5 多糖酶解去除工艺的响应面优化第32-35页
        3.1.6 生物酶法制备过程各阶段产物中蛋白含量分析第35-36页
    3.2 不同蛋白酶对花生蛋白功能作用的影响第36-39页
        3.2.1 不同蛋白酶解产物的溶解度分析第36页
        3.2.2 不同酶解产物的乳化及乳化稳定性分析第36-37页
        3.2.3 不同酶解产物的起泡能力及泡沫稳定性分析第37-38页
        3.2.4 不同蛋白酶解产物的持水性及持油性分析第38页
        3.2.5 不同蛋白酶解产物的DSC分析第38-39页
        3.2.6 不同蛋白酶解产物DPPH清除活性分析第39页
    3.3 花生蛋白功能作用酶法改善工艺研究第39-50页
        3.3.1 碱性蛋白酶酶解条件的优化第39-42页
        3.3.2 中性蛋白酶酶解工艺的优化第42-45页
        3.3.3 木瓜蛋白酶酶解工艺的优化第45-48页
        3.3.4 酶解顺序对蛋白酶解率的影响第48-50页
4 讨论第50-52页
    4.1 热榨花生粕中非蛋白成分的去除第50页
        4.1.1 水溶性杂质的去除第50页
        4.1.2 脂肪的酶法去除第50页
        4.1.3 纤维素的酶法去除第50页
        4.1.4 多糖的酶法去除第50页
    4.2 不同蛋白酶对花生蛋白功能作用的影响第50-51页
    4.3 花生蛋白功能作用的改善研究第51-52页
        4.3.1 三种蛋白酶作用顺序对花生蛋白功能作用的改善第51页
        4.3.2 酶解产物的品质有待提高第51-52页
5 结论第52-53页
    5.1 建立了花生蛋白酶法制备工艺第52页
    5.2 筛选出改善花生蛋白功能作用的酶制剂第52页
    5.3 建立了多酶联合改善花生蛋白功能作用的工艺第52-53页
参考文献第53-57页
附录第57-58页
致谢第58页
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