小米糠蛋白的酶法提取及性质研究
【摘要】小米是我国重要的粮食作物,其生长周期短,适应范围广,富含多种营养物质,是一种优秀的谷物品种。小米糠是对小米进行加工后剩余的副产品,过去常被用作饲料或直接丢弃,然而研究证明,小米糠中同样含有大量的营养物质,包括蛋白质、脂肪、维生素等,对于小米糠中营养物质的研究已越来越受到人们的关注。小米糠产量大、价格低,具有较高的蛋白质含量,可以成为优秀的天然蛋白质来源。对于谷物蛋白的提取方法有很多种,包括超声等物理方法,以及酸碱提取等化学方法,其中,采用酶法提取蛋白质是一种安全有效的提取方式。酶法提取操作简单,反应温和,环境影响小,后期处理容易,能够更好的保持蛋白质的天然特性,在实际生产中具有良好的应用前景。本研究以山西小米糠为原料,旨在对小米糠蛋白的性质进行初步探索,研究各种理化条件对小米糠蛋白功能特性的影响；采用酶法提取小米糠中的蛋白质,以响应曲面法和正交实验等手段优化蛋白质提取的工艺条件,为实际生产应用提供理论依据。具体研究结果如下：1.测定小米糠中各种主要成分的含量,蛋白质含量达到了13.53%。提取小米糠中球蛋白、白蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白四种主要蛋白质,其中谷蛋白含量最高。氨基酸分析仪能够检测的17种氨基酸在四种蛋白中普遍存在,且球蛋白、谷蛋白和醇溶蛋白中谷氨酸含量最高,白蛋白中亮氨酸含量最高。通过SDS-PAGE方法分别测定了四种主要蛋白的分子量,球蛋白亚基的分子质量主要分布在120、85、50、23kD左右；谷蛋白亚基的分子质量主要分布在24kD；白蛋白的亚基分子质量分布主要在85、25、17kD。2.筛选果胶酶作为提取用酶类,研究果胶酶的酶解温度、酶解时间、pH、酶添加量以及料液比对小米糠蛋白提取率的影响,采用部分析因实验和响应曲面法优化蛋白质提取条件。部分析因实验表明,酶解时间和料液比具有显著效应,通过最陡爬坡实验逼近最大响应区域后,以中心组合实验研究影响蛋白提取的主要因素,建立影响因素与响应值之间的回归方程,获得最佳提取条件为：酶解温度20℃(常温),酶解时间3.93h,pH4.7,酶添加量1000U每克小米糠,料液比1：77。在最适条件下,蛋白质理论提取率为32.83%,实际测定结果符合预测值。3.对于提取后剩余的小米糠残渣,采取乙醇浸提、丙酮沉淀的方法提取醇溶蛋白,以4因素3水平正交实验L9(34)优化醇溶蛋白提取条件。通过单因素实验,确定乙醇浓度、提取温度、浸提时间、料液比4个因素的高低水平,正交实验确定最优提取条件为乙醇浓度80%,提取温度40℃,浸提时间40min,料液比1：12,在此条件下最高提取率为28.43%。4.提取小米糠总蛋白,研究pH、温度、NaCl浓度等因素对小米糠蛋白功能特性的影响。小米糠蛋白等电点为pH3.5;蛋白吸水性在pH为等电点时最低,在50℃、NaCl浓度0.6mol/L时最大；蛋白吸油性随温度升高而减弱,在40℃加热40min时吸油能力最弱；蛋白溶解性在等电点附近时最低,随pH升高显著增大,随NaCl(?)度升高呈先升后降趋势,最高值出现在NaCl浓度0.4mol/L处。5.小米糠蛋白起泡性随pH值和温度升高呈先增后减趋势,在pH7.0、50℃时达到最高,这两个因素对起泡稳定性总体影响不大,稳定性随pH升高略有降低,随温度升高先增后减,最高点出现在70℃处。小米糠蛋白的乳化性及乳化稳定性随蛋白浓度的提高而提高,在蛋白浓度1.5%时达到最大；乳化性在碱性环境显著提高,乳化稳定性则在pH7.0时出现最大值；乳化性随NaCl浓度的提高先降后升,而乳化稳定性在NaCl(?)(?)度0.1-0.4mol/L之间缓慢上升,当浓度大于0.4mol/L时显著降低。
【作者】顾镍；
【导师】赵海珍；
【作者基本信息】南京农业大学，食品工程，2013，硕士
【关键词】小米糠蛋白；酶法提取；工艺优化；响应面法；功能特性；
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