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米糠中四种蛋白的提取工艺及特性研究

王艳玲  
【摘要】:米糠蛋白以其高营养、低过敏性的独特性质,成为了世界上公认的优质植物蛋白质资源。米糠蛋白组分中主要含有清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白四种蛋白,,各种分离蛋白具有不同的加工和功能性质,如果根据分离蛋白的不同性质加以利用,不仅增加了可利用植物蛋白种类,又可增加米糠的附加值,具有重要的现实意义。 试验以米糠为原料,采用Osborne分级制备蛋白的方法依次获得清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白,以蛋白提取率为指标,以料液比、提取时间、提取温度、提取液浓度、溶液pH等作为影响因子,通过单因素试验和正交试验对四种蛋白提取工艺进行优化,确定最佳提取条件。研究结果表明:(1)清蛋白的最佳提取工艺为:料液比1:14、提取时间3h、温度45℃,在等电点pH4.0下沉淀,最终获得清蛋白的提取率为58.07%,纯度为74.18%。(2)球蛋白的最佳提取工艺为:料液比1:10、提取时间2h、温度45℃、NaCI浓度3%,在等电点pH4.3下沉淀,最终获得球蛋白的提取率为18.88%,纯度为79.52%。(3)醇溶蛋白的最佳提取工艺为:乙醇浓度75%、料液比1:10、提取时间2h,在等电点pH5.5下沉淀,最终获得醇溶蛋白的提取率为2.52%,纯度为69.73%。(4)谷蛋白的最佳提取工艺为:料液比1:8、提取时间1.5h、温度45℃、pH9,在等电点pH4.6下沉淀,最终获得醇溶蛋白的提取率为16.53%,纯度为81.67%。 对清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白样品进行物化特性的测定,研究结果表明:清蛋白、球蛋白、醇蛋白和谷蛋白的等电点分别是pH4.0、pH4.3、pH5.5、pH4.6;清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白表面粗糙,较多孔,对油脂的的截留作用较大;四种蛋白的热变性温度为71.25℃、62.81℃、60.31℃、67.58℃;清蛋白亚基分布大概在94.04KDa、74.99KDa、53.56KDa,球蛋白亚基的分子量大概分布在96.43KDa、68.45KDa、56.54KDa、44.63KDa,醇溶蛋白只有一条谱带,分布在14.27KDa,谷蛋白亚基大概分布在58.33KDa、43.44KDa、36.3KDa、20.82KDa,小分子蛋白利于人体消化吸收;氨基酸组分分析表明四种蛋白中氨基酸组成和含量均有差别,与FAO/WHO模式相比,一些必需氨基酸的含量高于FAO/WHO推荐模式,并富含功能性氨基酸。 对清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白样品进行功能特性的测定,研究结果表明:蛋白质的表面疏水性能与蛋白质中氨基酸的组成有关联,尤其与蛋白表面的疏水性氨基酸残基的数目和空间分布密切相关;与大豆分离蛋白相比,醇溶蛋白、谷蛋白的疏水性大于大豆分离蛋白,球蛋白、清蛋白则小于大豆分离蛋白,四种蛋白的溶解性均小于大豆分离蛋白,对五种蛋白的溶解性和表面疏水性二者进行相关性分析,二者之间存在非常显著的负相关性(r=-0.837);可溶性的蛋白才具有良好的其他功能性质,清蛋白和球蛋白具有良好的溶解性、持水持油性、乳化功能和起泡性能,氨基酸组成平衡,醇溶蛋白的功能性较差,应用范围受到限制,谷蛋白的功能性质较好,有些必需氨基酸含量较高,具有较高的利用价值。


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