小米糠蛋白的酶法提取及性質(zhì)研究.pdf

1、小米是我國重要的糧食作物，其生長(zhǎng)周期短，適應(yīng)范圍廣，富含多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，是一種優(yōu)秀的谷物品種。小米糠是對(duì)小米進(jìn)行加工后剩余的副產(chǎn)品，過去常被用作飼料或直接丟棄，然而研究證明，小米糠中同樣含有大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，包括蛋白質(zhì)、脂肪、維生素等，對(duì)于小米糠中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的研究已越來越受到人們的關(guān)注。小米糠產(chǎn)量大、價(jià)格低，具有較高的蛋白質(zhì)含量，可以成為優(yōu)秀的天然蛋白質(zhì)來源。對(duì)于谷物蛋白的提取方法有很多種，包括超聲等物理方法，以及酸堿提取等化學(xué)方法，其中，采

2、用酶法提取蛋白質(zhì)是一種安全有效的提取方式。酶法提取操作簡(jiǎn)單，反應(yīng)溫和，環(huán)境影響小，后期處理容易，能夠更好的保持蛋白質(zhì)的天然特性，在實(shí)際生產(chǎn)中具有良好的應(yīng)用前景。
　　本研究以山西小米糠為原料，旨在對(duì)小米糠蛋白的性質(zhì)進(jìn)行初步探索，研究各種理化條件對(duì)小米糠蛋白功能特性的影響;采用酶法提取小米糠中的蛋白質(zhì)，以響應(yīng)曲面法和正交實(shí)驗(yàn)等手段優(yōu)化蛋白質(zhì)提取的工藝條件，為實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用提供理論依據(jù)。具體研究結(jié)果如下:
　　1.測(cè)定小米糠中各種

3、主要成分的含量，蛋白質(zhì)含量達(dá)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種主要蛋白質(zhì)，其中谷蛋白含量最高。氨基酸分析儀能夠檢測(cè)的17種氨基酸在四種蛋白中普遍存在，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。通過SDS-PAGE方法分別測(cè)定了四種主要蛋白的分子量，球蛋白亞基的分子質(zhì)量主要分布在120、85、50、23kD左右;谷蛋白亞基的分子質(zhì)量主要分布在24kD;白蛋白的亞基分子質(zhì)量分布主要在

4、85、25、17kD。
　　2.篩選果膠酶作為提取用酶類，研究果膠酶的酶解溫度、酶解時(shí)間、pH、酶添加量以及料液比對(duì)小米糠蛋白提取率的影響，采用部分析因?qū)嶒?yàn)和響應(yīng)曲面法優(yōu)化蛋白質(zhì)提取條件。部分析因?qū)嶒?yàn)表明，酶解時(shí)間和料液比具有顯著效應(yīng)，通過最陡爬坡實(shí)驗(yàn)逼近最大響應(yīng)區(qū)域后，以中心組合實(shí)驗(yàn)研究影響蛋白提取的主要因素，建立影響因素與響應(yīng)值之間的回歸方程，獲得最佳提取條件為:酶解溫度20℃（常溫），酶解時(shí)間3.93h，pH4.7，酶添加量

5、1000U每克小米糠，料液比1∶77。在最適條件下，蛋白質(zhì)理論提取率為32.83％，實(shí)際測(cè)定結(jié)果符合預(yù)測(cè)值。
　　3.對(duì)于提取后剩余的小米糠殘?jiān)扇∫掖冀?、丙酮沉淀的方法提取醇溶蛋白，?因素3水平正交實(shí)驗(yàn)L9(34)優(yōu)化醇溶蛋白提取條件。通過單因素實(shí)驗(yàn)，確定乙醇濃度、提取溫度、浸提時(shí)間、料液比4個(gè)因素的高低水平，正交實(shí)驗(yàn)確定最優(yōu)提取條件為乙醇濃度80％，提取溫度40℃，浸提時(shí)間40min，料液比1∶12，在此條件下最高提取率

6、為28.43％。
　　4.提取小米糠總蛋白，研究pH、溫度、NaCl濃度等因素對(duì)小米糠蛋白功能特性的影響。小米糠蛋白等電點(diǎn)為pH3.5;蛋白吸水性在pH為等電點(diǎn)時(shí)最低，在50℃、NaCl濃度0.6mol/L時(shí)最大;蛋白吸油性隨溫度升高而減弱，在40℃加熱40min時(shí)吸油能力最弱;蛋白溶解性在等電點(diǎn)附近時(shí)最低，隨pH升高顯著增大，隨NaCl濃度升高呈先升后降趨勢(shì)，最高值出現(xiàn)在NaCl濃度0.4mol/L處。
　　5.小米糠蛋白

7、起泡性隨pH值和溫度升高呈先增后減趨勢(shì)，在pH7.0、50℃時(shí)達(dá)到最高，這兩個(gè)因素對(duì)起泡穩(wěn)定性總體影響不大，穩(wěn)定性隨pH升高略有降低，隨溫度升高先增后減，最高點(diǎn)出現(xiàn)在70℃處。小米糠蛋白的乳化性及乳化穩(wěn)定性隨蛋白濃度的提高而提高，在蛋白濃度1.5％時(shí)達(dá)到最大;乳化性在堿性環(huán)境顯著提高，乳化穩(wěn)定性則在pH7.0時(shí)出現(xiàn)最大值;乳化性隨NaCl濃度的提高先降后升，而乳化穩(wěn)定性在NaCl濃度0.1-0.4mol/L之間緩慢上升，當(dāng)濃度大于0.4