菜籽餅粕中分離蛋白的制備及其酶解條件研究.pdf

1、菜籽餅粕是菜籽榨油過(guò)程中產(chǎn)生的一種副產(chǎn)物，是經(jīng)壓榨脫脂后形成的，其粗蛋白含量一般為35～45％，為全價(jià)優(yōu)質(zhì)的植物蛋白，可用作各種食品添加劑，其酶解產(chǎn)物還可獲得功能性多肽。國(guó)內(nèi)在菜籽餅粕產(chǎn)品方面的開發(fā)程度低，多用于動(dòng)物飼料和肥料，從而造成資源浪費(fèi)。因此對(duì)菜籽餅粕的升值加工是一項(xiàng)重要的應(yīng)用研究工作。 本文主要研究了以高溫雙低菜籽餅粕為原料，采用堿提酸沉結(jié)合超濾濃縮制備菜籽分離蛋白的工藝，優(yōu)化了各自反應(yīng)過(guò)程的工藝條件，對(duì)產(chǎn)品干燥工藝及

2、產(chǎn)品性質(zhì)進(jìn)行了研究，并建立了堿性蛋白酶有限水解產(chǎn)品的動(dòng)力學(xué)方程。試驗(yàn)研究的主要結(jié)論如下： (1)以蛋白提取率為指標(biāo)，結(jié)合單因素試驗(yàn)及正交試驗(yàn)對(duì)蛋白提取工藝進(jìn)行優(yōu)化,確定了最佳工藝參數(shù)組合：pH=13，提取次數(shù)為3次，料液比分別為1:10、1:8和1:6，溫度40℃，每次提取40min。蛋白提取率為61.9％。 (2)酸沉和超濾濃縮工藝的最優(yōu)工藝條件為：調(diào)節(jié)提取液pH4.5進(jìn)行沉淀，上清液在溫度40℃、流速2m/s和壓力0

3、.10Mpa條件下進(jìn)行超濾濃縮。蛋白一次沉淀率達(dá)到63.2％。超濾過(guò)程中，蛋白截留率達(dá)到68.5％，經(jīng)中型膜放大試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)蛋白截留率仍然達(dá)到67％左右。污染后的膜經(jīng)清洗，恢復(fù)系數(shù)達(dá)到90％以上。 (3)控制干燥機(jī)進(jìn)口溫度180℃，出口溫度80℃，將沉降蛋白和超濾液混合均質(zhì)后經(jīng)離心噴霧干燥得到淡黃色粉末狀的菜籽分離蛋白產(chǎn)品，其蛋白含量為70.5％，蛋白最終得率為54.7％。對(duì)產(chǎn)品及低溫粕得到的分離蛋白中的氨基酸進(jìn)行分析對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩者

4、的氨基酸成分及含量基本相當(dāng)。 (4)通過(guò)測(cè)定產(chǎn)品的吸水性、起泡性、乳化性和乳化穩(wěn)定性并與大豆蛋白對(duì)比分析后得出：噴霧干燥得到的產(chǎn)品其吸水性遠(yuǎn)不如大豆分離蛋白，起泡性明顯好于大豆分離蛋白，乳化性和乳化穩(wěn)定性與大豆蛋白相當(dāng)。 (5)以菜籽分離蛋白為底物，選取堿性蛋白酶對(duì)其進(jìn)行酶解。堿性蛋白酶在溫度55℃，pH 9.0，底物濃度為4.32g/100ml，酶濃度0.50g/100ml的酶解條件下，水解能力最佳。菜籽蛋白的水解度隨

5、酶濃度的增加而增加，隨底物濃度的增加而下降。在大量實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得到堿性蛋白酶在pH9.0和溫度55℃條件下有限水解菜籽分離蛋白的動(dòng)力學(xué)方程：x=4.292 ln[1+(143.346E<,0>/S<,0>-6.058)t]，當(dāng)水解度≤40％(x≤40)時(shí)，該方程經(jīng)驗(yàn)證可以用來(lái)指導(dǎo)和優(yōu)化酶解反應(yīng)進(jìn)程。 (6)在最高水解度條件下，堿性蛋白酶活力隨著水解時(shí)間的延長(zhǎng)而逐漸降低。當(dāng)酶解反應(yīng)至120min時(shí)，酶活力降為原來(lái)的36％。堿性蛋白