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燕麦蛋白的改性研究

作　者: 王溯
导　师: 刘英
学　校: 武汉工业学院
专　业: 食品科学与工程
关键词: 燕麦分离蛋白酶改性琥珀酰化理化性质脱脂
分类号: TS201.21
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

本文以燕麦原料,探讨了脂肪在燕麦中的分布情况,研究了燕麦脱脂的最佳溶剂和工艺条件,得到了残油量较低的脱脂燕麦物料,并分离提取出较高纯度的燕麦分离蛋白(oat protein isolate,OPI)。分别采用酶法和琥珀酰化对燕麦分离蛋白进行改性。制取了酶法改性燕麦分离蛋白(enzymatic oat protein isolate,EOPI)和完全酰化燕麦分离蛋白(succinylated oat protein isolate,SOPI),同时对其理化特性做了分析。采用逐层碾磨测定脂肪的方法,揭示出燕麦脂肪大部分存在于胚乳中,占到燕麦总脂肪的80%以上;通过对4种不同粒度燕麦的脱脂效果测定,分析出中碎燕麦(穿过2.0mm孔)脱脂效果较好,并在此基础上采用乙醚、正己烷对物料进行浸出脱脂,分析出以正己烷为溶剂较乙醚效果好,其最佳工艺参数为:料液比1:2.5、时间6h、温度60℃,脱脂燕麦残油量0.60%,制备的燕麦分离蛋白中蛋白含量90.0%(以干基计)。利用菠萝蛋白酶、木瓜蛋白酶、中性蛋白酶、碱性蛋白酶四种蛋白酶对OPI进行水解,观察水解进程曲线,选出碱性蛋白酶作为改性用酶。在对加酶量、料液百分比、反应时间的单因素实验基础上,采用Box-Benhnken响应面分析法,以水解度(DH值)为评定指标,得到了制备酶改性燕麦分离蛋白(EOPI)的最佳工艺参数为:加酶量1200u/g、料液百分比2%、反应时间30min。利用最佳工艺制备的EOPI的DH值为5.34%。分析比较出了EOPI在溶解性、起泡性、乳化性上都明显高于OPI,在起泡稳定性和乳化稳定性上低于OPI。采用琥珀酸酐(丁二酸酐)对OPI进行酰化改性,制备出酰化度分别为21.4%、36.0%、57.8%、76.1%、99.7%的酰化燕麦分离蛋白。并对其理化特性进行分析,试验结果证明燕麦分离蛋白的溶解性、乳化性和乳化稳定性、起泡性和起泡稳定性随着酰化度的升高而增强。以完全酰化蛋白(SOPI)为研究对象,在pH>5时,SOPI在溶解性、起泡性、乳化性及乳化稳定性上均高于OPI,而在起泡稳定性上变化不大。借助SDS-PAGE图谱了解到EOPI分子质量小于OPI分子量,而SOPI分子质量略大于OPI分子质量。由扫描电镜图观察到,相对于OPI,EOPI和SOPI的形态结构均发生了明显变化。运用DSC测出OPI、EOPI、SOPI的变性温度分别为98.21℃、110.51℃和111.60℃。

全文目录

摘要  4-6
ABSTRACT  6-12
第1章绪论  12-24
  1.1 引言  12
  1.2 燕麦蛋白质的组成及营养成分  12-13
  1.3 燕麦蛋白质的制备  13-15
  1.4 蛋白质的理化特性  15-18
    1.4.1 溶解性  15-16
    1.4.2 起泡性和起泡稳定性  16-17
    1.4.3 乳化性和乳化稳定性  17
    1.4.4 热稳定性  17-18
  1.5 燕麦蛋白质的应用  18
  1.6 蛋白质改性研究进展  18-21
    1.6.1 酶改性  19
    1.6.2 化学改性  19-20
    1.6.3 物理改性  20-21
    1.6.4 基因工程改性  21
  1.7 本课题研究目的及意义  21-22
  1.8 本课题主要研究内容  22-24
    1.8.1 燕麦脱脂及燕麦分离蛋白的制备  22
    1.8.2 燕麦蛋白的酶改性及制品理化性质研究  22
    1.8.3 燕麦蛋白的琥珀酰化及其制品理化性质研究  22-24
第2章燕麦脱脂及燕麦分离蛋白的制备  24-32
  2.1 前言  24
  2.2 材料、仪器与设备  24-25
    2.2.1 主要材料  24
    2.2.2 仪器与设备  24-25
  2.3 检测方法  25
  2.4 实验方法  25-26
    2.4.1 燕麦各部位物料制备及脂肪测定  25
    2.4.2 不同粒度燕麦物料制备试验  25
    2.4.3 不同粒度燕麦物料的脱脂效果验证  25-26
    2.4.4 正己烷脱脂的单因素试验  26
    2.4.5 乙醚脱脂的单因素试验  26
    2.4.6 燕麦分离蛋白的制备  26
  2.5 结果与分析  26-31
    2.5.1 脂肪在燕麦各层的分布情况  26-28
    2.5.2 不同粒度燕麦物料的脱脂效果  28
    2.5.3 燕麦脱脂工艺参数的初步确定  28-31
    2.5.4 燕麦分离蛋白提取结果  31
  2.6 小结  31-32
第3章燕麦蛋白的酶改性及制品理化性质研究  32-49
  3.1 前言  32
  3.2 材料、仪器与设备  32-33
    3.2.1 主要材料  32
    3.2.2 仪器与设备  32-33
  3.3 检测方法  33
  3.4 实验方法  33-38
    3.4.1 蛋白酶不完全水解燕麦分离蛋白  33-34
    3.4.2 酶解蛋白质水解度(DH)的测定  34
    3.4.3 酶浓度与酶解效果  34
    3.4.4 料液百分比与酶解效果  34
    3.4.5 时间与酶解效果  34-35
    3.4.6 改性蛋白的制备  35
    3.4.7 溶解性测定  35
    3.4.8 起泡性与泡沫稳定性  35
    3.4.9 乳化性与乳化稳定性  35-36
    3.4.10 蛋白质分子质量的测定  36-37
    3.4.11 微观形态分析  37
    3.4.12 DSC 测定  37-38
  3.5 结果与分析  38-48
    3.5.1 4 种蛋白酶对燕麦分离蛋白的水解进程曲线  38
    3.5.2 加酶量对酶解的影响  38-39
    3.5.3 料液百分比对酶解的影响  39-40
    3.5.4 时间对酶解的影响  40
    3.5.5 最佳酶解工艺参数的确定  40-45
    3.5.6 酶改性燕麦分离蛋白理化特性  45-48
  3.6 小结  48-49
第4章燕麦蛋白的琥珀酰化及制品理化性质研究  49-57
  4.1 前言  49
  4.2 材料、仪器与设备  49-50
    4.2.1 主要材料  49
    4.2.2 仪器与设备  49-50
  4.3 检测方法  50
  4.4 实验方法  50-51
    4.4.1 琥珀酰化燕麦分离蛋白的制备  50
    4.4.2 酰化度的测定  50-51
    4.4.3 不同酰化度燕麦蛋白的性质比较  51
    4.4.4 完全酰化燕麦蛋白的性质  51
  4.5 结果与分析  51-56
    4.5.1 琥珀酰化度大小对燕麦分离蛋白的影响  51-53
    4.5.2 完全琥珀酰化燕麦分离蛋白理化特性  53-56
  4.6 小结  56-57
第5章结论  57-59
参考文献  59-65
致谢  65-66
攻读硕士学位期间研究成果  66

燕麦蛋白的改性研究

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