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山核桃饼粕蛋白质提取纯化工艺及其功能特性的研究

作　者: 杨瑾
导　师: 董明
学　校: 安徽农业大学
专　业: 食品科学
关键词: 山核桃蛋白质二次正交旋转组合设计提取工艺纯化脱色功能特性
分类号: TS255.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

山核桃（Caryc.cathyensis Sarg）属坚果类果实，含油率高，营养价值丰富，果仁中含有多种矿物质元素。特别是山核桃蛋白含量较高，18种氨基酸种类齐全，且8种必须氨基酸含量合理，长期食用，可预防心脑血管疾病和癌症，降低血脂，是营养丰富无污染的绿色食品。目前，对于山核桃的利用除了直接加工食用外，部分用于油脂榨取，而压榨后的山核桃饼粕的综合利用研究报道甚少。为了使原料得以充分利用，提升山核桃的附加值，本文以宁国山核桃饼粕为原料，研究山核桃蛋白质的提取，纯化，脱色及其蛋白质的功能特性，为山核桃饼粕的综合利用和新产品开发提供技术依据。本论文的主要结果如下：1.确定提取山核桃蛋白的最优工艺参数。首先对浸提方式、时间、料液比、碱提pH、碱提温度和酸沉pH进行了单因素试验，得出对山核桃蛋白提取率影响较大的因素是碱提pH、料液比、碱提温度。由此设计3因素3水平的二次正交旋转组合试验设计，以优化山核桃蛋白的提取条件，确定碱提pH、料液比、碱提温度的零水平分别为8.5、1:25、55℃。2.根据二次正交旋转组合设计实验，建立了以蛋白质浸出率为目标函数的数学模型，通过交互作用分析，得出碱提pH对浸出率影响最显著，其次是碱提温度和料液比。根据模型预测，获得山核桃蛋白的最优提取工艺条件为：pH9.0、料液比1:25、碱提温度为57℃，在此条件下山核桃蛋白的提取率为56.88%。响应值和各因素的相关回归模型为：Y=52.39425+3.25832X₁+0.84180X₂+1.56694X₃-0.36754X₁²-0.93853X₂²-1.82772X₃²-0.38875X₁X₂-0.11375X₁X₃-0.36625X₂X₃3.研究了山核桃蛋白质纯化和脱色的条件。通过酶法去杂，水洗等工艺对蛋白质进行纯化，确定了加酶处理、水洗温度、水洗次数对纯度的影响。结果表明，加α-淀粉酶处理，在40℃水洗两次可提高蛋白质纯度。通过添加活性炭，高岭土，抗坏血酸，过氧化氢等对蛋白质进行脱色处理表明，高岭土的脱色效果最好，脱色率达到70%以上，脱色后颜色明显变浅，溶液更加澄清，且蛋白质损失率控制在10%左右，因此选取低添加量的高岭土对山核桃蛋白进行脱色处理。4.研究了山核桃蛋白质的功能特性，包括氨基酸含量，溶解度，持水性，吸油性，乳化性、起泡性及粘度等。结果表明，利用山核桃饼粕提取的蛋白中氨基酸种类齐全，氨基酸含量高低、排列次序与山核桃果仁蛋白具有一致性。同时，山核桃蛋白同样具有良好的功能特性。溶解度在等电点附近最低，在偏离等电点的酸性或碱性条件下，溶解度逐渐增大；持水力受温度，pH值影响，在50℃达到最大值，在pH值为5时持水能力最差，偏离等电点时持水力逐渐增大；吸油性在50℃最低，偏离50℃时吸油性逐渐上升；乳化及乳化稳定性在等电点附近最低，在偏离等电点的酸性或碱性条件下逐渐增大；起泡性在等电点附近最低，泡沫稳定性最好；黏度随温度的升高呈下降趋势。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-10
1 文献综述  10-16
  1.1 山核桃概述  10
  1.2 山核桃的营养价值和保健功能  10
  1.3 山核桃蛋白概述  10-11
  1.4 山核桃蛋白质功能性质及其影响因素  11-12
    1.4.1 山核桃蛋白质溶解度及其影响  11
    1.4.2 山核桃蛋白质乳化性及其影响  11-12
    1.4.3 山核桃蛋白质变性温度  12
    1.4.4 山核桃单宁对山核桃蛋白质影响  12
  1.5 国内外研究动态  12-14
    1.5.1 山核桃蛋白的提取方法  12-13
    1.5.2 山核桃及山核桃蛋白开发现状  13-14
  1.6 山核桃饼粕的综合利用  14-16
2 引言  16-18
  2.1 课题的立意背景及意义  16
  2.2 本论文的主要研究内容  16-18
    2.2.1 山核桃饼粕的预处理和基本成分测定  16-17
    2.2.2 山核桃蛋白最佳提取工艺确定  17
    2.2.3 山核桃蛋白粗提物的纯化和脱色处理  17
    2.2.4 提纯后的山核桃蛋白功能特性的研究  17-18
3 材料与方法  18-25
  3.1 材料  18
    3.1.1 试验材料  18
    3.1.2 主要试剂及溶液  18
    3.1.3 主要仪器  18
  3.2 原料预处理  18-19
  3.3 山核桃饼粕主要成分的测定方法  19
    3.3.1 蛋白质的测定  19
    3.3.2 水分含量的测定  19
    3.3.3 灰分含量的测定  19
    3.3.4 脂肪的测定  19
    3.3.5 山核桃蛋白提取率的测定指标  19
  3.4 山核桃蛋白的提取与制备  19-21
    3.4.1 工艺流程  19-20
    3.4.2 山核桃蛋白提取条件的工艺参数的确定  20
    3.4.3 山核桃蛋白的最佳碱提工艺的确定  20-21
  3.5 山核桃蛋白质的纯化与脱色  21-22
    3.5.1 山核桃蛋白的纯化条件确定  21
    3.5.2 山核桃蛋白的脱色条件确定  21-22
  3.6 山核桃蛋白功能特性的研究  22-25
    3.6.1 山核桃蛋白的制备  22
    3.6.2 山核桃的功能特性研究  22-25
4 结果与分析  25-47
  4.1 山核桃粉基本成分的测定  25
  4.2 山核桃蛋白提取工艺的确定  25-33
    4.2.1 山核桃蛋白提取工艺单因素试验  25-28
    4.2.2 二次正交旋转组合试验  28-32
    4.2.3 提取工艺的优化  32-33
  4.3 山核桃蛋白的纯化条件确定  33-35
    4.3.1 酶法去杂提高蛋白质含量条件的确定  33-34
    4.3.2 初级蛋白质水洗温度的确定  34
    4.3.3 初级蛋白质水洗次数的确定  34-35
  4.4 山核桃蛋白的脱色条件确定  35-37
    4.4.1 活性炭对山核桃蛋白脱色的影响  35
    4.4.2 高岭土对山核桃蛋白脱色的影响  35-36
    4.4.3 抗坏血酸对山核桃蛋白脱色的影响  36-37
    4.4.4 过氧化氢对山核桃蛋白脱色的影响  37
  4.5 山核桃蛋白质功能特性的影响因素与分析  37-47
    4.5.1 感官评定结果  37-38
    4.5.2 氨基酸分析仪的测定结果  38-40
    4.5.3 溶解性的测定结果  40-41
    4.5.4 持水性的测定结果  41-42
    4.5.5 吸油性的测定结果  42
    4.5.6 乳化性和乳化稳定性的测定结果  42-44
    4.5.7 起泡性和泡沫稳定性的测定结果  44-45
    4.5.8 黏度的测定结果  45-47
5 讨论  47-50
  5.1 山核桃饼粕蛋白质提取工艺条件的确定  47
  5.2 关于山核桃饼粕蛋白质脱色处理的探讨  47-48
  5.3 山核桃饼粕蛋白质的功能特性比较  48
  5.4 关于山核桃饼粕的综合利用问题  48-50
6 结论  50-51
7 参考文献  51-55
8 致谢  55-56
作者简介  56-57
硕士在读期间发表的学术论文  57

山核桃饼粕蛋白质提取纯化工艺及其功能特性的研究

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