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棉籽分离蛋白提取工艺的研究

作　者: 何旭
导　师: 管军军
学　校: 河南工业大学
专　业: 动物营养与饲料科学
关键词: 棉籽分离蛋白 脱酚提取工艺 SDS-PAGE 氨基酸分析 功能特性
分类号: S816.43
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


棉籽蛋白作为重要的植物蛋白资源,来源丰富,但由于其中含有游离棉酚及一些抗营养因子,使其在畜禽饲料中的应用范围和用量上受到了限制。为了科学有效的利用该蛋白质资源,本研究对其提取工艺进行探讨,以获得较高的蛋白提取率,同时降低其中的游离棉酚含量。选用低浓度的NaOH溶液提取棉籽蛋白,对影响蛋白提取率的因素温度,时间,pH,料液比进行了探讨。实验得出使用NaOH提取后棉酚含量显著降低,所得蛋白纯度较高。通过正交试验得出最佳工艺条件为:pH7-8,温度50℃,时间3h,料液比1:10,提取率为63.77%,棉酚含量下降至0.043%,蛋白纯度在90%以上,达到分离蛋白标准。用适量浓度的NaCl溶液提取棉籽蛋白,对影响蛋白提取率的因素盐浓度,时间,温度进行了探讨。通过响应面优化得出最佳工艺条件为:盐浓度2.6%,温度40.5℃,时间1.96 h,最佳条件下蛋白提取率为54.5%,棉酚含量0.051%,蛋白纯度在92%左右。使用NaCl提取所得蛋白纯度较NaOH法高,但是对棉酚的脱除效果不如使用NaOH显著,提取率也相对较低。使用NaOH提取棉籽蛋白并结合混合溶剂浸出法处理提取液后,游离棉酚含量显著降低,完全符合食用安全标准。实验中采用甲醇:提取液=0.8:1,可使蛋白中棉酚含量降低到0.02%左右,且色泽更浅。通过氨基酸分析表明,提取的棉籽分离蛋白中氨基酸种类比较齐全,谷氨酸和精氨酸含量高,必需氨基酸含量占有效氨基酸总量的29.6%以上,且赖氨酸与蛋氨酸的比值高,具有较高的营养价值。利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺电泳(SDS-PAGE)对棉籽分离蛋白进行了分析,棉籽分离蛋白中主要成分为中低分子量球蛋白,含量为60%左右,主要含有6条亚基,分子量分别为49KD,43KD,33KD,26KD,18KD,14KD。对提取的棉籽分离蛋白的功能性质进行了研究,主要包括吸水性、吸油性、乳化性和乳化稳定性、起泡性与泡沫稳定性,并与大豆分离蛋白进行了对比。结果表明,棉籽蛋白具有较高的吸油性、乳化性以及吸水性,起泡性相对较差,适用性相对较好。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 前言  9-17
  1.1 棉籽概述  9-13
    1.1.1 主要组成  9-10
    1.1.2 利用现状  10
    1.1.3 抗营养因子  10-12
    1.1.4 棉籽脱酚  12-13
  1.2 棉籽蛋白国内外研究现状  13-15
    1.2.1 棉籽蛋白生产工艺  13-14
    1.2.2 棉籽蛋白的脱酚研究  14-15
    1.2.3 棉籽蛋白的应用研究现状  15
  1.3 本研究的目的和意义  15-16
  1.4 本研究主要内容  16-17
第二章 材料与方法  17-28
  2.1 实验材料  17-18
    2.1.1 实验原料  17
    2.1.2 主要试剂  17
    2.1.3 主要仪器  17-18
  2.2 基本分析方法  18-28
    2.2.1 原料的预处理  18
    2.2.2 基本实验方法  18-20
    2.2.3 棉籽蛋白的提取工艺  20-21
    2.2.4 单因素实验  21-23
    2.2.5 工艺优化  23
    2.2.6 棉籽蛋白的制备  23-24
    2.2.7 SDS-PAGE  24-25
    2.2.8 功能特性研究  25-27
    2.2.9 统计与分析  27-28
第三章 结果与讨论  28-55
  3.1 原料分析  28-29
  3.2 棉籽蛋白提取工艺  29-42
    3.2.1 蛋白提取率的测定  29
    3.2.2 粉碎粒度的选取  29-30
    3.2.3 碱提法预实验  30-31
    3.2.4 NaOH 提取工艺  31-36
    3.2.5 NaCl 提取工艺  36-42
    3.2.6 提取工艺小结  42
  3.3 棉籽分离蛋白的脱酚制备  42-45
    3.3.1 提取样品中棉酚含量的测定  42-43
    3.3.2 棉籽蛋白的脱酚制备  43-45
    3.3.3 分离蛋白纯品中棉酚含量的测定  45
  3.4 SDS-PAGE 分析  45-48
  3.5 棉籽分离蛋白氨基酸分析  48-49
  3.6 棉籽分离蛋白功能特性研究  49-54
    3.6.1 吸水性  49-50
    3.6.2 吸油性  50-51
    3.6.3 乳化性  51-52
    3.6.4 起泡性  52-53
    3.6.5 棉籽分离蛋白大豆分离蛋白功能特性的对比  53-54
  3.7 应用展望  54-55
第四章 结论  55-56
参考文献  56-60
致谢  60-61
附录  61-63
  附录1 彩色照片  61
  附录2 棉酚标样色谱图  61-63
个人简历  63

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中图分类: > 农业科学 > 畜牧、动物医学、狩猎、蚕、蜂 > 普通畜牧学 > 饲料 > 蛋白质饲料、能量饲料 > 油粕、棉籽
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