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玉米胚芽粕是玉米胚芽经榨油后的残渣,是玉米油厂的主要副产品,它的主要成分为玉米胚芽蛋白和玉米纤维。其粗蛋白含量一般为23%~25%,是一种优良的蛋白质来源。国内工厂对玉米胚芽粕开发程度较低,一般均做饲料处理,并没有较大发挥其潜在的生物价值。因此,对玉米胚芽粕进行深加工,提高玉米产品的附加值是一项重要的研究工作。
本文以玉米胚芽粕为原料,采用先对原料进行酶解处理再结合碱溶酸沉与超滤浓缩,制备玉米胚芽分离蛋白,优化了各反应过程的工艺条件,并对产品性质进行了研究,试验研究的主要结论如下:
1.对高温粕、低温粕及活性粕主要成分进行了分析测定,发现不同提油工艺获得的三种原料中主要成分的含量有差别,但差别不是很大。
2.以纤维素降解率及离心液中含糖量为指标,在考察单因素的基础上,通过正交试验优化实验条件,确定了从胚芽粕中分离提取胚芽蛋白的处理过程中的几个最佳条件:样品粒度100目,料液比1:12,浸泡时间48h,浸泡温度35℃,纤维素酶的最适添加量为样品量的2.0%,酶解时间为48h,最适pH值为4.5。在最佳水平组合下产品中蛋白质含量可达到34.5%。
3.通过单因素试验,确定了在有限时间内水解淀粉所需的淀粉酶及糖化酶的最适添加量,即淀粉酶添加量为样品量的6%,糖化酶添加量为样品量的2%。通过实验验证加纤维素酶再加淀粉酶最后加糖化酶对原料进行水解,纤维素水解率可达78.3%,淀粉水解率可达到88.6%。
4.比较发现高压蒸煮法处理胚芽粕需20min,而浸泡法则需要48h。通过电镜扫描,观察高压蒸煮法处理玉米胚芽粕与传统的浸泡法处理胚芽粕,对比发现,高压蒸煮处理玉米胚芽粕更有利于纤维素和淀粉的水解,得到的蛋白质和用传统的浸泡方法提取得到的蛋白质的表面形态比较相似,但又不是完全一样。
5.通过试验获得的玉米胚芽蛋白的最佳酸沉pH为3.2。然后对分离后的上清液进行超滤浓缩得到蛋白浓缩液,最后将浓缩液和前面获得的蛋白质沉淀混合后干燥,得到玉米胚芽分离蛋白。得到的产品中蛋白质含量可达到71.2%,蛋白质的得率为31.8%。
6.对比分析从三种原获得的蛋白产品氨基酸成分,发现从高温粕、低温粕和活性粕中提取的蛋白产品氨基酸种类差别不大。对产品的吸水性、起泡性、乳化性和乳化稳定性进行测定,并与大豆分离蛋白做对比,发现从玉米胚芽粕得到的蛋白产品的吸水性没有大豆分离蛋白好,但是它的起泡性明显比大豆分离蛋白要好;从活性玉米胚芽粕中得到的蛋白产品乳化性和乳化稳定性与大豆蛋白基本一样,从高温粕中得到的蛋白产品乳化性和乳化稳定性较差,但其乳化性为39.4%,在食品加工方面仍有应用价值。