论文部分内容阅读
芝麻香油生产中采用的高温焙炒工艺导致芝麻蛋白变性严重，高温芝麻饼粕大多数作为肥料或饲料，造成了资源的极大浪费。为了实现高温芝麻饼粕资源的综合利用，对高温芝麻饼粕蛋白的制备和结构功能性质进行了研究。首先研究了高温烘烤过程中芝麻蛋白结构及功能性质的变化规律，对其变化机理进行分析。其次采用碱溶酸沉法和蛋白酶酶解两种方法从榨油副产物高温芝麻饼粕中提取芝麻蛋白，优化了提取工艺，最后对两种方法提取出的蛋白的功能性质进行比较。研究结果如下： 1.高温烘烤对芝麻蛋白的结构有着显著的影响，SDS-PAGE凝胶电泳显示高温烘烤会使芝麻蛋白的亚基发生共价交联聚集，生成大于97KD的聚集物；在烘烤过程中由于疏水性基团的不断暴露使芝麻蛋白的表面疏水性逐渐升高，巯基含量在烘烤时间20min内降低，烘烤时间超过20min后升高；利用傅里叶变换红外光谱对芝麻蛋白的二级结构变化进行了分析，结果表明烘烤过程中，α-螺旋结构逐渐减少，无规则卷曲结构和β-折叠等无序结构明显增多，高温烘烤使芝麻蛋白的溶解性显著降低。 2.对高温芝麻饼粕蛋白的碱提工艺进行优化研究。首先根据温度和pH等对芝麻蛋白构象变化的影响进行提取工艺水平的设定，采用单因素和正交试验设计，确定最佳提取工艺条件为：提取液pH12、提取温度40℃，料液比为1：20，提取时间1.5h，在此条件下得到芝麻蛋白提取率为32.64％。冷冻干燥后，得到蛋白质含量为79.85%的芝麻蛋白。 3.对高温芝麻饼粕蛋白的酶法提取工艺进行优化研究。首先研究八种蛋白酶对高温芝麻粕中芝麻蛋白溶出率的影响，筛选出增溶效果最佳的蛋白酶-碱性蛋白酶2709。通过单因素实验及响应面法优化实验，确定了碱性蛋白酶2709提取高温芝麻饼粕蛋白的最佳工艺条件。在酶解时间2h，酶解温度50℃，pH值11，液料比16:1，加酶量125U/g的实验条件下芝麻蛋白提取率为70.03%，利用10kD的超滤膜对芝麻饼粕酶解液进行超滤浓缩，冷冻干燥后，得到蛋白含量为75.29%的芝麻蛋白。 4.对碱溶酸沉法和酶法两种方法所得的芝麻蛋白的结构与功能特性进行了比较。结果表明，酶法提取芝麻蛋白的游离巯基含量、α-螺旋结构含量低于碱法提取的芝麻蛋白的含量，无规则卷曲结构和β-折叠等无序结构的含量则显著较碱法提取芝麻蛋白的含量高；与碱法提取的芝麻蛋白相比，酶法提取芝麻蛋白的疏水性较低，溶解性能显著提高；酶解提取蛋白的乳化性和起泡性均优于碱提提取蛋白，但乳化稳定性和泡沫稳定性则稍差。在等电点处芝麻蛋白的粘度最高，碱提蛋白的粘度高于酶法提取蛋白的。