樟树籽仁蛋白的分离及性质研究

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我国黄河以南地区可年产几万吨樟树籽(樟树籽仁),樟树籽仁富含中碳链油脂(50%以上)和植物蛋白(18%以上)。樟树籽仁油作为一种新型植物油脂,对其提取、组成和生理功能方面的研究较多。但樟树籽仁蛋白作为一种新型植物蛋白资源,至今还未见有关其分离、组成、结构及特性方面的研究报道,具有巨大的开发潜力。本文测定分析了樟树籽仁的组成,采用Osborne分级提取蛋白质的方法测定分析了樟树籽仁蛋白的组成,优化了樟树籽仁蛋白的分离提取工艺,并对樟树籽仁分离蛋白的物化性质和功能进行了研究。主要研究结论如下:樟树籽仁含油脂58.02%、蛋白质18.15%、碳水化合物17.90%、水分3.97%、灰分1.96%。从组成中可以看出,樟树籽仁中蛋白质的含量仅次于油脂的含量。樟树籽仁蛋白中含清蛋白25.64%、球蛋白23.51%、醇溶蛋白2.32%、谷蛋白30.14%。以蛋白质的提取率为指标,在单因素实验基础上,通过正交实验优化了四种分离蛋白的提取工艺,结果表明:①樟树籽仁清蛋白最优提取参数为:料液比1:12、提取时间2.5h、提取温度45℃,得樟树籽仁清蛋白的提取率为52.78%,纯度为91.10%。②樟树籽仁球蛋白最优提取参数为:料液比1:12、提取时间3.0h、提取温度40℃、盐浓度2%,得樟树籽仁球蛋白的提取率为25.14%,纯度为90.69%。③樟树籽仁醇溶蛋白最优提取参数为:料液比1:10、提取时间3.0h、提取温度45℃、乙醇浓度80%,得樟树籽仁醇溶蛋白的提取率为4.49%,纯度为89.21%。④樟树籽仁谷蛋白最优提取参数为:料液比1:8、提取时间2.5h、提取温度40℃、碱液浓度0.015mol/L,得樟树籽仁谷蛋白的提取率33.14%,纯度为 91.29%。清蛋白的pI为pH3.1,球蛋白的pI为pH3.5,醇溶蛋白的pI为pH3.3,谷蛋白的pI为pH4.5;清蛋白必需氨基酸含量较高,醇溶蛋白必需氨基酸含量较低;清蛋白和谷蛋白表面较规则,球蛋白和醇溶蛋白表面发亮;清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的变性温度分别为45.35℃、46.15℃、43.53℃和52.56℃,谷蛋白的变性温度最高;清蛋白、球蛋白和谷蛋白的二级结构比较相似,β-折叠所占得比例较高,醇溶蛋白属无规卷曲结构;四种分离蛋白的相对分子质量比较大,清蛋白的亚基分子量主要分布在15KDa、22KDa、35KDa、40KDa和130KDa,球蛋白的亚基分子量主要分布在10~15KDa、23KDa、35~40KDa和94KDa,醇溶蛋白谱带较少,只有两条,分别为16KDa和24KDa,谷蛋白的亚基分子量主要分布在23~25KDa、29KDa、40KDa和57KDa。①四种分离蛋白的溶解度(NSI)随着pH的增加呈先减小后增加的趋势,.在pI附近溶解度最差,清蛋白有较好的溶解度;随温度的逐渐增加四种分离蛋白的溶解度呈先增加后减小的趋势。②四种分离蛋白的持水性(WHC)随着pH的逐渐增大呈先减小后增大的趋势,当pH达到最大值9时,清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的持水性达到最大,分别为4.1g/g、2.0g/g、2.1g/g和1.7g/g;随温度的升高,持水性先增大后减小;随着静置时间的延长,清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的持水性呈逐渐增加的趋势,球蛋白的持水性呈现先增加后减小的趋势。③四种分离蛋白的持油性(OAC)随着温度的增高呈下降趋势,球蛋白的持油性最好,在室温25℃时达到4.2g/g;四种分离蛋白的持油性随着静置时间的延长逐渐增大。④四种分离蛋白的乳化性(EAI)和乳化稳定性(ESI)随pH的变化趋势和溶解度随pH的变化趋势类似,也呈先减小后增加的趋势,在等电点附近乳化性和乳化稳定性最差,清蛋白的乳化性和乳化稳定性最好,醇溶蛋白的最差;随蛋白质浓度的增加四种分离蛋白的乳化性和乳化稳定性逐渐增加;乳化性和乳化稳定性随温度的增加,都呈先增加后减小的趋势。⑤四种分离蛋白的起泡性(FC)随pH的逐渐增加呈先减小后增加的趋势,等电点附近起泡性最差,起泡稳定性(FSC)与起泡性的变化趋势正好相反,呈先增加后减小的趋势。清蛋白的起泡性和起泡稳定性最好,醇溶蛋白的起泡性和起泡稳定性最差;随蛋白质浓度的增加四种蛋白的起泡性和起泡稳定性呈逐渐增加的趋势;四种蛋白的起泡性随着温度的增加呈先增加后减小的趋势,清蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的起泡稳定性随温度的增高呈先增加后减小的趋势,球蛋白的起泡稳定性随温度的增高呈逐渐增加的趋势。
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