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宁夏枸杞(Lycium Barbarum L.)是茄科(Solanaceae)落叶小灌木的成熟果实,是我国传统的中药材和保健品。现代科学对宁夏枸杞的研究越来越多,主要涉及枸杞多糖、甜菜碱、类胡萝卜素、黄酮、枸杞籽油等营养成分。然而,目前国内外对宁夏枸杞蛋白的研究却少见报道,特别是枸杞蛋白的食品功能特性研究处于空白阶段。为了充分开发利用宁夏枸杞蛋白这一有效营养成分,本论文以超临界CO2萃取枸杞籽油后的枸杞籽粕为原料,探讨了宁夏枸杞蛋白的制备方法和制备工艺,在这个基础上对枸杞分离蛋白的理化性质和功能特性、分离纯化及蛋白组份氨基酸组成成分进行了系统的分析研究。主要研究成果如下:
(1)探讨枸杞蛋白的制备方法。主要采用了碱提酸沉法、乙醇制备法、蛋白酶提法和碱提法,对比四种方法所制备的枸杞蛋白含量及成品表观色泽,最终确定采用成本低廉、得率较高、技术操作简便、易控制的传统碱提酸沉法。制备的枸杞籽蛋白的蛋白含量约67%,得率19.67%。
(2)确定制备枸杞蛋白的最佳工艺。在单因素实验基础上,通过中心组合试验和响应面分析,研究了不同料液比、提取温度、提取pH值、提取时间对枸杞蛋白提取率的大小影响。得出碱提酸沉法制备枸杞籽分离蛋白的最佳工艺为:料液比:1:13、提取温度:45.41℃、提取pH值:10.5、提取时间:2.5h,枸杞籽分离蛋白最大提取率的预测值为69.423%,实际值为69.4251%,RSD为0.003%。实际生产中可以考虑各种因素,适当调整工艺条件。
(3)研究了宁夏枸杞分离蛋白的主要理化性质和功能特性。宁夏枸杞籽分离蛋白主要由6种不同相对分子质量(48、35、32、20.4、19、18.5kD)的蛋白亚基组成;枸杞籽分离蛋白的氨基酸组成较平衡,蛋氨酸为第一限制氨基酸,谷氨酸含量偏高;枸杞籽分离蛋白的吸油性、乳化性、乳化稳定性和气泡稳定性良好,溶解性和吸水性一般,起泡性则相对较差;枸杞籽分离蛋白的最低凝胶点(LGE)为7g/100mL,当枸杞籽分离蛋白溶液的质量浓度达到10zd:00mI。时可以形成外观坚固、成形性非常好的凝胶;枸杞籽分离蛋白分子之间的结构不是很稳定,随着溶液放置时间的增加,蛋白分子水合作用减弱,其蛋白-蛋白分子间作用力增强,从而导致了枸杞籽分离蛋白溶液表观黏度的上升。
(4)研究了枸杞籽分离蛋白的初步分离纯化。用DEAE-Sepharose FF进行梯度和线性洗脱,确定了洗脱液浓度有4个,分别为0.32M、0.42M、0.5M、0.69M NaCl溶液,经SDS-PAGE电泳证明线性洗脱得到较好的分离纯化效果。枸杞籽蛋白组份的氨基酸组成分析说明:不同蛋白组份,氨基酸组成和含量都不相同,具有显著差异,可以利用各个蛋白组份的特异性研究功能性枸杞蛋白肽产品。