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我国以蚕丝纺织业大国闻名于世,蚕蛹作为丝织产业副产品,其产量居世界之首。蚕蛹具有丰富的蛋白质、蛹油、糖类等,由于蚕蛹蛋白具有很高的营养价值和药用价值,已逐渐成为研究热点之一。
本文研究了蚕蛹蛋白提取工艺和蛋白提取后剩余蛹粕中蛋白及可控酶解后剩余固体蛋白水解制备氨基酸工艺条件优化。其研究内容如下:
(1)利用单因素实验对蚕蛹蛋白的提取及超声萃取蛹油工艺进行优化。得到最佳提取工艺为:固液比为1:3,过滤次数为3次,pH为3.0;以石油醚与环己烷等体积混合溶液为萃取剂,固液比为1:5、超声功率为350W、温度为50℃,超声40min进行2次超声萃取为最优工艺,并在此最佳工艺条件下对蚕蛹蛋白及蛹油进行提取,制得蚕蛹蛋白中蛋白质含量为91.2%,水分含量为1.7%,灰分含量为1.2%,脂肪含量为1.0%,蛋白回收率达到53.0%,氨基酸含量符合FAO/WHO规定的优质蛋白标准,可进一步应用于食品、医药及化妆品等领域。
(2)在蚕蛹蛋白提取后的蛹粕中还含有大量蛋白,约占提取前蛋白含量的40%。本实验通过酸水解蛹粕中蛋白制备复合氨基酸,对蛹粕中剩余蛋白进行充分利用。以单因素实验为基础,进一步通过响应面设计优化酸水解工艺,得到最佳酸水解工艺条件为:水解温度为105℃、盐酸浓度为5.05mol·L-1,固液比为1∶7.6,反应14h,其水解度为60.4%,与响应面实验预测值60.0%比较,相对误差只有0.7%,说明通过响应面获得的回归方程可以应用于实践。活性炭对复合氨基酸溶液脱色,其脱色率可达到44.1%,氨基酸的损失率为9.0%。
(3)将可控酶解制备蚕蛹多肽后剩余的固体蛋白酶解制备复合氨基酸。将可控酶解后的固体蛋白冷冻干燥,并进行蛋白质及氨基酸含量测定。通过响应面实验得到剩余的固体蛋白酶解工艺条件为温度55℃,pH9.4,E/S为3.7%,水解2h,在此条件下得到水解度为31.2%,与预测值31.0%相对误差仅为0.6%。利用活性炭对复合氨基酸溶液脱色,其脱色率可达到82.1%,氨基酸的损失率为11.3%。