海带蛋白提取及理化性质的研究

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海带是一年生大型食用褐藻,含热量低、蛋白质含量中等、矿物质丰富,被东方国家(如日本、朝鲜、中国)的人们所喜爱。研究发现,海带具有降血脂、降血糖、调节免疫、抗凝血、抗肿瘤、排铅解毒和抗氧化等多种生物功能。因此现在,海带的保健功能被国内及国外的科学家所重视,海带中的多糖类物质、碘和膳食纤维是海带研究较多的方面。相比之下,海带蛋白方面的研究比较少。另外,我国的海带产量排在世界前列,开发了很多海带食品,海带食品的种类很多,但目前海带的开发利用只停留在海带初级产品的加工上,而对海带的深加工利用国内基本上是空白。目前,国内有许多海带的加工企业,但是它们主要是从海带中提取碘、甘露醇和褐藻酸,提取之后剩下的海带,虽然还含有很多有用的成分(包括蛋白质、膳食纤维等),但是却被作为废弃物丢掉了。这不仅是一种资源的浪费,同时也增加了这些企业的生产成本。因此有必要加强海带蛋白质方面的研究,以便对海带进行多层次的开发利用,提高海带的经济利用价值。本论文以海带为原料,对海带蛋白的组成、提取工艺、功能性质、抑菌活性等进行了研究,以期能够为海带的开发加工利用提供理论依据。主要研究结果如下:(1)本论文首先对海带蛋白的组成特点进行了分析,结果发现海带中谷蛋白的含量最高(6%),其次是球蛋白(约占5%),醇溶蛋白和清蛋白含量较低,含量分别约为3%和2%。根据这种分布特点,确定采用纤维素酶辅助碱提法提取海带中的蛋白质,研究了酶添加量、料液比、pH、提取时间、温度等因素对海带蛋白提取率的影响。通过正交试验得出海带蛋白的最佳提取条件为:液料比75,pH值11,提取时间5h,酶添加量320u/g。各因素对酶法提取海带蛋白的影响次序为:液料比>酶添加量>pH值>提取时间。然后采用响应面试验设计法,进一步对pH、酶添加量、提取时间三个因素进行优化,得到海带蛋白的提取的最佳工艺参数为:提取pH11,添加量335u/ml,提取时间5h。综合以上实验得出海带蛋白的提取工艺条件为液料比75,提取温度50℃,pH11、酶添加量335u/ml、提取时间5h。(2)以实验室自制的海带蛋白为研究对象,测定了蛋白的等电点及pH值对蛋白质功能性质(包括溶解性、持水、持油能力、乳化性质和泡沫性质)的影响。(3)先通过聚丙烯酰胺凝胶电泳分析了海带蛋白分子量的分布特点。通过Sephadex G-75凝胶过滤层析对海带蛋白进行了初步分离,得到四个峰。前两个峰型的面积较大,且大部分重叠在一起。然后出现两个较小的峰形,其所占的比例较多,出现的时间较晚,主要是一些大分子量的蛋白。收集Sephadex G-75凝胶过滤层析的峰形对应的蛋白,进行冷冻干燥,采用蛋白质纯化系统对其进一步分离,发现其尚包含很多种蛋白组分。(4)通过最小抑菌浓度实验得出,海带蛋白对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌和假单胞菌的最小抑菌浓度分别为15mg/mL、10mg/mL、10mg/mL。另外对海带蛋白的抑菌效果进行了研究,发现海带蛋白对大肠杆菌、金黄色葡萄球和假单胞菌的最佳抑菌浓度分别为90mg/ml,80mg/ml和80mg/ml。
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