大米蛋白的提取及改性研究

论文摘要

本论文以粳米为原料,对大米蛋白的提取工艺、蛋白的功能特性和改性等进行了系统的研究,旨在通过改善大米蛋白的功能性质,开发一种大米蛋白产品,为稻米资源的深度开发和综合利用提供理论依据和技术基础。其主要研究结果如下:碱酶法提取大米水解蛋白的最佳工艺条件为:碱性蛋白酶在58℃,pH值8.5,料液比1:9,加酶量为1000 U/g米粉条件下提取4 h。在此工艺条件下,大米蛋白提取率达到70.50%,大米蛋白纯度为66.53%。分别采用物理-酶法,双酶法及碱酶分步法三种复合方法对大米蛋白提取工艺进行研究,结果表明三种复合方法均能提高大米蛋白提取率,其中碱酶分步法在提高大米蛋白提取率及纯度上效果显著。确定碱酶分步提取大米蛋白最佳工艺条件为:碱提,pH11.0,温度50℃,时间3 h,料液比1:8;酶提,加酶量750 U/g米粉,时间2 h,pH8.5,料液比1:9,温度55℃。在此条件下,大米蛋白的提取率达到90.21%,纯度达到83.34%。研究了pH值对大米蛋白溶解性、乳化特性、起泡性及起泡稳定性的影响,并对碱提大米蛋白和酶提大米蛋白的功能性质进行比较。最后采用碱性蛋白酶对碱提大米蛋白进行改性研究。确定南宁碱性蛋白酶最佳改性条件:加酶量5000 u/g蛋白,pH9.5,温度55℃和酶解时间2 h,得到大米蛋白溶出率为85.45%。对不同水解度条件下的大米蛋白的功能性质进行比较。结果表明DH为8%的大米蛋白酶解物具有良好的溶解性、乳化和起泡特性,随着DH的继续增大,蛋白的过度水解导致乳化和起泡性均有不同程度的降低。但其氨基酸组成无明显变化。同时对水解过程中蛋白酶的分配方式进行探讨。实验结果显示当加入较多的蛋白酶或随着反应时间的延长,分配于已溶蛋白水解的酶量比例较高。并在此基础上研究了TGase对DH16%大米蛋白水解液功能性质的影响。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 国内外大米资源概述
• 1.2 大米蛋白的研究与开发现状
• 1.2.1 大米蛋白的组成及结构
• 1.2.2 大米蛋白存在形式
• 1.2.3 大米蛋白的营养价值
• 1.2.4 大米蛋白分离提取的研究现状
• 1.2.5 大米蛋白改性的研究现状
• 1.2.6 大米蛋白的产品开发应用现状
• 1.3 立题依据及研究内容
• 1.3.1 立题意义
• 1.3.2 主要研究内容
• 第二章 米粉为原料制备大米蛋白工艺的研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料和设备
• 2.2.1 实验材料和试剂
• 2.2.2 仪器与设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 常规成分的分析
• 2.3.2 福林酚法测定蛋白质含量
• 2.3.3 酶活力的测定
• 2.3.4 蛋白质的提取
• 2.3.5 蛋白质提取率及纯度的计算
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 蛋白酶法提取大米蛋白工艺的研究
• 2.4.2 复合法提取大米蛋白的研究
• 2.5 本章小结
• 第三章 大米蛋白功能性质的研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料和设备
• 3.2.1 实验材料和试剂
• 3.2.2 仪器与设备
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 大米蛋白制备
• 3.3.2 大米蛋白溶解性的测定
• 3.3.3 大米蛋白水解度的测定
• 3.3.4 大米蛋白乳化性及乳化稳定性的测定
• 3.3.5 大米蛋白起泡性及起泡稳定性的测定
• 3.3.6 大米蛋白氨基酸组成分析
• 3.3.7 大米蛋白超微结构分析
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 蛋白酶法提取大米蛋白提取率与水解度的关系
• 3.4.2 pH 对大米蛋白溶解度的影响
• 3.4.3 pH 对大米蛋白乳化性及乳化稳定性的影响
• 3.4.4 pH 对大米蛋白起泡性及起泡稳定性的影响
• 3.4.5 大米蛋白超微结构分析
• 3.4.6 大米蛋白氨基酸组成分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 大米蛋白酶法改性的研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验材料和设备
• 4.2.1 实验材料和试剂
• 4.2.2 仪器和设备
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 不同蛋白酶的催化反应进程
• 4.3.2 酶反应条件研究
• 4.3.3 TGase 改性的工艺
• 4.3.4 大米蛋白溶解性的测定
• 4.3.5 大米蛋白水解度的测定
• 4.3.6 大米蛋白乳化性及乳化稳定性的测定
• 4.3.7 大米蛋白起泡性及起泡稳定性的测定
• 4.3.8 大米蛋白表面疏水性的测定――ANS 荧光探针法
• 4.3.9 大米蛋白氨基酸组成分析
• 4.3.10 大米蛋白分子量测定
• 4.3.11 反应物自由氨基的测定
• 4.4 试验结果和讨论
• 4.4.1 蛋白酶制剂的选择
• 4.4.2 酶反应动力学的研究
• 4.4.3 碱性蛋白酶水解条件的优化
• 4.4.4 酶改性大米蛋白功能性质的研究
• 4.4.5 酶解过程中酶的分配方式
• 4.4.6 TGase 对大米蛋白水解液功能性质的影响
• 4.5 本章小结
• 论文主要结论
• 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文