水酶法提取甜杏仁油及水解蛋白的研究

论文摘要

甜杏仁含有丰富的油脂,富含不饱和脂肪酸,以油酸和亚油酸为主,占90%以上,其中油酸占70%左右,亚油酸20%左右。因此甜杏仁油是一种很好的保健食用油。此外,高含量的不饱和脂肪酸及油酸、亚油酸的比例使得甜杏仁油具备了良好的润湿性,常用于化妆品工业。本论文研究了水酶法提取甜杏仁油及水解蛋白的工艺路线,对破乳方法及甜杏仁蛋白与油形成稳定乳状液、水解液蛋白的回收及其体外抗氧化活性进行了探讨。首先研究了适合甜杏仁的水酶法提油及水解蛋白的工艺路线,即固液比1:5,复合植物水解酶与果胶酶1:2复配,酶添加总量2.5%（v/w）,酶解时间5h;碱提pH8.5,碱提温度60℃,碱提时间60min;Alcalase蛋白酶初始pH10,反应温度60℃,浓度1.5%（v/w）,反应时间4h,最终游离油得率为72.58%,水解蛋白得率为82.35%。增加洗渣步骤以增加乳化油回收率和水解蛋白回收率。洗渣最佳条件为洗渣pH=11,时间60min,残渣含油率降至2.5%（占原料总油含量）,含蛋白3.0%（占原料蛋白含量）。将洗渣所得水解蛋白液与水酶法提油工艺得到的水解蛋白液合并,总的水解蛋白回收率为95.1%。将水酶法提取的甜杏仁油与低温溶剂萃取得到的甜杏仁油相比,其脂肪酸组成基本相同,水酶法提取得到的甜杏仁油的皂化价和酸价偏高,过氧化值低,其他品质指标均接近,总体品质较好。其次,为进一步提高游离油得率,比较微波、加热、冷冻解冻、静置这几种物理机械方法破乳,其中冷冻解冻破乳效果最好。将乳状液-18℃下冻结20h,然后在40℃解冻2h,8000r/min离心20 min,破乳率可达42.4%,但仍有约占原料14%的油残存在乳状液中。用碱溶酸沉法从原料中提取甜杏仁蛋白,对其功能性质、组成和结构进行了测定,为乳状液破乳难提供了理论依据。甜杏仁蛋白的等电点为pH=4.5,在此等电点下制得的蛋白粉中蛋白含量占85.70%,变性温度在83℃左右。甜杏仁蛋白的吸水、吸油能力均明显优于大豆分离蛋白。当温度由20℃上升至50℃时,甜杏仁蛋白的乳化能力逐渐上升,60℃后乳化能力逐渐下降,乳化稳定性在40℃后逐渐下降。甜杏仁蛋白的表面疏水性指数为S0=164.86,大于大豆分离蛋白的表面疏水性指数5.57,这对水酶法提油得到的乳状液破乳困难做出一定的解释。大豆分离蛋白起泡性优于甜杏仁蛋白,而泡沫稳定性相似。甜杏仁蛋白含有四种不同组分,其中清蛋白为主要成分,占77%左右,球蛋白,醇溶蛋白和谷蛋白含量较少。甜杏仁清蛋白相对分子质量分别为66100、62800、54200、45700、41100、31200、28600、20400、17200、15100、14400;谷蛋白相对分子质量为42000、28600;球蛋白相对分子质量分别为68200、55600、51400、47600、27100、24400、16200和14400。其中清蛋白分子量大,分子柔顺性好,容易吸附和定向至界面,在界面形成蛋白质膜,这一步证实了甜杏仁蛋白乳化性能好和破乳困难的原因。最后,使用DA201-C大孔吸附树脂对甜杏仁水解液进行静态吸附,乙醇作为洗脱剂洗脱制备脱盐甜杏仁水解蛋白粉,其中蛋白含量为88%,相对分子质量小于600的组分占83.17%。甜杏仁水解蛋白的氨基酸组成与甜杏仁蛋白的氨基酸组成很相似,其中谷氨酸含量丰富。对甜杏仁水解蛋白粉进行体外抗氧化活性的测定发现其抗氧化能力随着蛋白浓度的增加逐渐增强。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 甜杏仁概况
• 1.2 甜杏仁的主要组成及营养价值
• 1.2.1 甜杏仁油
• 1.2.2 甜杏仁蛋白质
• 1.3 甜杏仁油加工技术
• 1.4 水酶法提油工艺
• 1.4.1 水酶法提油工艺的历史和现状
• 1.4.2 水酶法工艺提油原理
• 1.4.3 水酶法提油工艺的效果及评价
• 1.5 甜杏仁水解肽的研究
• 1.6 甜杏仁蛋白的研究
• 1.7 立题的背景与意义
• 1.8 本论文研究的主要内容
• 第二章 水酶法提取甜杏仁油及水解蛋白的工艺研究
• 2.1 前言
• 2.2 材料与仪器
• 2.2.1 材料
• 2.2.2 主要仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 甜杏仁原料成分的测定
• 2.3.2 水解液水解度的测定
• 2.3.3 生产工艺流程
• 2.3.4 酶品种的选择
• 2.3.5 水酶法提取甜杏仁油及水解蛋白的单因素和正交试验
• 2.3.6 洗渣条件的研究
• 2.3.7 甜杏仁油及甜杏仁水解蛋白得率的计算
• 2.3.8 甜杏仁油质量的测定
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 甜杏仁主要成分
• 2.4.2 酶品种的选择
• 2.4.3 固液比对游离油得率的影响
• 2.4.4 细胞壁多糖水解酶的浓度对游离油得率的影响
• 2.4.5 细胞壁多糖水解酶作用时间对游离油得率的影响
• 2.4.6 碱提pH 对游离油及水解蛋白得率的影响
• 2.4.7 Alcalase 蛋白酶浓度对游离油及水解蛋白得率的影响
• 2.4.8 Alcalase 蛋白酶作用时间对游离油及水解蛋白得率的影响
• 2.4.9 Alcalase 蛋白酶酶解进程曲线
• 2.4.10 Alcalase 蛋白酶酶解正交试验
• 2.4.11 洗渣条件的确定
• 2.4.12 甜杏仁油的质量
• 2.5 本章小结
• 第三章 乳状液的破乳及甜杏仁蛋白的结构和功能性质研究
• 3.1 前言
• 3.2 材料和仪器
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 乳状液成分分析
• 3.3.2 破乳方法
• 3.3.3 破乳效果的评价
• 3.3.4 甜杏仁蛋白粉的制备
• 3.3.5 甜杏仁蛋白等电点的确定
• 3.3.6 甜杏仁蛋白的成分分析
• 3.3.7 甜杏仁蛋白功能性质测定
• 3.3.8 圆二色性（CD）测定甜杏仁蛋白质分子构象
• 3.3.9 差示扫描量热法（DSC）测定甜杏仁蛋白的变性温度
• 3.3.10 甜杏仁蛋白组成分析
• 3.3.11 甜杏仁蛋白相对分子质量测定
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 乳状液主要成分
• 3.4.2 乳状液破乳方法的确定
• 3.4.3 离心速度对破乳率的影响
• 3.4.4 甜杏仁蛋白的成分
• 3.4.5 甜杏仁蛋白的功能性质
• 3.4.6 甜杏仁蛋白质的分子构象和变性温度
• 3.4.7 甜杏仁蛋白的组成
• 3.5 本章小结
• 第四章 甜杏仁水解蛋白的回收及体外抗氧化活性的测定
• 4.1 前言
• 4.2 材料与仪器
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 脱盐甜杏仁水解蛋白粉的制备
• 4.3.2 甜杏仁水解蛋白粉的组成
• 4.3.3 甜杏仁水解蛋白的氨基酸组成
• 4.3.4 甜杏仁水解蛋白粉相对分子质量分布测定
• 4.3.5 甜杏仁水解蛋白粉溶解性测定
• 4.3.6 甜杏仁水解蛋白粉体外抗氧化活性的测定
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 脱盐甜杏仁水解蛋白粉的组成
• 4.4.2 甜杏仁水解蛋白的氨基酸组成
• 4.4.3 甜杏仁水解蛋白粉相对分子质量分布
• 4.4.4 甜杏仁水解蛋白粉溶解性
• 4.4.5 甜杏仁水解蛋白粉体外抗氧化活性
• 4.5 本章小结
• 主要结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录：作者在攻读硕士学位期间发表的论文