大米蛋白—麦芽糊精接枝物制备及功能性质研究

论文摘要

大米蛋白是优质蛋白,它的氨基酸组成合理并且具有低过敏性。但大米蛋白的碱溶性谷蛋白占到80%以上,所以导致其溶解性较差,从而影响了大米蛋白在食品工业中的应用。本研究拟通过对大米蛋白与糖的接枝共聚来改善大米蛋白的功能性质,并为植物蛋白的改性提供理论参考。以回收率、溶解度为考察指标进行了大米蛋白-糖湿法改性的单因素实验,研究了不同蛋白-糖质量比、不同反应时间、不同反应温度、不同pH等工艺条件对接枝物回收率和溶解度的影响。以回收率为指标,单因素实验确定的大米蛋白-糖湿法改性的较佳工艺条件为:麦芽糊精-蛋白质比为4:1,反应时间15 min,反应温度110℃,反应pH12;以溶解度为指标,单因素实验确定的大米蛋白-糖湿法改性的较佳工艺条件为:麦芽糊精-蛋白质比为4:1,反应时间25 min,反应温度80℃,反应pH12,在上述工艺条件下获得的大米蛋白-麦芽糊精复合物的溶解度为60.76%;在单因素试验结果的基础上,采用响应面法优化了大米蛋白-麦芽糊精湿法改性的工艺条件,其最佳工艺条件为:麦芽糊精-蛋白质比为4:1,反应时间21.5 min,反应温度100.0℃,反应pH 12.00,优化后的接枝物可溶性氮回收率为98.45%。以大米蛋白-麦芽糊精接枝物的可溶性氮回收率为考察指标,通过单因素实验确定了大米蛋白-麦芽糊精微波接枝的较佳工艺条件为:微波功率400600W,反应温度80℃,反应时间20 min,反应pH 12;在单因素试验的基础上,用响应面法对大米蛋白-麦芽糊精微波接枝的工艺条件进行了优化,其最佳工艺条件为:微波功率400600W,反应温度82.0℃,反应时间16.8 min,pH12.00,按此工艺条件制备的大米蛋白-麦芽糊精接枝物的可溶性氮回收率为96.25%;微波接枝反应的工艺条件明显优于湿法接枝反应,表现在:微波接枝反应的加热温度远低于湿法接枝反应的,前者为82℃,后者为100.0℃;并且微波接枝反应的时间也短于湿法接反应。在pH7、25℃、浓度2%的条件下,自提大米蛋白和大米蛋白-麦芽糊精接枝物的溶解度分别为5.71%、56.28%;乳化性EA分别为0.153、0.318,乳化稳定性ES分别为17.79mim、15.44mim;起泡性FA分别为52.5mL、32.0mL,起泡稳定性FS分别为80.95%、81.25%。相比未改性前的大米蛋白,接枝物溶解度有显著提高,35℃时溶解度达到最大值69.58%;接枝物乳化性有显著提高,但乳化稳定性略有降低,EA和ES可随接枝物浓度提高而显著提高;接枝物浓度为3%时FA可达到最大值120mL,起泡稳定性略有提高。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 大米蛋白
• 1.1.1 大米蛋白的组成及结构
• 1.1.2 大米蛋白的营养价值
• 1.2 蛋白质的功能性质
• 1.3 蛋白质的改性
• 1.3.1 物理改性
• 1.3.2 化学改性
• 1.3.2.1 酸、碱、盐作用下的改性
• 1.3.2.2 酰基化改性
• 1.3.2.3 脱酰胺改性
• 1.3.2.4 糖基化改性
• 1.3.2.5 磷酸化改性
• 1.3.2.6 烷基化改性
• 1.3.2.7 亲脂化改性
• 1.3.3 酶法改性
• 1.3.3.1 酶法水解
• 1.3.3.2 类蛋白反应
• 1.4 接枝改性—美拉德反应
• 1.4.1 美拉德反应的原理
• 1.4.2 美拉德反应的影响因素
• 1.4.3 蛋白质—糖的接枝改性
• 1.4.4 微波加热在蛋白质—糖的接枝改性中的应用
• 1.5 蛋白质—糖接枝物功能性质的改善
• 1.5.1 提高蛋白质的溶解性
• 1.5.2 提高蛋白质的乳化能力和乳化稳定性
• 1.5.3 提高蛋白质的抗氧化性
• 1.5.4 降低蛋白质的过敏性
• 1.5.5 提高蛋白质的热稳定性
• 1.5.6 增强抗菌酶类的抗菌性能
• 1.6 本课题研究的的主要意义、目的和内容
• 1.6.1 本课题研究的主要意义和目的
• 1.6.2 本课题的研究内容
• 第二章 大米蛋白-麦芽糊精接枝物的湿法制备
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料与设备
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 碱法提取大米蛋白的工艺流程
• 2.3.2 大米蛋白得率及提取率（回收率）计算
• 2.3.3 常规成分的测定
• 2.3.4 大米蛋白－麦芽糊精接枝物的制备
• 2.3.5 大米蛋白及大米蛋白－麦芽糊精接枝物溶解性的测定
• 2.3.6 大米蛋白及大米蛋白-麦芽糊精接枝物乳化性及乳化稳定性的测定
• 2.3.7 大米蛋白及大米蛋白－麦芽糊精接枝物起泡性及起泡稳定性的测定
• 2.3.8 大米蛋白－麦芽糊精接枝物可溶性氮回收率的测定
• 2.3.9 大米蛋白-麦芽糊精接枝反应影响因素的响应面分析
• 2.4 实验结果与分析
• 2.4.1 原料大米蛋白的基本成分和功能性质
• 2.4.1.1 原料大米蛋白的基本成分
• 2.4.1.2 原料大米蛋白的功能性质
• 2.4.2 不同种类的糖对大米蛋白-糖接枝共聚的影响
• 2.4.3 大米蛋白-糖接枝反应条件对接枝物可溶性氮回收率和溶解度的影响
• 2.4.3.1 不同质量比大米蛋白-糖对接枝物可溶性氮回收率和溶解度的影响
• 2.4.3.2 不同加热时间对接枝物可溶性氮回收率和溶解度的影响
• 2.4.3.3 不同加热温度间对接枝物可溶性氮回收率和溶解度的影响
• 2.4.3.4 不同反应pH 对接枝物可溶性氮回收率和溶解度的影响
• 2.4.4 大米蛋白-糖接枝反应条件的响应面法（RSM）优化
• 2.4.4.1 回归分析
• 2.4.4.2 验证实验
• 2.5 本章小结
• 第三章 大米蛋白-麦芽糊精接枝物的微波合成
• 3.1 引言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 原料与试剂
• 3.2.2 实验仪器
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 大米蛋白溶液的制备
• 3.3.2 大米蛋白-麦芽糊精接枝物的制备
• 3.3.3 大米蛋白－麦芽糊精接枝物可溶性氮回收率的测定
• 3.4 实验结果与分析
• 3.4.1 大米蛋白-麦芽糊精微波接枝条件对接枝物可溶性氮回收率的影响
• 3.4.1.1 反应温度对大米蛋白-麦芽糊精微波接枝反应的影响
• 3.4.1.2 反应时间对大米蛋白-麦芽糊精微波接枝反应的影响
• 3.4.1.3 反应pH 对大米蛋白-麦芽糊精微波接枝反应的影响
• 3.4.2 大米蛋白-麦芽糊精微波接枝反应条件的响应面（RSM）优化
• 3.4.2.1 回归分析
• 3.4.2.2 验证实验
• 3.5 本章小结
• 第四章 大米蛋白-麦芽糊精接枝物功能性质的研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验材料与设备
• 4.2.1 实验材料
• 4.2.2 实验仪器
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 大米蛋白溶液的制备
• 4.3.2 大米蛋白-麦芽糊精接枝物的制备
• 4.3.3 大米蛋白及大米蛋白－麦芽糊精接枝物溶解度的测定
• 4.3.4 大米蛋白及大米蛋白－麦芽糊精接枝物乳化性及乳化稳定性的测定
• 4.3.5 大米蛋白及大米蛋白－麦芽糊精接枝物起泡性及起泡稳定性的测定
• 4.4 实验结果与分析
• 4.4.1 大米蛋白－麦芽糊精接枝物溶解度的研究
• 4.4.1.1 不同pH 条件下大米蛋白-麦芽糊精接枝物的溶解度
• 4.4.1.2 不同温度下大米蛋白- 麦芽糊精接枝物的溶解度
• 4.4.1.3 不同浓度的大米蛋白-麦芽糊精接枝物的溶解度
• 4.4.2 大米蛋白-麦芽糊精接枝物乳化性及乳化稳定性的研究
• 4.4.2.1 不同pH条件下接枝物的乳化性（EA）及乳化稳定性（ES）
• 4.4.2.2 不同温度下接枝物的乳化性（EA） 及乳化稳定性（ES）
• 4.4.2.3 不同浓度接枝物的乳化性（EA）及乳化稳定性（ES）
• 4.4.3 大米蛋白-麦芽糊精接枝物的起泡性及起泡稳定性的研究
• 4.4.3.1 不同pH条件下接枝物的起泡性（FA）及起泡稳定性（FS）
• 4.4.3.2 不同温度下接枝物的起泡性（FA）及起泡稳定性（FS）
• 4.4.3.3 不同浓度接枝物的起泡性（FA）及起泡稳定性（FS）
• 4.5 本章小结
• 结论
• 创新点与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间所发表的学术论文