汉麻籽分离蛋白提取技术及功能特性研究
汉麻籽作为一种新兴植物蛋白资源，因其含有丰富的脂肪和蛋白质，在近些年引起了科学研究者和消费者的关注。本文对汉麻籽蛋白的提取技术优化、理化性质、热处理对汉麻籽蛋白功能特性和结构的影响以及汉麻籽蛋白在Pickering乳液中的应用展开研究工作，旨在对汉麻籽蛋白提取技术、热处理对汉麻籽蛋白功能特性、结构的影响及应用进行高效、深入研究。为提高汉麻籽蛋白资源利用率，拓宽汉麻产业的发展方向以及汉麻籽蛋白的工业化生产和应用提供理论依据。研究的主要内容及结果如下。 首先通过响应面法优化汉麻籽分离蛋白提取工艺，并对汉麻籽分离蛋白组成和功能特性进行评价。结果表明：优化的汉麻籽分离蛋白提取最佳工艺参数为：料液比1∶20、时间70min、提取温度44℃、提取pH8.3、提取次数2次，蛋白质提取率达到（39.15±0.28）%，获得汉麻籽分离蛋白的蛋白质含量为93.54%；通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析，汉麻籽蛋白主要成分为麻仁球蛋白与白蛋白，分子量在20-50kDa范围内均有分布，在汉麻籽蛋白中分别占76.41%和23.59%；麻仁球蛋白由2个亚基组成，分子量分别为37kDa和21kDa。汉麻籽蛋白等电点为pH4.7，随着pH的增大，汉麻籽蛋白是一种典型的碱溶性蛋白，溶解性较高，在pH大于12时，溶解度高达80%以上，持水性为2.39±0.07g水/g蛋白，持油性为4.92±0.01ml油/g蛋白；汉麻籽蛋白的乳化性与溶解性呈正相关，在pH7时乳化稳定性达到最大值为78.3%；透反偏光显微镜观察在不同pH条件下，汉麻籽蛋白乳液的液滴变化趋势与乳化性变化趋势基本相同；经与大豆分离蛋白相比较，汉麻籽蛋白的起泡能力显著低于大豆分离蛋白，泡沫稳定性明显高于大豆分离蛋白，这与蛋白分子松散的网络结构有关。 其次，通过研究不同热处理温度（25～95℃）对汉麻籽分离蛋白的粒径分布、溶解性、乳化性及蛋白结构及其功能特性的影响。结果显示，温度升高，汉麻籽蛋白分子粒径增大，在45℃和85℃时汉麻籽分离蛋白分子PDI指数最低，说明分散程度较好，体系较为均一。在55℃处理后溶解性达到最大，同时乳化性也达到最高265.88m2/g。傅里叶红外光谱分析结果表明，汉麻籽分离蛋白酰胺I带随着温度升高向低波数方向发生了红移，热处理显著改变了汉麻籽分离蛋白构象，α-螺旋含量显著降低（p＜0.05），无规则卷曲含量显著升高（p＜0.05）；β-转角及β-折叠含量在加热过程中均呈现先增加后减少的变化趋势，表明热处理程度增强导致部分有序结构向无规则卷曲结构转化。紫外吸收强度升高并趋于稳定，说明汉麻籽蛋白二级结构中α-螺旋受到了较大程度的破坏，与傅里叶红外光谱结论一致。蛋白质热变性后引起蛋白聚集，微观形貌结果显示不同热处理温度汉麻籽蛋白的形态随着温度的升高蛋白分子粒径增大，形状由沙砾状变成不规则大聚集体。 最后，采用汉麻籽分离蛋白与脑磷脂结合制备Pickering乳液，研究了不同脑磷脂添加量对Pickering乳液粒径分布、表观黏度，贮藏稳定性和微观形貌的影响。结果显示，脑磷脂添加量30%时，PDI指数最低，分散程度较好，体系较为均一，电位为-27.0mV。随着剪切速率增大，当脑磷脂添加量10%时，乳液黏度最小，原因是凝集状态的油滴在剪切过程中相互分离，而脑磷脂添加量30%时，PDI分散指数最低，乳液粒径小，分散性好，则表观黏度较小，呈剪切稀释现象。脑磷脂添加量20%时，乳液贮藏性最好。透反偏光显微镜显示，未添加脑磷脂的乳液液滴颗粒较大且分布不均匀，随着脑磷脂添加量的增大，乳液粒径均一且分布均匀，无明显液滴聚集现象，说明脑磷脂的添加有助于乳液稳定。
汉麻籽蛋白;提取工艺;热处理;溶解性;乳化性能
哈尔滨商业大学
硕士
农产品加工及贮藏工程
石彦国
2020
中文
TQ936
2020-10-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）