米糠中蛋白质提取技术的研究.doc

米糠中蛋白质提取技术的研究摘要:实验以米糠为原料,采用碱提酸沉的方法,通过单因素和正交试验,确定了米糠蛋白提取的最佳工艺条件为:料液比1∶10(w/w)、碱提pH值10.0、碱提时间100min、碱提温度45℃,蛋白质提取率12.9%。关键词:米糠蛋白质提取1前言米糠是一种廉价、低利用率但营养丰富的稻米加工副产品。米糠中的蛋白质是一种低过敏性、高生物效价的优质植物蛋白质。米糠蛋白质作为一种新型蛋白质资源,可直接用于改善食品的营养和质构,也可用于生物活性肽的生产[1],提高米糠的使用价值。从植物原料中提取蛋白质通常使用碱法提取，本文将介绍碱法提取米糠蛋白的技术。从脱脂米糠中提取植酸钙镁后经碱液提取和盐析技术,可制得优质的米糠蛋白[2]。通过纯化技术,可使蛋白质纯度达94%～99%，其营养价值可与大米的内胚层蛋白质相当，是制作高蛋白保健、营养食品的理想强化剂[3]。2材料与方法2.1原料与试剂脱脂米糠:黑龙江八一农垦大学食品学院实验室提供。试剂:氢氧化钠、盐酸，均为分析纯。2.2仪器与设备高速组织捣碎机DS-1/DS-200(江苏盐城市龙岗医疗机械厂产);真空干燥器HC001(天津北郊争光真空器件厂产);高速离心机GT10-1(半透膜)北京时代北利离心机有限公司。2.3实验方案脱脂米糠→粉碎→浸提→离心→上清液→调蛋白等电点→离心→喷雾干燥→蛋白质取20g脱脂米糠，粉碎后,加200mL水浸泡，用10%氢氧化钠调pH至10，搅拌，离心得到上清液。往上清液里加入盐酸，调至蛋白等电点。离心，喷雾干燥，最后得到蛋白质。2.4测定方法2.4.1米糠中蛋白质的等电点的测定方法取20g脱脂米糠,粉碎之后，加200mL水浸泡，用10%氢氧化钠调pH值至10，搅拌，离心得到清液。分别取上清液20mL，加盐酸调pH值至3.0、3.5、4.0、4.5、5.0、5.5、6.0，静止4～5h离心分离，然后测定沉淀前后上清液中蛋白质含量，蛋白质沉淀率最高者所对应的pH值为沉淀蛋白质的最佳等电点[4]。2.4.2米糠中蛋白质的提取率的测定方法米糠蛋白提取率(%)=w1/w2×100%。式中，w1为提取物中蛋白质的质量(g)；w2为原料中蛋白质的质量(g)。3结果与分析3.1单因素实验方法与结果影响米糠蛋白提取率的因素包括料液比、浸提液pH值、浸提时间、浸提温度，实验中选取不同料液比、浸提液pH值、浸提时间、浸提温度四个因素进行单因素分析。3.1.1料液比对蛋白质提取率的影响准确称取5份处理后的脱脂米糠，分别选取料液比为1:8、1:10、1:12、1:14、1:16(w/w)五个水平，浸提液pH值10，浸提温度为40℃，浸提时间60min,每个实验做三个平行样,测定蛋白质提取率,根据所得数据绘制出料液比与蛋白质提取率的关系图。由图1可以看出,蛋白质的提取率随料液比的增加而升高。当料液比小时,蛋白质提取率较低，这是由于米糠中含有一定量的膳食纤维，具有较强的吸水膨胀能力，物料流动性差难以搅拌，导致蛋白质提取率低。当物料比达到1∶10以上后，蛋白提取率增加值已不明显了，而碱量用量及水量增加，因此从成本考虑，本工艺料液比选择1:10为佳。3.1.2浸提液pH值对蛋白质提取率的影响准确称取5份处理后的脱脂米糠,料液比为1:10,分别选取浸提液pH值为7、8、9、10、11五个水平，浸提温度为40℃，浸提时间60min，每个实验做三个平行样,测定蛋白质提取率,根据所得数据绘制出浸提液pH值与蛋白质提取率的关系图。由图2可以看出,随着pH值的升高,蛋白质提取率增加,且在pH值小于10时增幅较大,pH值大于10增幅较小,而pH值太高,会引起淀粉糊化,在酸沉时会消耗大量的酸,导致产品中盐分增加,不利于后续分离工序的进行。碱性太强还引起脱氨、脱羧、肽键断裂，引起胱赖反应，将氨基酸转变为有毒化合物。因此,综合上述因素考虑,本工艺提取米糠蛋白质的适宜pH值为10。3.1.3浸提时间对蛋白提取率的影响准确称取5份处理后的脱脂米糠,料液比为1:10,浸提液pH值为10,分别选取浸提时间为40min、60min、80min、100min、120min五个水平,浸提温度为40℃,每个实验做三个平行样,测定蛋白质提取率,根据所得数据绘制出浸提时间与蛋白质提取率的关系图。由图3可以看出,浸提时间越长,蛋白质溶出率越高,蛋白质提取率升高。当浸提时间达到100min时,蛋白质的溶出率达到动态平衡,蛋白质提取率变化不大。此时浸提时间的延长对蛋白质提取率的影响甚微,并且时间越长能耗越大,故综合各项指标,本工艺浸出时间以100min为佳。3.1.4浸提温度对蛋白提取率的影响准确称取5份处理后的脱脂米糠,料液比为1:10，浸提液pH值为10，浸提时间为60min，分别选取浸提温度为30℃、35℃、40℃、45