碱酶两步法提取米渣中蛋白质的工艺研究
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大米蛋白研究与利用概述摘要:本文从大米蛋白组成成分、结构和性质出发,以研究开发和利用大米促进精深加工为支撑,阐述大米蛋白分离提取方法,概述国内外大米蛋白产品研究及开发利用现状,并对其前景进行展望。
关键词:大米;大米蛋白;提取工艺;制备;利用农业是国民经济的基础,粮食是基础的基础,是人类赖以生存、繁衍和发展的必要条件,也是食品工业的基础,是所有食品工业的基本原料的来源。
稻谷(Oyaza sativa)是人类重要的粮食种类之一,尤其是在亚洲地区。
2007年国际水稻研究所统计数据显示,近年来世界年生产稻谷总产量约为5.33亿t,中国的稻谷总产量达到1.865亿t,占35%,居世界首位。
稻谷生产和消费集中在亚洲地区,尤其以中国、印度尼西亚、孟加拉、越南和泰国为主[1]。
长期以来,稻谷生产和稻谷加工产品及副产品的深加工一直倍受食品科学家高度关注。
大米蛋白的开发和利用研究正是基于丰富稻米加工产品和合理利用稻米加工副产品的研究和综合利用。
因此,提取和合理利用大米中蛋白质具有重要社会和经济意义。
1 大米蛋白的组成和理化特性1.1 大米蛋白的组成大米蛋白具有优良营养品质,是公认的谷类蛋白中的优质植物蛋白。
按Osborne分类方法[2],大米蛋白可粗分为4类:清蛋白(albumins),可溶解于水的蛋白质,占总量2%~5%;球蛋白(globulins),溶于0.5mol/L的NaCl溶液,占总量2%~10%;谷蛋白(glutelin),溶于稀酸或稀碱,占总量80%以上;醇溶蛋白(prolamins),溶于70%~80%乙醇溶液,占总量1%~5%。
其中谷蛋白和醇溶蛋白成为贮藏性蛋白,它们是大米蛋白的主要成分。
而清蛋白和球蛋白含量较低,是大米中的生理活性蛋白。
大米蛋白因赖氨酸含量较高、必需氨基酸含量与其他谷类蛋白中必须氨基酸含量比较具有一定优势和生物价(BV)及蛋白质效用比率(PER)较高而具有良好得营养价值。
1.2 大米蛋白的主要理化特性在大米贮藏性蛋白中,谷蛋白分子量较大,分子内和分子之间广泛存在的二硫键以及分子内存在的巯基,结构决定其不溶于中性盐溶液而只溶于稀酸、稀碱,大大限制了大米蛋白功能性开发。
大米蛋白质提取技术研究摘要:大米蛋白是一种优质植物蛋白,它氨基酸组成合理,有较高的生物利用率及特有的低过敏性。
本文从碱性提取,酶法提取,复合提取几个方面详细介绍了大米蛋白质的提取工艺,并阐述了提取大米蛋白工艺的发展趋势。
关键词:大米蛋白质提取溶剂法提取酶法提取发展趋势1 引言稻谷是一种重要粮食作物,据统计,全球约有一半左右人口都以大米作为主食。
长期以来,稻谷生产及其综合利用一直受到食品科学家高度关注。
大米副产品开发与利用,如米糠、碎米等资源都得到较好开发利用,但对其中蛋白质开发利用研究,却还十分有限。
与玉米、小麦等蛋白相比,大米蛋白具有营养价值优及人体吸收利用率高等特点,其生物效价达77[1],远高于其它植物蛋白;大米蛋白还具有低过敏性、无色素干扰等特点,味道柔和而不刺激。
此外,大米蛋白富含各类氨基酸,尤其是赖氨酸含量居谷物类食物第一位。
1 大米蛋白的组成和结构1.1 大米蛋白的组成大米蛋白主要由清蛋白、球蛋白、醇溶性蛋白和谷蛋白四种蛋白组成,其中谷蛋白和球蛋白为主要成分,各自占80%和12%,醇溶蛋白占3%。
球蛋白和清蛋白是大米胚乳中生理活性蛋白,种类很多,相对分子质量为10~200 KDa和16—130 KDa。
醇溶蛋白和谷蛋白是大米中的储藏蛋白,醇溶蛋白含量不高,但与胚乳蛋白体的形态密切相关。
大米渣中主要是胚乳蛋白,由白蛋白(4%~9%)、盐溶性球蛋白(10%~11%)、醇溶性谷蛋白(3%)和碱溶性谷蛋白(66%~78%)组成。
1.2 大米蛋白的结构大米蛋白主要以两种蛋白体(protein body,PB)形式存在,即PB.I和PB.II两种类型。
电子显微镜观察表明,PB.I蛋白体呈片层结构,致密颗粒直径为0.5~2,醇溶蛋白即存在于PB.I中;而PB.II呈椭球形,不分层,质地均匀,颗粒直径约4 ,其外周膜不明显,谷蛋白和球蛋白存在于PB—II中。
两种蛋白体常相伴存在[2-3]2 大米蛋白分离提取研究现状大米蛋白来源较广泛,以早籼米或碎米为原料生产淀粉糖或米粉糖化后等副产品米渣,蛋白质含量高达40%~70%,是蛋白质良好资源。
碱法提取籼碎米中大米蛋白工艺的研究(广东省粮食科学研究所,广东广州510050)摘要:本文以籼碎米为原料,采用传统碱法提取制备大米蛋白,研究大米蛋白提取的最佳工艺。
研究结果得出:从籼碎米中制备大米蛋白的最佳工艺条件为:NaOH浓度为0.09 mol/L,料液比为1:6,提取温度为25℃,提取时间为4 h,大米蛋白的提取率为77.3%,蛋白质纯度为80.5%。
关键词:碱法;籼碎米;大米蛋白;工艺大米是世界上的主要粮食之一,全世界一半以上、我国三分之二以上的人口以大米为主食。
因此,大米蛋白是人们膳食中重要的蛋白来源之一。
我国稻米资源丰富,2008年稻谷总产量达1.93亿吨,约占我国粮食总产量的36.5%,大于小麦和玉米其他主要粮食作物。
稻谷在加工生产过程中产生约55%的整米,15%的碎米,5%的米糠和20%的谷壳。
而关于碎米和米糠的售价及综合利用水平一直不高,为了提升碎米的附加值,很多大米加工企业用碎米生产大米淀粉糖提糖后的残渣中蛋白质含量高达50%,因此,残渣可作为提取大米蛋白的优质资源。
米糠中也含有丰富的营养物质,其中蛋白质含量约12%。
这些都是宝贵的蛋白资源,国外非常重视大米和米糠的开发利用,并生产出了附加值很高的营养保健食品和化妆品等[1]。
过去我国将它们作为动物饲料使用,资源未得到合理利用。
近年来,国内高校、科研机构及企业加大研发力度,高度重视大米蛋白的开发利用研究。
本文实验主要以大米加工厂剩余的籼碎米为原料,研究碱法提取大米蛋白的最佳工艺条件。
1材料与方法1.1材料与设备籼碎米:增城市泰稷发展有限公司提供。
FSJ-1型粮食试验粉碎机;101-1型电热鼓风干燥箱;SX2型马弗炉;SZC-C型脂肪测定仪;HHS型四列孔电热恒温水浴锅;KDN-HYPY8型定氮仪-消化装备;KDN-2C型定氮仪蒸馏装置;JA2003N型电子天平;Z323K型台式冷冻高速离心机。
1.2实验方法1.2.1常规成分的分析蛋白质的测定:凯氏定氮法[2];脂肪的测定:索氏抽提法[3];水分的测定:150℃恒重法[4];灰分的测定:GB/T5505-1985[5]。
大米蛋白提取操作流程
1.目的
为了资源的合理利用及为提取大米蛋白提供技术依据和方法,制定本规程。
2. 原辅料
大米渣、乳酸、糖化酶、纯净水
3. 试验仪器
提取罐(带搅拌加热)、真空干燥机、胶体磨、储罐,滚筒式水洗转动筛、薯类淀粉除砂器、
60目筛网、除砂设备、不锈钢接料槽、螺杆泵、喷雾干燥塔、浓浆泵
4.试验原理
通过有机溶剂提取活性成分,根据蛋白性质选择适合的工艺参数。
5.操作步骤
(1)称取大米糟500Kg,装入带有搅拌的配料罐中,加2.5倍量的纯水,充分搅拌使其混合均匀,在常温下浸泡4h。
(2)浸泡结束后将米糟再次搅拌均匀,然后将混合液用胶体磨进行磨碎至料槽中。
磨碎后将悬浮液用螺杆泵送到滚筒式水洗转动筛中进行水洗除杂质(大米麸皮少量泥沙)。
(3)将水洗后的悬浮液用浓浆泵打至除砂器中进行除沙(一重除沙)进入储罐,再将储罐内的悬浮液用浓浆泵打至薯类淀粉除砂器直入糊化罐中。
(4)把除完沙的悬浮液搅拌混匀后进行加热糊化,控制压力0.05Mpa,温度控制在110℃左右,糊化2h。
(5)糊化结束后,用乳酸调PH=5,然后冷却至50℃~60℃,开启搅拌加入糖化酶(按原料量的0.07%),继续搅拌糖化6h.
(6) 糖化结束后,加入适量纯水开始离心,弃去上清液,收集沉淀。
(7)将沉淀用80℃的热纯水进行水洗除糖,再离心,如此重复3次,所得沉淀烘干即得大米蛋白或加适量纯水充分混匀后进行喷雾干燥。
(8)检测各项指标。
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从葵花脱脂粕中提取分离蛋白质工艺的研究引言:葵花脱脂粕是一种常见的油料残渣,含有丰富的蛋白质资源。
提取和分离这些蛋白质是一项重要的研究课题,有利于实现资源的高效利用和降低环境污染。
本文将探讨一种有效的工艺方法,用于从葵花脱脂粕中提取和分离蛋白质。
一、葵花脱脂粕的特点葵花脱脂粕是经过葵花籽压榨后得到的残渣,具有较高的蛋白质含量。
葵花蛋白质含有丰富的氨基酸,具有良好的营养价值和生物活性。
然而,葵花脱脂粕中的蛋白质通常与其他成分混合在一起,需要通过合适的工艺方法进行提取和分离。
二、蛋白质提取和分离的工艺方法1. 酸碱法:通过调节葵花脱脂粕的pH值,使蛋白质溶解或沉淀。
首先,将葵花脱脂粕与一定浓度的酸或碱溶液进行反应,使蛋白质溶解或沉淀。
然后,通过离心或过滤等操作,将溶解或沉淀的蛋白质分离出来。
2. 酶解法:利用酶的作用,使蛋白质在特定条件下发生酶解反应。
首先,将葵花脱脂粕与适当的酶进行反应,使蛋白质发生酶解反应。
然后,通过离心或过滤等操作,将酶解后的蛋白质分离出来。
3. 超声波法:利用超声波的机械作用和热效应,破坏葵花脱脂粕中蛋白质的结构,使其溶解或分离。
首先,将葵花脱脂粕与水或其他溶剂进行超声波处理,破坏蛋白质的结构。
然后,通过离心或过滤等操作,将溶解或分离的蛋白质分离出来。
4. 电泳法:利用电场作用,将蛋白质在凝胶或其他介质中进行分离。
首先,将葵花脱脂粕中的蛋白质进行电泳处理,使其在凝胶或其他介质中分离。
然后,通过染色或其他方法,观察和分析分离的蛋白质。
三、工艺方法的优缺点1. 酸碱法:操作简单,成本较低。
但是,酸碱溶液对环境有一定的污染,且蛋白质的纯度较低。
2. 酶解法:选择合适的酶可以提高蛋白质的纯度和产率。
但是,酶的成本较高,需要进行酶解时间和温度的优化。
3. 超声波法:处理时间短,对蛋白质的结构破坏较小。
但是,超声波设备成本较高,操作需要一定的技术。
4. 电泳法:分离效果好,可获得较高纯度的蛋白质。