超声波辅助提取熊猫豆蛋白及其功能性质的研究

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目录河西学院本科生毕业论文(设计)诚信声明 (2)河西学院本科生毕业论文(设计)开题报告 (3)摘要 (6)关键词 (6)引言 (7)1材料与仪器 (7)1.1实验材料与试剂 (7)1.2主要仪器设备 (7)2方法 (7)2.1蛋白质标准曲线制作 (7)2.2水溶性蛋白的提取工艺 (7)2.3熊猫豆蛋白的等电点的测定 (8)2.4熊猫豆蛋白提取工艺的确定 (8)2.5水溶性蛋白得率计算 (8)2.6蛋白质功能性质研究方法 (8)3结果与分析 (10)3.1单因素试验结果 (10)3.2熊猫豆蛋白提取工艺的优化 (12)3.3熊猫豆水溶性蛋白质的功能特性 (16)4结论 (20)参考文献 (20)致谢 (22)河西学院本科生毕业论文(设计)诚信声明本人郑重声明:所呈交的本科毕业论文(设计),是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议,除文中已经注明引用的内容外,本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。

对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。

本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。

作者签名:二O一二年六月十日农业与生物技术学院生物科学2012届本科生毕业论文超声波辅助提取熊猫豆蛋白及其功能性质的研究摘要:利用响应面分析超声波辅助提取熊猫豆水溶性蛋白质工艺条件,并对其功能性质进行了研究。

确定了最佳提取工艺条件为:pH 6,温度39 ℃,超声时间22min,料液比1:12。

在此条件下熊猫豆水溶蛋白得率为19.97% 。

结果表明:远离其等电点时,熊猫豆蛋白具有良好的持水性、溶解度、乳化性及乳化稳定性;熊猫豆蛋白的持水性和溶解度与NaCl 浓度(0-1.0mol/L)呈正相关,而过高的离子强度(NaCl浓度高于0.8-1.0mol/L)会使熊猫豆蛋白的乳化性和乳化稳定性下降;蔗糖的加入会增加熊猫豆蛋白的持水性,但会降低其溶解度,对熊猫豆蛋白的乳化性和乳化稳定性影响不大;熊猫豆蛋白的吸油性与温度(20-40℃)呈正相关,持水性、溶解度、乳化性及乳化稳定性于30℃时最好。

关键词:熊猫豆;水溶性蛋白;正交实验;功能性质Study on the Panda Bean Protein Extraction and Functional Properties of Proteins from Panda Bean by Ultrasonic MethodAbstract In order to get better water-soluble proteins from panda bean extractions, Orthogonal experimental design was carried out to determine the optimum extraction conditions, and further more, some functional properties of the water-soluble proteins from Panda beans were anlaysed. The optimum extraction conditions were: pH 6, temperature 39℃, extraction time 22min, solid to liquid ratio of 1:12. Under these conditions, the maximum yield of water-soluble proteins from panda bean is 19.97%. Results indicated that water-soluble proteins from panda bean showed well stablility in water-holding capacity, emulsifying capacity and emulsion stability at pH far away from isoelectric point. The water-holding capacity and solubility of panda bean extracted proteins had respective positive correlation with NaCl concentration within the range of 0-1.0 mol/L. The highest emulsifying capacity was observed at 0.8 mol/L and the highest emulsion stability was at 0.6 mol/L, and a higher level of NaCl concentration resulted in a remarkable decline in both of emulsifying capacity and emulsion stability of extracted panda bean proteins; as increased sucrose concentrations added the water-holding capacity, and decreased water solubility of the extraction, but little changes in the emulsifying capacity and emulsion stability were observed; the oil-absorbing capacity of panda bean proteins were positively correlated with temperature (20-40℃), 30℃results the best water-holding capacity, solubility, emulsifying capacity and emulsion stability of panda bean proteins.Keywords: Panda bean; Water-soluble protein; Orthogonal; Functional properties引言熊猫豆又称猫眼豆,豆科,一年生植物,是我国河西走廊的珍稀名贵彩色豆种。

熊猫豆中含有大量蛋白质,高达34.5%,是豆类中仅次于大豆、四棱豆和羽扇豆的高蛋白作物。

熊猫豆氨基酸种类齐全,人体中不能合成的8种必需氨基酸中,除色氨酸和蛋氨酸含量稍低外,其余6种含量均高,尤以赖氨酸含量丰富(张勇2007)。

目前,有关熊猫豆蛋白提取及其性质研究较少,但是人们已经越来越认识到熊猫豆蛋白质的开发利用的广阔前景。

因次,以熊猫豆为原料,通过响应面分析对比研究相关因素对熊猫豆蛋白质提取率的影响,并对其功能特性进行初步探索,不仅可以为熊猫豆的深加工提供理论依据,而且提高其附加值,为资源的综合利用提供新的途径。

1材料与仪器1.1 实验材料与试剂熊猫豆:张掖市新乐超市场购买,大小适中、颗粒饱满;食用油;牛血清白蛋白;无水乙醇;盐酸;氢氧化钠;考马斯亮蓝G-250;磷酸二氢钠;磷酸氢二钠;氯化钠;蔗糖;十二烷基磺酸钠。

1.2 主要仪器设备722N可见光分光光度计;万能粉碎机;L-203电子天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;SB120DT超声波清洗机,宁波新芝生物科技股份有限公司;可见光分光光度计,722型上海光谱仪器有限公司;LNG-798A离心机,太仓市华利达实验设备有限公司;DKB-501数码超级恒温水浴锅;DHG-9101-1型电热恒温干燥箱,上海光谱仪器有限公司。

2方法2.1 蛋白质标准曲线制作准确称取牛血清白蛋白0.012mg,加入0.15g NaCl,用少量蒸馏水溶解定容至100mL,配制120g/mL的牛血清白蛋白质标准液,分别精确吸取120ug/mL的牛血清白蛋白原液0.20、0.40、0.60、0.80、1.00mL用蒸馏水全部稀释至1mL,然后分别加入5ml考马斯亮蓝溶液,混合均匀,于25℃的恒温水浴锅中保温10min,冷水浴中冷却后,立即于595nm处测定吸光度。

以1mL蒸馏水代替样品液,加入5mL考马斯亮蓝溶液,其余操作同上,做空白对照(刘叶青2007)。

以试管中标准蛋白的总量(ug)为横坐标,相应的吸光度值(A)为纵坐标制作标准曲线图,并做线性回归,得回归方程为:Y=0.0045X+0.0249,R2=0.9691。

2.2 水溶性蛋白的提取工艺熊猫豆→去杂→粉碎→称重→缓冲液浸提→超声→离心→取上清→测蛋白含量→计算蛋白得率(常学东2004)。

2.3 熊猫豆蛋白的等电点的测定分别配制不同pH值的一定浓度的熊猫豆蛋白溶液,3000r/min离心30min,取上清液测定蛋白含量,蛋白浓度最低时的pH值即为等电点。

2.4 熊猫豆蛋白提取工艺的确定2.4.1 pH对熊猫豆蛋白得率的影响以pH为考察因素,分别选取4,5,6,7,8其他条件为,温度30℃,超声时间30min,料液比1:10,通过计算不同pH条件下的蛋白得率,确定最佳的提取pH值(黄群,麻成金等2009)。

2.4.2 料液比对熊猫豆蛋白得率的影响料液比为考察因素,分别选取料液比1:5,1:10,1:15,1:20,1:25,1:30,其他条件为pH6,温度30℃,超声时间30min,通过计算不同料液比条件下的蛋白得率,确定最佳的提取料液比(张佰清,林子木等2011)。

2.4.3 超声时间对熊猫豆蛋白得率的影响以超声时间为考察因素,分别选取10 min,15 min,20 min,25 min,30 min,其他条件为pH6,温度30℃料液比1:15,通过计算不同超声时间下的蛋白得率,确定最佳的提取超声时间(蔡金星,刘秀凤等2007)。

2.4.4 温度对熊猫豆蛋白得率的影响以温度为考察因素,分别选取20℃,25℃,30℃,35℃,40℃,其他条件为,pH6,超声时间25min,料液比1:15,通过计算不同温度条件的下蛋白得率,确定最佳的提取温度(刘艳荣,原超等2010)。

2.5 水溶性蛋白得率计算蛋白得率的测定:考马斯亮蓝法G-250(刘叶青2007)蛋白得率(%)= 分离蛋白质量(g)×100% 熊猫豆粉质量(g)2.6 蛋白质功能性质研究方法2.6.1 蛋白质在不同pH值、盐浓度、蔗糖质量浓度、温度条件下的持水性测定用0.1mol/L的盐酸和NaOH溶液调节0.01mol/L的NaH2PO4溶液,配制不同pH值的溶液;用1.0mol/L的NaCl溶液配制不同浓度的盐溶液;稀释5g/100mL的蔗糖溶液配制不同质量浓度的蔗糖溶液。