花生粕深度降解及其降解产物的美拉德反应研究

发布时间：2020-08-07 18:43

【摘要】：花生经高温压榨提油以后得到花生粕,致使其蛋白结构紧密、利用率低,按照常用方法进行降解,可能会遇到反应速度慢、水解度低、风味差等问题。因此,为了尽可能加快蛋白质的水解速度和提高蛋白质的水解度,可以同时利用两种或以上的水解方法来达到理想的效果。本文利用挤压膨化、微生物发酵技术和可控酶解技术的联用,对花生粕进行前处理和深度降解,探讨降解产物的美拉德反应工艺技术、美拉德产物微胶囊化参数及条件、美拉德反应产物的生物活性,并利用全自动氨基酸分析仪、气相质谱联用仪、扫描电子显微镜、分光光度计等检测手段对酵解物、美拉德产物及其微胶囊化进行成分和结构分析。主要研究结果如下:1.以花生粕为原料,研究挤压膨化前处理联合复合酶提取花生粕氨基酸、还原糖的工艺,以此解决花生粕因高压导致其结构密实、降解程度低的问题。研究表明:当酶解前进行挤压膨化前处理,花生粕的颗粒在微观下表面发生了变化,使花生粕结构更疏松,当挤压膨化转速设置40 r/min、pH值为7.0、温度55℃,选取枯草杆菌蛋白酶、α-淀粉酶和纤维素酶复合处理4 h,在此条件下蛋白质水解度为24.56%,与未经前处理的普通蛋白酶法水解相比,挤压膨化-复合酶法花生粕的水解度提高了2.83%。2.经发酵水解得到花生粕发酵渣,研究复合酶对花生粕发酵渣水解成游离氨基酸和还原糖的影响,以此再进一步继续提高花生粕的降解程度。研究表明:在8000 U/g花生粕发酵渣的枯草杆菌蛋白酶、酶解料液比为1:20、酶解pH为7、酶解时间为6 h时有较大水解度为20.44%,在此条件下氨基酸总含量为593.513μg/mL;在此实验前,先在pH较低的条件下添加1000 U/g花生粕发酵渣的纤维素酶浓度酶解2 h,再调pH至7添加100 U/g花生粕发酵渣的α-淀粉酶与枯草杆菌蛋白酶进行复合酶解,三酶酶解液游离氨基酸的总量比单酶酶解总量上升49.14μg/mL。3.根据酵解物-木糖美拉德反应工艺,得到美拉德反应产物。分析美拉德反应产物的特性及氨基酸构成,并以感官评价和褐变程度为指标,探究不同条件对美拉德产物品质的影响,最后分析其生物活性。实验研究结果表明,花生粕在经过发酵-酶解双分解技术处理后所得到的酵解液与木糖的反应条件为:温度115℃、反应时间35 min、pH值7.0、木糖添加量1.0%时,制备得到美拉德反应产物感官评分最高,风味最佳。把得到的美拉德反应产物(MPRs)进行氨基酸分析,发现在美拉德反应中蛋氨酸、亮氨酸和谷氨酰胺与还原糖的反应活性较高。在试验过程中给定的样品浓度范围内,随着有效物质浓度的增大,花生粕酵解物美拉德反应产物清除DPPH自由基、清除羟基自由基OH~-、清除超氧化阴离子自由基O_2~-、抗脂质氧化的能力均逐渐增大,其中花生酵解物美拉德反应产物清除DPPH自由基能力最强,IC_(50)值为1.93 mg/mL。GC-MS分析结果表明,花生粕酵解物美拉德反应产物具有抗氧化性的物质含量比花生粕酵解物高。4.以花生粕酵解物美拉德反应产物作为原材料,测定其基本成分,采用喷雾干燥法使其微胶囊化,并且以包埋率作为评价指标,通过单因素实验和正交实验研究不同壁材、出风温度、芯壁比和进料速度对喷雾干燥包埋效果的影响。实验结果显示,使微胶囊达到最优包埋率的喷雾干燥制备工艺条件为:进料速度为7 r/s,出风温度为250°C,芯壁比为5:15,壁材为阿拉伯树胶粉,在此条件下包埋率为87.91%。通过SEM电镜观测微胶囊,发现微胶囊为包埋效果良好的圆球型。
【学位授予单位】：广州大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TS229

【参考文献】