文冠果种子蛋白的提取分析及特性研究

发布时间：2020-06-10 11:00

【摘要】：文冠果是中国特有的油料树种,其种子富含脂肪及蛋白质。为充分开发利用文冠果种子资源,实现其高附加值的加工利用,对其蛋白质进行系统的基础分析研究十分必要。本文旨在研究文冠果种蛋白质的提取方法和功能特性,包括文冠果种蛋白组分的提取分析,优化碱溶酸沉法提取蛋白,变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析比较各蛋白组分及总蛋白亚基分子量,为文冠果种蛋白的高效提取奠定基础。测定文冠果种蛋白的持水性、持油性、溶解度、乳化性、起泡性、凝胶性、热稳定性等功能特性,通过分析文冠果种蛋白的氨基酸组分及测定体外消化率,进行初步营养学评价,为蛋白质产品开发及以后的工业发展提供科学依据。主要研究结果如下:(1)文冠果种蛋白质及其蛋白组分提取方法的研究及SDS-PAGE分析。结果表明,文冠果种的蛋白质含量为26.29%,经脱脂后的脱脂粉中蛋白含量为62.04%。采用连续分级提取法得出文冠果种脱脂粉中球蛋白、清蛋白、谷蛋白及醇溶蛋白组分的含量分别为26.38%、21.50%、2.49%和1.99%;并采用一次直接提取法得到水溶蛋白、盐溶蛋白、醇溶蛋白与碱溶蛋白的提取率分别为34.63%、75.57%、7.26%和80.09%。采用正交试验对碱溶酸沉法提取文冠果种蛋白进行条件优化,结果表明,在提取料液比1:11、提取pH 11、提取温度40℃、提取时间40 min的条件下,蛋白质提取率达84.06%,得率为36.40%,可得到纯度为83.92%的蛋白粉。SDS-PAGE分析图谱表明文冠果种子蛋白的主要亚基分子量分布在20~60kDa,并计算出4种蛋白组分的主要亚基分子量,为文冠果蛋白组分的进一步研究提供依据。(2)文冠果种蛋白质的功能特性研究。以碱溶酸沉法提取得到的蛋白粉为实验材料,测定蛋白持水性、持油性、溶解度、乳化性、起泡性、凝胶性、热稳定性等功能特性。结果表明,文冠果蛋白具有良好的持油性,在高温或低pH下的持水性较好。pH对蛋白的功能特性影响较大,当pH接近蛋白等电点(pH4.6)时,由于蛋白溶解度的降低,其乳化性、起泡性均减弱;在强酸、强碱条件下,蛋白溶解度较高,因而其乳化性、起泡性明显增强。适当的加热处理能够提高蛋白的溶解度、乳化性及起泡性,且高温处理会有效提高蛋白凝胶性能。蛋白乳化性受盐离子影响较大,在NaCl浓度为0.2-1.2 mol/L范围内均不能形成稳定乳液。文冠果种蛋白热凝胶形成条件的最适蛋白质量浓度为10%;随着CaCl_2浓度的增加,蛋白凝胶性逐渐递减。文冠果蛋白质的热稳定性分析结果显示蛋白变性温度为83.4℃,与SPI相比较低。(3)文冠果种蛋白的营养学评价。通过体外模拟消化试验测定蛋白消化率,并结合氨基酸成分分析与氨基酸评分,进行初步的营养学价值综合评价。采用氨基酸自动分析仪对文冠果种脱脂粉及蛋白粉的氨基酸组成进行分析,结果表明,除色氨酸外两种样品中均测得17种氨基酸,其中谷氨酸精氨酸天冬氨酸。两种样品中均包含7种必需氨基酸,其中谷氨酸与精氨酸含量较高,脱脂粉中必需氨基酸的总浓度为19.496 g/100 g,占比为27.9%,蛋白粉中必需氨基酸总浓度为26.082 g/100 g,占比为29.4%。经氨基酸评分得出,缬氨酸,异亮氨酸及亮氨酸含量均接近于标准模式谱,而甲硫氨酸为文冠果蛋白的第一限制氨基酸。采用胃蛋白酶、胰蛋白酶进行体外模拟消化测定消化率,得出最适胃蛋白酶消化浓度为0.8 mol/L,最适胰蛋白酶消化浓度为2.8 mol/L,该条件下文冠果蛋白的体外模拟消化率为98.43%,相对大豆分离蛋白较高,表明文冠果蛋白是一种易被人体消化吸收的优质蛋白。
【图文】：

文冠果,果实,种子,图片

果概述果树的生物学与资源果（Xanthoceras sorbifolia），别名文官果、文灯果、文冠木等。属或小乔木，是中国北方特有的珍稀木本油料植物果实[1, 2]。文冠果树约 1 m；小枝幼时红褐色有绒毛，后脱落；树皮呈灰褐色，扭曲状，对称，基部楔型，顶端渐尖，互生或对生；两性花序顶生，雄花序腋部紫红色或黄色；春季开花结果，秋初蒴果成熟。文冠果的成熟果型黄绿色，长 3.5～6.0 cm，表面粗糙 3 瓣开裂；每果内含种子 8～1长约 1.8 cm，宽约 1.5 cm，黑色而有光泽[3, 4]。文冠果树、花、果实所示。

流程图,小麦蛋白,流程图,文冠果

陕西科技大学硕士学位论文有作为植物蛋白饮料生产原料的研究意义。黄广玉等人[8]对文冠分析及生产加工研究，并开发出一种文冠果仁蛋白口服液，生产果仁，清洗，于 NaOH 溶液中煮沸，，清洗，用 NaOH 溶液反复磨浆，调配，加热搅拌，均质，灌装。由于文冠果油脂的大量加蛋白质的研究利用具有重要意义。蛋白组分提取方法的研究进展世纪初，Osborne[19]提出：小麦蛋白的主要组成成分为：清蛋白、蛋白，并且根据 4 种蛋白溶解特性的不同，从而提出了连续分级质的溶解特性，可广泛应用于种子蛋白质的分类及进一步工业化提取步骤如图 1-2 所示：
【学位授予单位】：陕西科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TS201.21

【相似文献】