小麥胚芽油超臨界CO2萃取、評價(jià)及麥胚蛋白修飾改性的研究.pdf

1、小麥胚芽是小麥籽粒的生命源泉，雖僅占小麥籽粒的1.4%-3.9%，卻蘊(yùn)含著豐富的營養(yǎng)成分，被譽(yù)為“人類天然的營養(yǎng)寶庫”。我國小麥總產(chǎn)量位居世界第一，每年可以開發(fā)利用的小麥胚芽資源潛藏量高達(dá)280-420萬噸。但我國對小麥胚芽資源的開發(fā)利用起步較晚，長期以來，除少量小麥胚芽用作提取制備小麥胚芽油的原料外，絕大部分被混在麩皮中用作廉價(jià)飼料，使得小麥胚芽資源一直處于優(yōu)質(zhì)資源低值化利用的境地。
　　本研究以小麥胚芽為原料，以提高小麥胚芽綜

2、合利用價(jià)值為目的，采用超臨界CO2萃取技術(shù)制取活性成分高的小麥胚芽油，并進(jìn)行品質(zhì)分析和生物學(xué)評價(jià)；通過糖基化反應(yīng)、發(fā)酵等方法對小麥胚芽蛋白進(jìn)行改性，以期為小麥胚芽蛋白改性探索新的途徑。主要研究內(nèi)容及結(jié)果如下：
　　1.采用超臨界CO2萃取小麥胚芽油，通過單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，確定了最佳萃取工藝：原料含水量和粒度分別為4.37%和60-80目，萃取壓力為30MPa，萃取溫度為40℃，分離溫度為50℃，分離壓力為5MPa，萃取時(shí)

3、間為1.7h，在該條件下小麥胚芽油提取率達(dá)到10.38%，油中VE含量為3.19mg/g。小麥胚芽油提取率和油中VE含量之間的相關(guān)性并沒有達(dá)到顯著水平，需根據(jù)提取目的的不同選擇不同的提取工藝。
　　2.不同提取方式對小麥胚芽油中活性成分VE和總酚類物質(zhì)含量影響較大。其中超臨界CO2萃取所得油中VE含量較高，其在不同濃度下的DPPH清除率也略高。但不同提取方式對小麥胚芽油的脂肪酸組成及分布、脫脂小麥胚芽粉的氨基酸組成等影響不大。

4、r>　　3.超臨界CO2萃取所得小麥胚芽油在外觀、理化指標(biāo)、氧化穩(wěn)定性等方面都優(yōu)于有機(jī)溶劑浸提所得油。油中富含多不飽和脂肪酸，達(dá)69.73%，其中亞油酸含量更是高達(dá)64.82%。Sn-2位脂肪酸分布也以不飽和脂肪酸為主，其中油酸和亞油酸含量約占80%。油品具有小麥胚芽特有的氣味，采用HS-SPME-GC-MS方法從中鑒定出44種成分。油中不皂化物含量達(dá)4.16%，通過GC-MS共鑒定出了5種主要物質(zhì)，其中β-谷甾醇相對含量高達(dá)60.38

5、%。此外，超臨界CO2萃取所得脫脂小麥胚芽粉中殘油量僅為0.96%，水分含量為0.47%，變性程度較低，且蛋白質(zhì)含量高(34.3%)，氨基酸組成平衡，必需氨基酸含量豐富。
　　4.小麥胚芽油的攝入不會(huì)影響大鼠的正常生長，對心、脾和腎指數(shù)無顯著影響，但卻能顯著降低肝指數(shù)。與Control組相比，單純高脂肪模型中，小麥胚芽油的攝入并不會(huì)顯著提高血清中的總膽固醇、甘油三酯水平以及動(dòng)脈硬化指數(shù)(p<0.05)；但卻能顯著提高肝臟中總膽固醇

6、、甘油三酯和直接高密度脂蛋白膽固醇水平(p<0.05)。兩組模型中小麥胚芽油的攝入均能顯著增加肝臟中還原型谷胱甘肽含量，提高過氧化氫酶和超氧化物歧化酶活力，并顯著降低丙二醛含量(p<0.05)。
　　5.采用“酶解+堿溶酸沉”技術(shù)制備小麥胚芽蛋白，蛋白質(zhì)含量達(dá)到88.26%，其中清蛋白占19.5%、球蛋白占27.37%、谷蛋白占21.24%、醇溶蛋白占2.94%。小麥胚芽蛋白中必需氨基酸占總氨基酸含量的40.67%，且分布平衡，是

7、一種理想的氨基酸組成模式。與大豆分離蛋白相比，小麥胚芽蛋白的起泡性、持油性較優(yōu)，但其溶解性、乳化性及乳化穩(wěn)定性、持水性較差。
　　6.采用糖基化反應(yīng)對小麥胚芽蛋白進(jìn)行改性，選擇葡聚糖作為糖基供體。通過單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，確定了改性的最佳條件。在底物濃度為2%，蛋白：葡聚糖=1:1，pH11.0，溫度110℃，時(shí)間20min時(shí)，改性效果最好，此時(shí)接枝度為12.05%，產(chǎn)物溶解性為85.34%。經(jīng)過糖基化反應(yīng)改性后，產(chǎn)物的等電點(diǎn)

8、向低pH移動(dòng)，且溶解性、乳化性及乳化穩(wěn)定性均有一定程度的提高。通過熒光光譜分析發(fā)現(xiàn)，反應(yīng)產(chǎn)物在激發(fā)波長347nm，發(fā)射波長422nm處有最大熒光強(qiáng)度，符合糖基化反應(yīng)產(chǎn)物的熒光特征。氨基酸分析表明該反應(yīng)主要發(fā)生在小麥胚芽蛋白的賴氨酸和精氨酸側(cè)鏈上。反應(yīng)產(chǎn)物蛋白結(jié)構(gòu)中α-螺旋數(shù)量顯著增多。由于羥基的接入，提高了分子間的空間位阻作用，產(chǎn)物熱穩(wěn)定性略有所增強(qiáng)。
　　7.采用發(fā)酵法制備小麥胚芽活性肽。以枯草芽孢桿菌為出發(fā)菌株，通過單因素實(shí)驗(yàn)

9、和響應(yīng)面實(shí)驗(yàn)優(yōu)化確定了發(fā)酵制備小麥胚芽肽的最優(yōu)條件：原料粒度60-80目，初始pH6.5，發(fā)酵溫度31℃，發(fā)酵時(shí)間48h，接種量8%。在此條件下，發(fā)酵產(chǎn)物中肽含量達(dá)到8.69mg/mL。通過考察發(fā)酵過程中肽生成量與總抗氧化能力的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)產(chǎn)物中肽生成量與抗氧化能力之間顯示良好的相關(guān)性(R2=0.9911)。該方法制備的小麥胚芽肽具有一定的體外清除自由基(DPPH·、O2-和OH-)的能力，其中對DPPH清除率最高，且清除效果與肽的濃度呈