米渣蛋白改性和改性產(chǎn)物的乳化性及應(yīng)用的研究.pdf

1、本文以大米糖化制造淀粉糖生產(chǎn)中產(chǎn)生的大量副產(chǎn)物一米渣為原料，探討采用酶法和美拉德反應(yīng)法這兩種蛋白改性方法制備乳化性能高的米渣蛋白改性產(chǎn)品，并將自制得到的高乳化性能的改性產(chǎn)品應(yīng)用于微膠囊粉末油脂。 1．對米渣中理化指標(biāo)(水分、灰分、蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物、金屬元素、氨基酸)進(jìn)行測定，結(jié)果表明米渣蛋白含量極高、營養(yǎng)豐富、氨基酸配比合理，可以作為保健品、功能型食品開發(fā)的原料。采用堿溶酸沉法；蛋白酶法；堿蛋白酶兩步法；排雜法；淀粉酶、

2、纖維素酶結(jié)合酶解法五種不同的提取方法對米渣中的蛋白進(jìn)行提取，結(jié)果表明，采用排雜法和淀粉酶纖維素酶酶解法兩種方法聯(lián)用提取的效果最佳，得到的米渣蛋白中的蛋白質(zhì)含量近84％，蛋白質(zhì)得率近82％。 2．探討了木瓜蛋白酶、Alcalase、Protamex 和 Flavourzyme 四種蛋白酶對米渣蛋白進(jìn)行水解過程中，水解度(DH)、水解產(chǎn)物乳化活性及乳化穩(wěn)定性的變化，確定了米渣酶解過程的最佳用酶為Alcalase 2.4LFG酶。確定

3、了 Alcalase 水解米渣蛋白的工藝條件為：酶濃度為 0.003mL·g<'-1>，底物濃度=10％，T=60℃，pH=9.0。根據(jù) pH-state法，通過控制反應(yīng)加堿量為0mL、9mL、18 mL、27 mL、63 mL，可以得到水解度依次為2.89％，3.89％、4.89％、5.89％和9.89％的有限酶解米渣蛋白，為了方便記錄，將水解度數(shù)值取整，即得到水解度分別為3、4、5、6、10的有限酶解米渣蛋白。 3．對不同D

4、H的有限酶解米渣蛋白性能：乳化性、乳化穩(wěn)定性、溶解性、表面張力、粘度進(jìn)行表征。結(jié)果表明，DH=4的有限酶解米渣蛋白的乳化功能特性最佳；與酪朊酸鈉進(jìn)行比較，結(jié)果顯示DH=4的有限酶解米渣蛋白的乳化性、表面張力更優(yōu)，但乳化穩(wěn)定性和溶解性不及酪軟酸鈉佳。通過對不同DH的有限酶解米渣蛋白乳狀液的粒度與酪朊酸鈉的粒度進(jìn)行測定，只有有限酶解米渣蛋白(DH=4)和酪朊酸鈉的乳狀液粒度分布呈正態(tài)高斯分布，但前者平均粒徑會隨著時間的增加而增大，這是導(dǎo)致它

5、的乳化穩(wěn)定性不如酪軟酸鈉的原因。 4．對不同DH的有限酶解米渣蛋白的分子量分布進(jìn)行測定，有限酶解米渣蛋白的分子量分布范圍在80Da-15KDa，隨著水解度的提高，米渣蛋白的分子量向低分子量移動；當(dāng)DH=10時，產(chǎn)物的分子量集中Mw=692Da處，且其分布所占面積比例達(dá)到94.76％，可見此時酶解產(chǎn)物中小分子肽或氨基酸成分為主，分子量低，柔韌性差，乳化性能不高，再次證明了要想得到乳化性能較佳的米渣蛋白有限酶解產(chǎn)物，水解度必須要控制

6、10以內(nèi)，即(DH<1.0)；由有限酶解米渣蛋白的乳化性能表征，可以看出DH=4的有限酶解米渣蛋白的分子量分布(43.17％的Mw=2233Da和50.17％Mw=441Da的分布)是有利于乳化性能的提高。 5．通過二次回歸通用旋轉(zhuǎn)正交試驗設(shè)計，應(yīng)用響應(yīng)面分析法對有限酶解米渣蛋白一麥芽糊精Maillard反應(yīng)過程中的各反應(yīng)條件進(jìn)行分析，建立數(shù)學(xué)模型，優(yōu)化反應(yīng)條件參數(shù)，根據(jù)SAS脊嶺分析結(jié)果，結(jié)合實際的操作條件，在58℃，采用水解

7、度 (DH=6) 的有限酶解米渣蛋白，保持其與麥芽糊精的比例為 8:1，pH為6.5，反應(yīng)3天可以得到乳化活性(EAI)為0.3170的反應(yīng)共聚物，比國外進(jìn)口的酪朊酸鈉(EAI=0.2695)還要好。 6．對制備的有限酶解米渣蛋白-麥芽糊精Maillard反應(yīng)共聚物進(jìn)行紅外光譜掃描，結(jié)果表明美拉德反應(yīng)后產(chǎn)物的紅外光譜既具有蛋白的酰胺化合物的吸收帶特征峰，又具有糖的特征吸收峰，而且在3400cm<'-1>左右吸收峰的強度增大，這是

8、由于新物質(zhì)共價交聯(lián)反應(yīng)出現(xiàn)了新的N-H鍵，1660 cm<'-1>處蛋白中的C=O的伸縮振動明顯減弱，1456-1369 cm<'-1>處糖的C-O-H中O-H的彎曲振動也明顯減弱，說明反應(yīng)發(fā)生在這兩個基團上。 7．將自制的 DH=4 有限酶解米渣蛋白作為乳化劑用于微膠囊粉末油脂制備是可行的，DH=4有限酶解米渣蛋白：阿拉伯膠比例為7：3時，所得到的產(chǎn)品油脂包埋率最大，達(dá)到92.5％。而自制的有限酶解米渣蛋白-麥芽糊精美拉德反應(yīng)