物理改性對蠶蛹蛋白功能特性及酶解特性的影響.pdf

1、栽桑養(yǎng)蠶在我國已有數(shù)千年歷史，產(chǎn)業(yè)規(guī)模居世界首位。目前我國年產(chǎn)鮮蠶蛹50萬噸以上，資源相當豐富。蠶蛹具有較高的營養(yǎng)價值，蛋白質(zhì)含量占干物質(zhì)量的50-60％，富含有18種氨基酸，氨基酸比例符合FAO/WHO建議的理想氨基酸模式，是一種優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)資源，具有較高的開發(fā)利用價值。然而長期以來，由于蠶蛹本身存在的一些不良特性以及蠶蛹蛋白特定加工生產(chǎn)技術(shù)的制約，限制了蠶蛹蛋白的深加工開發(fā)利用，造成了蠶蛹資源的巨大浪費。本論文以經(jīng)過脫脂蠶蛹為原料，利

2、用磨球超微粉碎和超聲波的物理作用對蠶蛹蛋白基本特性進行改良，在單因素實驗的基礎(chǔ)上，采用響應面分析法優(yōu)化磨球超微粉碎和超聲波改性蠶蛹蛋白的工藝條件，研究改性前后蠶蛹蛋白氨基酸組成、理化性質(zhì)、功能特性和酶解特性的變化，并對其生物功能活性進行評價。取得了研究結(jié)果如下：
　　1.磨球超微粉碎改性蠶蛹蛋白的優(yōu)化工藝。以蛋白質(zhì)溶解度為評價指標，在研究料液比、處理時間、溫度和pH值的單因素試驗基礎(chǔ)上，運用響應面分析法得到磨球超微粉碎改性蠶蛹蛋白

3、的最優(yōu)工藝條件為，料液比8.3g/L、pH8.1、處理時間61s。在此條件下，蠶蛹蛋白的溶解性、乳化性、乳化穩(wěn)定性、起泡性和起泡穩(wěn)定性分別提高了259.6%，50.0%，141.7%，61.0%和33.8%，而其持水性和吸油性卻分別降低了25.3%和27.2%。
　　2.應用數(shù)學推導方法并結(jié)合酶解試驗對磨球超微粉碎處理前后蠶蛹蛋白的酶解動力學進行研究。結(jié)果表明，磨球超微粉碎處理前后蠶蛹蛋白的水解度均隨著alcalase濃度的增大而

4、增大，隨著初始底物濃度的增大而減小。水解度公式為：未處理蠶蛹蛋白DH=3.86 ln[1+(7.0199 E0/S0-0.0064) t]；超微粉碎處理蠶蛹蛋白DH=5.38 ln[1+(5.1482 E0/S0-0.0019) t]。超微粉碎處理前后蠶蛹蛋白酶解均存在最大臨界初始底物濃度。驗證試驗表明，所建的動力學模型與實際水解過程基本吻合，能夠用于預測蠶蛹蛋白的酶解過程。
　　3．超聲波改性蠶蛹蛋白的優(yōu)化工藝。以蠶蛹蛋白溶解度

5、為主要評價指標，通過Box-Behnken旋轉(zhuǎn)中心組合方法對超聲波改性的蠶蛹蛋白的濃度、超聲波功率、處理溫度和處理時間進行優(yōu)化。結(jié)果顯示，超聲波改性蠶蛹蛋白的最優(yōu)工藝條件：超聲波功率530.4W、蠶蛹蛋白質(zhì)量分數(shù)10.84%、處理溫度37.4℃、處理時間96.4min。處理后蠶蛹蛋白的溶解度可達15.63g/L。在此工藝條件下制備的蠶蛹蛋白的溶解度、乳化性和起泡性分別提高303.8%、87.5%和39.5%。
　　4．應用數(shù)學推導

6、結(jié)合實驗研究的方法對超聲處理前后蠶蛹蛋白的酶解動力學進行了研究。結(jié)果表明，超聲處理前后蠶蛹蛋白的水解度均隨著alcalase濃度的增大而增大，隨著初始底物濃度的增大而減小。超聲處理前蠶蛹蛋白的alcalase酶解動力學模型為：DH=3.86 ln[1+(7.0199 E0/S0-0.0064) t]錯誤!未找到引用源。；超聲處理后蠶蛹蛋白的alcalase酶解動力學模型為：DH=5.30 ln[1+(5.85 E0/S0-0.002)

7、t]。超聲處理前后蠶蛹蛋白酶解均存在最大臨界初始底物濃度。驗證試驗表明，所建的動力學模型與實際水解過程基本吻合，能夠用于預測蠶蛹蛋白的酶解過程。
　　5．比較研究了酶解、超聲波和微細化改性技術(shù)，對蠶蛹蛋白的分子結(jié)構(gòu)和生物學活性的影響。結(jié)果表明，經(jīng)過改性后的蠶蛹蛋白，紅外光譜吸收峰的面積和峰形都發(fā)生了不同程度的變化，其中酶解改性后蛋白吸收峰的變化最大，其次為超聲波改性，而紫外光譜的峰面積和高度都明顯變小。掃描電鏡圖片顯示，改性后的蛋