【摘 要】
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菜籽饼是油菜籽制油副产物。中国近年菜籽饼年产750万吨以上,通常用于动物饲料和农业肥料,经济效益低,而冷榨菜籽饼（蛋白质含量35～40%）因压榨条件温和,色泽浅、抗营养因子含量低、蛋白变性程度低,是提取蛋白质、开发高附加值产品的优质资源。p H分段控制法是提取分离植物蛋白的主要方法,该法不仅使用大量的强酸/碱调节提取液p H值、能耗高、提取蛋白产生的废水及废渣不易处理,而且蛋白质提取率低、色泽及功
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菜籽饼是油菜籽制油副产物。中国近年菜籽饼年产750万吨以上,通常用于动物饲料和农业肥料,经济效益低,而冷榨菜籽饼（蛋白质含量35～40%）因压榨条件温和,色泽浅、抗营养因子含量低、蛋白变性程度低,是提取蛋白质、开发高附加值产品的优质资源。p H分段控制法是提取分离植物蛋白的主要方法,该法不仅使用大量的强酸/碱调节提取液p H值、能耗高、提取蛋白产生的废水及废渣不易处理,而且蛋白质提取率低、色泽及功溶解性差,限制了其在食品工业中的大规模应用。鉴于此,本文以冷榨双低菜籽饼为研究对象,首先研究了碱性电解水提取冷榨菜籽蛋白工艺优化及特性分析;然后研究了电解水p H偏移处理以及超声辅助电解水p H偏移处理对菜籽蛋白结构的影响;最后研究阐明电解水p H偏移处理以及超声辅助电解水p H偏移处理菜籽蛋白结构变化对相应功能的影响,为冷榨菜籽蛋白在食品工业中的应用提供理论基础,增加其在工业中的应用价值。主要研究方法和结果如下:（1）采用碱性电解水提取冷榨菜籽饼蛋白（简称菜籽蛋白,Rapeseed protein,RPI）并优化提取工艺,考察了碱性电解水p H值、料液比、提取温度和时间等因素对菜籽蛋白提取率的影响,通过响应面法优化菜籽蛋白的提取工艺;并对比分析了相同条件下传统酸/碱法调配p H水（Ultrapure water extracted Rapeseed Protein,URP）与碱性电解水（Alkaline electrolyzed water extracted Rapeseed Protein,ARP）对菜籽蛋白提取率、结构和功能特性方面的影响;通过单因素与响应面试验确定了碱性电解水提取冷榨菜籽饼分离蛋白提取工艺各环节因素对菜籽蛋白提取率影响的主次顺序分别为:碱性电解水p H值、温度、料液比、时间;提取优化工艺条件为温度45℃、碱性电解水p H值11.5、料液比1:10 g/m L和提取时间60 min,蛋白质提取率为59.34%。与相同条件下碱溶酸沉法相比,碱性电解水提取的菜籽分离蛋白游离巯基和二硫键含量高、表面疏水性强、粒径小、ζ-电位绝对值大,同时其提取率、溶解性、持油性、乳化性和起泡性均显著得到改善（P＜0.05）;此外,ARP内源荧光光谱强度更高,二级结构更有序。（2）通过粒径、ζ-电位、聚丙烯酰胺凝胶电泳、疏水性测定、游离巯基、傅里叶变换红外光谱（FTIR）和内源荧光光谱分析（FI）研究了电解水p H偏移处理（2.5、11.5、12.5）以及超声（20 k Hz,240 W,40℃,10 min）辅助电解水p H偏移处理对菜籽蛋白结构的影响。结果表明,超声辅助电解水p H偏移处理显著改变了RPI的结构。与对照组相比,RPI经超声辅助p H偏移处理后粒径显著减小（596.70～107.3 nm,P＜0.05）,ζ-电位绝对值降低（-12.23～-16.63 m V,P＜0.05）,除p H 12.5外游离巯基含量增加（16.67～44.01μmol/g）。同时与对照组相比,表面疏水性增加（从5.1.43～135.73,P＜0.05）,而ɑ-螺旋和无规则卷曲含量减少（P＜0.05）。荧光光谱和红外光谱分析表明,RPI的二级和三级结构发生了改变。（3）以溶解性、持水/油性、乳化性和乳化稳定性为指标,考察了电解水p H偏移处理与超声辅助电解水p H偏移处理对菜籽蛋白功能的影响。结果表明,超声辅助电解水p H偏移处理可以显著改善RPI溶解性、持油性、乳化性和乳化稳定性（P＜0.05）,而持水性显著降低（P＜0.05）。对照组相比,在超声p H 12.5条件下RPI溶解性、持油性、乳化性和乳化稳定性分别增加了37.15%、0.99 g/g、15.24 m~2/g和38.34 min,而其持水性降低了0.73 g/g。因此超声辅助电解水p H偏移处理具有协同效应,可以改善菜籽蛋白功能特性,这将是扩大RPI和其他植物蛋白应用的有效手段。
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