玉米黄粉中醇溶蛋白的提取纯化及增塑成膜研究

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本文以玉米黄粉为原料,优化了玉米醇溶蛋白的提取工艺,纯化了玉米醇溶蛋白并同时脱去玉米黄素,研究了玉米醇溶蛋白的功能特性和玉米醇溶蛋白增塑膜的性质。本文以玉米黄粉(CGM)为原料,研究磁力搅拌提取玉米醇溶蛋白(zein)的最佳工艺条件是:使用体积分数70%的乙醇做提取剂、料液比1:12(W/)、磁力搅拌温度50℃、转速40提取1.5h。该条件下蛋白提取率达90.24%,得到固体成品蛋白含量约为62.29%。超声波提取zein最佳工艺条件是:黄粉粒度80目、料液比1:7(W/)、体积分数为80%乙醇、45℃超声46min、设定超声功率60%。该条件下zein提取率约为37.75%,得到固体成品蛋白含量为78.17%。本研究使用LH-20填料填充规格为1.6cm×100cm的色谱柱,成功分离纯化玉米黄粉磁力搅拌上清液中的zein和玉米黄素。最优色谱参数是:上样量20ml、柱高80cm、70%乙醇洗脱、流速0.6ml/min。纯化后,制备的固体粉末呈淡黄色,比商品醇溶蛋白颜色更浅,蛋白含量达到90.52%,扫描电镜下放大1000倍仍可见清晰的絮状形态。HPLC分析得到玉米色素主要由叶黄素、玉米黄质、β-隐黄质和β-胡萝卜素组成。GC-MS分析显示,乙醇提取CGM中的醇溶蛋白后,黄粉中的风味物质大大减少。zein持水性、持油性很差,只有1.4-2.3mg/ml;乳化能力与乳化稳定性较高,达到40%左右。本文研究了质量分数30%、50%、70%的油酸,50%、70%、100%的丙二醇(PG),10%、20%、30%的聚乙二醇400(PEG-400)和10%、20%、30%的三甘醇(TEG)增塑的zein流延膜,成膜介质选用微波炉圆碗,成膜方式为60℃水浴过夜干燥。添加增塑剂后,玉米醇溶蛋白膜透光率大大提高,电镜观察可见PEG-400和TEG增塑的玉米醇溶蛋白膜表面光滑平整,PG增塑的膜有细微小洞,油酸膜表面有大小洞。添加增塑剂后,膜的韧性增强,跟未增塑的膜相比,玻璃化转变温度由191.8℃降低15-55℃不等,30%TEG增塑的玉米醇溶蛋白膜玻璃化转变温度最低,只有135.3℃,30%PEG-400、70%PG、70%油酸增塑的玉米醇溶蛋白膜玻璃化转变温度为150℃左右,膜的柔韧性也较好。物性测试仪分析得到,30%PEG-400增塑膜抗张强度最高,膜的断裂伸长率随着油酸含量增加而降低,而随PG、PEG-400和TEG的增加而增加。
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