白酒酒糟中醇溶蛋白的研究与应用

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酒糟是白酒生产过程中最大的副产物,营养物质尤其是蛋白质的含量丰富,是工业中具有应用潜力的蛋白质资源,若加以合理利用可以在很大程度上提升酒糟的附加值。目前已有大量关于白酒酒糟开发再利用方面的报道,其中包括饲料、沼气、肥料、白炭黑等的开发以及对酒糟中植酸、类黑精和多肽等活性物质的提取分离,但关于白酒酒糟中醇溶蛋白的提取及应用则尚且没有较系统全面的认识和深入的研究。因此,本课题以白酒酒糟为研究对象,对酒糟进行稻壳去除后,得到“去壳干酒糟粉”(简称“酒糟粉”),然后对酒糟粉的基本营养成分、蛋白质组分含量以及发酵过程中酒醅的蛋白质组分含量变化进行了分析;之后在此基础上采用不同提取方法对干燥前后的酒糟中的醇溶蛋白进行提取,并通过各种研究手段和物质特性分析比较了干燥处理对提取的酒糟醇溶蛋白是否具有较大影响;最后对酒糟醇溶蛋白作为水果保鲜涂膜剂的开发应用进行了初步探索,首次应用到对杨梅的涂膜保鲜,验证了白酒酒糟醇溶蛋白的保鲜性能,从而探究白酒酒糟醇溶蛋白在水果涂膜保鲜应用方面的开发潜力,为白酒酒糟再利用研究开辟一条新途径,最终实现白酒酒糟附加值的提升。主要研究内容如下:(1)对浓、清、酱三种香型的白酒酒糟进行除稻壳,得到不同香型“酒糟粉”,再对酒糟粉的基本营养成分、蛋白组分含量分布和发酵过程中酒醅的蛋白组分含量变化进行测定。基本营养成分包括粗蛋白、粗纤维、粗淀粉、粗脂肪、粗灰分、无氮浸出物和水分,其中浓、清、酱三种香型酒糟粉之间的营养成分含量差异不大,而相比于未除稻壳的酒糟,除稻壳后的酒糟粉的粗蛋白和粗纤维含量变化幅度较大,其中粗蛋白含量提高了约150 g×kg-1,而粗纤维含量则降低了约200 g×kg-1。因此通过对白酒酒糟稻壳的去除,以为后续针对酒糟蛋白展开的研究提供便利。通过Osborne分级提取,确定了浓、清、酱三种香型酒糟粉的蛋白质组分分布情况;其中浓香型和清香型酒糟粉的蛋白组分含量分布情况相似,均为醇溶蛋白>清蛋白>谷蛋白>球蛋白,醇溶蛋白约占总提取蛋白的44%,清蛋白和谷蛋白次之,约占29%和23%,球蛋白分布比例最低,约为4%;而酱香型酒糟粉的蛋白组分含量分布为醇溶蛋白>谷蛋白>清蛋白>球蛋白,其中醇溶蛋白约占总提取蛋白的38%,谷蛋白和清蛋白约为29%和28%,球蛋白约5%,造成酱香型酒糟粉与浓、清两种香型酒糟粉之间的差异的主要原因是制曲酿酒原料中小麦的含量配比。发酵过程中酒醅的蛋白组分含量整体均呈现上升的趋势。(2)分别采用醇碱法和乙酸法对干燥前后的白酒酒糟进行醇溶蛋白的提取,并比较醇溶蛋白的提取得率及纯度、分子量、氨基酸组成以及傅里叶红外光谱(fourier transform infrared spectrometer,FTIR)和差示扫描量热仪(differential scanning calorimetry,DSC)的测定结果。其中醇碱法的提取得率及纯度相比于乙酸法更高,最大能高约86.58%和6.36%,且醇碱法提取到的醇溶蛋白的分子量、氨基酸组成、傅里叶红外光谱和差示扫描量热仪的分析并未因酒糟的干燥而出现较大的差异,而乙酸法对于干燥前鲜酒糟的提取得率要显著高于干燥后的酒糟粉,且乙酸法提取的干燥前后的酒糟醇溶蛋白虽在结构上的差异不明显,但在氨基酸组成和热性质上均有所不同。最终结果表明醇碱法能够尽可能的保持酒糟粉和鲜酒糟中醇溶蛋白品质的一致性,更适合于白酒酒糟中醇溶蛋白的提取,从而便于后续对酒糟及其醇溶蛋白的开发再利用研究。(3)对从白酒酒糟中提取的醇溶蛋白进行开发应用,以期提高酒糟的附加值。以白酒酒糟醇溶蛋白为涂膜基质,以甘油、乳酸和聚乙二醇-400(Macrogol-400,PEG-400)为涂膜助剂,首次应用到对杨梅的常温涂膜保鲜。通过分析涂膜与未涂膜杨梅在外观、失重率、坏果率、呼吸强度、还原糖、Vc含量、可滴定酸、可溶性固形物、花色苷和丙二醛(malondialdehyde,MDA)含量等指标在贮藏期间的变化,从而表征白酒酒糟醇溶蛋白的保鲜性能。结果显示在常温条件下,经过醇溶蛋白涂膜保鲜剂保鲜的杨梅与未经过涂膜保鲜的普通杨梅相比,果实坏果率、失重率、呼吸强度和丙二醛含量明显受到抑制,还原糖含量被维持在一定水平,Vc、可滴定酸、可溶性固形物和花色苷含量的降低速度有所减慢,延缓了杨梅的果实衰老进程,将保鲜期延长了约2~4天。从而证实了白酒酒糟醇溶蛋白在水果涂膜保鲜上的开发应用潜力,为白酒酒糟附加值的提升提供可能。
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