豆渣蛋白提取及特性研究

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豆渣是豆乳、豆腐生产中的副产物,其中含有大量蛋白质,纤维素,油脂,单糖和淀粉以及微量元素和维生素等营养成分。我国每年约有100万吨豆渣产生,除少部分用作饲料、初级产品加工外,大部分豆渣被当做废料遗弃,不仅浪费了大量宝贵的资源,同时极大地污染环境。本研究针对社会公益要求和生产企业需要,对大豆豆渣蛋白的提取技术和特性做了深入研究。对不同生产工艺豆渣成分测定表明:豆渣中水分约占78%~84%,以干基计,灰分约1.2%~1.7%,蛋白约16%~32%,脂质约5.2%~8.7%,纤维素约56%~65%,糖类约2.9%~3.2%,并且熟浆法制备的豆渣蛋白含量较高。选用乳化剂脱脂实验中,通过对比7种乳化剂对豆渣中脂质脱除效果,确定了蔗糖酯为最佳脱脂试剂,经其作用后的豆渣含脂率为4.36%;为确定其作用条件,利用单因素实验从固液比,pH,乳化剂添加量几个方面优化了脱脂工艺,实验表明脱脂最优条件为:pH7.0,固液比10:1,乳化剂添加量0.2%。经胶体磨脱脂处理后,豆渣含脂率为2.87%。脱脂豆渣蛋白粗提取中,选取pH9.3为最佳提取pH;从1:10,1:20,1:30的单次提取和1:20+1:10,1:10+1:20,1:10+1:10,1:20+1:20的二次提取中确定出1:10+1:10的两次连续提取方式,对蛋白粗提液和大豆分离蛋白的粒度研究表明,豆渣蛋白粒径与大豆分离蛋白差异较大,豆渣蛋白中大粒径的粒子在整个体系中所占比重要明显高于大豆分离蛋白。豆渣蛋白粗提液冻干浓缩后的样品经过DEAE-Cellulose52阴离子交换层析和Sephacryl S-500High Resolution凝胶层析分离纯化得到两个峰。将各个峰值收集后进行SDS-PAGE实验发现只有在峰1和峰2处有电泳条带。经此经过处理后的样品蛋白主要分为两部分。苯酚硫酸法测定其中糖含量分别为0.15mg/mL和0.23mg/mL。紫外全波长扫描表明豆渣蛋白大豆分离蛋白一样,在240nm处有较大吸收峰,证明在碱液中都发生了β-消去反应,糖和蛋白的连接方式为O-连接型糖肽键。对两个蛋白峰进行一级质谱分析,通过比较图中质核比(m/z)推断前峰为[M+X]+的离子信号;后峰为[2M+X]+的离子信号。本实验的分离纯化过程是通过NaCl进行梯度洗脱,并且通过计算两峰之间数量关系,得出X可能为Na+,后峰中的蛋白形成了二聚体形式。根据这两种蛋白分子量通过文献的查找,并无与其相对应的蛋白的报导和分析以及应用,对此推测这是两种新型的蛋白。本研究的结论确定了豆渣中蛋白与蛋白之间、蛋白与糖之间的存在形式,为豆渣蛋白的高质化提取利用和后续研究提供了一定理论基础。
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