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近年来,蛋白质发泡剂的应用日益广泛,由于动植物蛋白发泡剂蛋白原料的短缺问题,使得微生物蛋白发泡剂的研究受到越来越多的关注。而啤酒废酵母细胞中含有丰富的蛋白质、核酸、维生素等多种营养成分,其中蛋白质的含量高达35%~50%。我国每年都有大量的啤酒废酵母的产出,若能对其中高含量的蛋白质进行提取利用,作为蛋白质发泡剂的原料,不仅缓解了蛋白质发泡剂原料短缺的问题,也提高啤酒废酵母资源的利用率,对于资源节约,环境保护以及循环经济的发展都具有非常重要的意义。 啤酒废酵母原液经过水解、过滤、浓缩等一系列物理和化学方法处理后可以制备成为蛋白质浓缩液。这种蛋白质浓缩液具有一定的发泡能力和稳泡能力,经进一步的加工改善,可以制成性能优良的蛋白发泡剂。本文以啤酒工业生产中的啤酒废酵母为原料制备了一种新型的蛋白质发泡剂,主要开展了以下工作: 1、采用热碱法水解啤酒废酵母溶液,先通过单因素实验重点考察了水解pH、温度、时间以及料液比对啤酒废酵母中蛋白质提取的影响,再由正交实验优化了蛋白质提取方案,得出pH为11.85、温度为80℃、水解时间3h以及料液比为1∶30时,蛋白质的收率最大,达到9.6%。 2、以热碱法制备的啤酒废酵母蛋白质浓缩液以及其稀释液为研究对象,使用Ross-Miles法来对溶液的泡沫性能进行测量和考察,首先进行了单因素实验,考察了蛋白质原液的体积浓度、温度、pH以及添加剂这四个因素对蛋白质水溶液的起泡和稳泡能力的影响,然后由回归正交实验建立了蛋白质溶液的泡沫性能参数与添加剂用量之间的回归方程,并通过此正交实验对这些因素的交叉影响进行了优化,得到了联合作用的最佳方案。结果表明:温度对啤酒废酵母蛋白质溶液的起泡能力影响显著,温度越高,蛋白液泡沫性能越佳;而原液的体积浓度则决定了蛋白质稀释液的泡沫稳定性,浓度越高,泡沫稳定性越好;若添加微量酸液或碱液,即溶液为弱酸或弱碱性时,溶液的起泡性和稳泡性明显高于不加酸碱时,但是如果酸碱过量,则反而会降低泡沫的稳定性。对比正交实验结果可知:氯化钙、茶多酚和阿拉伯树胶对蛋白液的泡沫性能有较明显改善作用。根据回归正交实验建立了啤酒废酵母蛋白液的泡沫性能参数与氯化钙、茶多酚和阿拉伯树胶的添加量之间的三元一次回归方程,经后期实验验证,该方程与实际情况拟合较好。最后,通过进一步的正交实验,可得出蛋白原液体积浓度为30%(300mL),温度30℃,pH9,氯化钙添加量0.3g/300mL,茶多酚0.3g/300mL,阿拉伯树胶0.2g/300mL时,蛋白液的泡沫性能最好。