豌豆粉丝副产物中蛋白质的提取及性能改善

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豌豆是我国重要的实用豆类之一,豌豆中的蛋白质具有较高的营养价值。豌豆粉丝是我国的传统食品,历史悠久,受到了人们的极大喜爱。酸浆法生产豌豆粉丝,是我国生产粉丝的传统方法。原理是利用酸浆中乳酸乳球菌及代谢产物乳酸凝结淀粉颗粒的能力,使得淀粉与纤维、蛋白等物质发生相分离。在这一过程中,豌豆蛋白作为副产物随着废水排出,部分厂家经过简单处理将其用作动物饲料,造成了资源的严重浪费。我们将酸浆法豌豆粉丝废水经过等电点沉淀回收得到的蛋白质称为酸浆沉淀。通过对酸浆沉淀性质的研究,发现其蛋白含量为71.02%,淀粉含量为14.32%,风味色泽较差,脂肪酸大部分都发生了氧化。对酸浆沉淀蛋白进行分级分离,并和豌豆蛋白各个组分的电泳条带进行对比,发现其清蛋白损失了92kDa,26kDa,12kDa这三个位置的亚基,球蛋白、谷蛋白发生了聚集。研究发现,酸浆沉淀各个组分的表面疏水性较豌豆中高,且疏水性氨基酸的比例高。总之,酸浆沉淀中的蛋白和豌豆蛋白差别较大。通过醇洗的方法改善酸浆沉淀的风味和色泽,优化了酸性醇洗的工艺条件。研究表明,酸性醇洗最优条件为:酒精浓度80%,温度50℃,时间2.5h。此时,残余多酚含量为2.37μg/g,残余脂质含量1.94%。研究了酒精浓度和加碱量对氧化脂质含量及过滤速度的影响,确定最佳碱性醇洗条件为:酒精浓度90%,加碱量4%。由GC-MS分析得知,醇洗后蛋白粉挥发性组分中由脂质氧化引起的醛类、酮类、酸类物质大幅度减少。研究pH、时间、温度等因素对醇洗后酸浆沉淀提取的豌豆分离蛋白(简称APPI)提取率的影响,综合营养方面考虑,确定最佳提取条件为:pH12.0,时间30min,温度30℃,固液比1:20。对提取过程中损耗在各部分中蛋白质的量进行研究,发现残渣中残留34.02%的蛋白。对残渣的性质进行研究,发现其大部分蛋白很难被SDS提取出来,这部分蛋白丙氨酸含量高,可能为细菌细胞壁组成成分。研究了APPI的功能性质并与豌豆中直接提取的分离蛋白(简称PPPI)和豆粕中提取的大豆分离蛋白(简称自制SPI)相比较,发现APPI溶解度很低,凝胶性比自制SPI相差,乳化性及起泡性较PPPI好。利用Alcalase对APPI进行改性以提高其氮溶指数(NSI),结果表明:在水解度2%(简称DH2)时,酶解物NSI从最初的35.78%增加到58.65%,随着水解度的进一步增加NSI不断升高,在水解度10%(简称DH10)时NSI达81.72%。对酶解物物的乳化性和起泡性等性质进行研究,表明随着水解度的增加,酶解物的乳化性和起泡性都呈现呈先增大后减小的趋势。在DH3时,起泡性最大,DH2时乳化性和泡沫稳定性最好,综合考虑,DH2的酶解物总体性质最好。利用谷氨酰胺转氨酶改善APPI的凝胶性,在温度35℃,时间2.5h,加酶量9U/g的条件下凝胶强度最大。通过SDS-PAGE分析,发现随着反应强度的增加,蛋白中的聚集体的数量升高。对其功能性研究发现,其乳化性、凝胶性较好,溶解度较差。
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