牡丹籽油脂和蛋白的提取、精制和性能研究
牡丹籽油脂和蛋白的提取、精制和性能研究
【摘要】： 牡丹籽是近年来新开发的一种油料作物，油脂和蛋白质含量丰富，营养价值很高。本文主要研究了牡丹籽油和蛋白质的提取工艺、油脂的精炼工艺以及蛋白质的功能特性，为综合开发利用牡丹资源打下基础。首先，分别利用超声波辅助溶剂萃取法和水酶法提取牡丹籽油，并探索其最佳工艺条件。其中超声波辅助溶剂萃取法的最佳工艺条件为：石油醚（沸程60-90℃）为提取溶剂、料液比1:20(w/v)、超声波功率250W、时间10min、温度35℃。水酶法的工艺流程为三步酶解结合两次破乳，三步酶解的具体步骤为：先加纤维素-果胶复配酶对细胞壁进行水解，确定了纤维素酶和果胶酶的复配比例为2:1，加酶量5%(v/m)，酶解时间2.5h；再加α-中温淀粉酶水解牡丹籽中的淀粉，加酶量为2%(v/m)，酶解时间45min；最后加碱性蛋白酶对牡丹籽中的蛋白进行水解，加酶量为0.4%(m/m)，酶解时间2h。破乳方法为冷冻解冻法。最终牡丹籽油超声波辅助溶剂萃取法的得率为28.79%，提取率达到92.28%；水酶法游离油得率为17.65%，总油得率达到25.47%，同时测得水解液中的牡丹籽水解蛋白提取率为86.25%。超声波辅助溶剂萃取法所得牡丹籽油的得率高于水酶法，但水酶法可以同时提取牡丹籽油和蛋白，对于牡丹籽的综合开发利用更具优势。其次，分别研究了以上两种方法所提取的牡丹籽毛油的精炼工艺，并将精炼前后的牡丹籽油与压榨法所得的商品牡丹籽油的理化指标和脂肪酸组成做了对比。结果表明，水化脱胶：超声波辅助溶剂萃取法和水酶法提取的毛油的加水量分别为5%(m/m)和4%(m/m)，碱炼脱酸：超碱量均为0.2%、碱液浓度均为8%，活性炭脱色：活性炭添加量分别为5%(m/m)和4%(m/m)。精炼后，超声波辅助溶剂萃取法提取的毛油的磷脂含量从0.25g/100g降低到0.012g/100g，酸价从3.8降到0.32，过氧化值从0.8降到0.29，而水酶法提取的毛油的磷脂含量从0.73g/100g降低到0.018g/100g，酸价从3.5降到0.29，过氧化值稍有升高，在精炼后为0.27，在色度方面，两者的透明度均有所上升，红绿色素和黄蓝色素都明显减少。采用GC-MS测定牡丹籽油的脂肪酸组成，发现牡丹籽油的不饱和脂肪酸含量很高，且主要成分为亚麻酸和亚油酸，其中超声波辅助溶剂萃取法和水酶法提取的牡丹籽油的不饱和脂肪酸总量在精炼前分别为90.24%和92.77%，精炼后分别为89.84%和91.91%，而商品压榨牡丹籽油为86.88%。水酶法由于条件温和，所得毛油品质良好，易于精炼，且两种方法所得的毛油精炼后的理化性质与商品压榨油较为接近，而不饱和脂肪酸含量均高于商品压榨油。再次，采用碱溶酸沉法对牡丹籽蛋白进行了提取，优化了提取工艺并对所得蛋白做了分析。碱溶酸沉法的最佳工艺条件为：料水比1:35、pH11、提取温度40℃、提取时间2h。在此条件下，蛋白提取率达到87.20%，并测得牡丹籽蛋白的等电点为pH3.9。利用此工艺分别提取了超声波辅助溶剂萃取法提油后籽粕和压榨法提油后籽粕中的蛋白，将所提蛋白冷冻干燥制成蛋白粉，测定其纯度分别为92.87%和91.28%。对所得的牡丹籽蛋白的分析发现牡丹籽蛋白具有良好的吸水性、吸油性、乳化性、乳化稳定性和起泡性，而两种不同提油方法所得籽粕中的蛋白质的功能特性、分子结构、相对分子质量分布和氨基酸组成的差异均不明显。最后，利用大孔树脂吸附法提取了水酶法提油后所得的水解液中水解蛋白并研究了其体外抗氧化活性。确定D201-C为最优树脂，其对牡丹籽水解蛋白的吸附率为77.08%，所吸附的水解蛋白的蛋白纯度达到91.64%，所吸附的水解蛋白含活性肽26.35%，且具有较强的清除DPPH、 OH自由基和O2-自由基的能力。
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
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