本發(fā)明主要涉及食品加工領(lǐng)域,尤其是一種小麥麩質(zhì)蛋白的提取與改性方法。
背景技術(shù):
麩皮蛋白質(zhì)可用作蛋白質(zhì)營養(yǎng)強化劑,從食品行業(yè)發(fā)展的潮流看,植物性來源的蛋白質(zhì)在膳食補充和食品加工中的地位也越發(fā)重要。人們?yōu)榱藴p少對身體不利的飽和脂肪酸的攝入,不宜過多的食用動物性蛋白質(zhì)。植物性蛋白質(zhì)不僅可以彌補膳食中蛋白質(zhì)的不足,還含有一些有生理活性的物質(zhì),具有一些非常重要的功能特性,另外,麩皮蛋白質(zhì)還可以代替雞蛋清,作為發(fā)泡劑,用于糕點、面包,而且可以防止食品老化,也可以用于食品中增加食品的保油性等。
小麥麩質(zhì)蛋白是小麥淀粉生產(chǎn)過程中形成的副產(chǎn)物,具有高達72-85%的蛋白含量,是多形化的多肽混合物,由五十多種成分組成,其成分的分子量在3萬到幾百萬之間。osbome(l906)的研究結(jié)果顯示:小麥麩質(zhì)蛋白按其溶解度可分為四種:溶于水的清蛋白,溶于鹽溶液但不溶于水的球蛋白,溶于70-90%乙醇溶液的醇溶蛋白,不溶于中性鹽溶液或乙醇的麥谷蛋白。麥谷蛋白還可分為高分子量麥谷蛋白亞基(hmw-gs)和低分子量麥谷蛋白亞基(lmw-gs)。hmw-gs在小麥麩質(zhì)蛋白三維網(wǎng)絡形成過程中起了很主要的作用,hmw-gs形成線性結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡結(jié)構(gòu),而lmw-gs則形成聚集體,部分lmw-gs形成支鏈生長在線形hmw-gs分子鏈上,醇溶蛋白則均勻地分散于蛋白質(zhì)空隙中,類似于填料。在小麥麩質(zhì)蛋白中,約80-90%是醇溶蛋白和麥谷蛋白,稱為儲存蛋白,其中,醇溶蛋白決定小麥面團的粘性,麥谷蛋白賦予小麥麩質(zhì)蛋白彈性。兩種儲存蛋白均還有豐富的谷氨酸(主要以谷氨酞胺形式存在)與脯氨酸。小麥麩質(zhì)蛋白分子間的非共價鍵如氫鍵、離子鍵與疏水鍵等可以促進麥醇溶蛋白與麥谷蛋白團聚,從而影響小麥麩質(zhì)蛋白的結(jié)構(gòu)與物理性質(zhì)。
小麥麩質(zhì)蛋白不僅具有極強的吸水性、持水性、粘彈性、延展性、薄膜成型性和熱凝固性、生物相容性和生物降解性,可以作為高分子原料來代替?zhèn)鹘y(tǒng)的石油衍生材料。小麥麩質(zhì)蛋白本身具有獨特的氨基酸組成,使小麥麩質(zhì)蛋白具有獨特的粘彈性;但由于小麥麩質(zhì)蛋白含有較多的疏水性氨基酸和不帶電荷的氨基酸,分子內(nèi)疏水作用區(qū)域較大,溶解度較低,在進一步開發(fā)應用小麥麩質(zhì)蛋白上有很大局限性。要提高小麥麩質(zhì)蛋白的利用率,必須通過改性增大其溶解性或使其良好地分散于溶液體系。劉金陽在《燕麥分離蛋白的?;男约皯醚芯俊分欣苗晁狒c乙酸酐作為?;瘎ρ帑湻蛛x蛋白進行?;男?,改善其功能性質(zhì)上的缺陷,從而拓寬其應用范圍,使其能夠滿足相關(guān)食品行業(yè)的需求,更好地應用于食品加工領(lǐng)域中。本發(fā)明通過對比小麥麩質(zhì)蛋白與燕麥分離蛋白,并通過?;男孕←滬熧|(zhì)蛋白,以提高其利用率。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明為了增加小麥麩質(zhì)蛋白的利用率,提高小麥麩皮附加值,通過優(yōu)化、改進提取方法,?;男缘确绞皆黾悠淙芙庑裕峁┮环N小麥麩質(zhì)蛋白的提取與改性方法。
一種小麥麩質(zhì)蛋白的提取與改性方法,其特征在于由下列步驟完成:
1)、將小麥麩皮碾碎過篩,加入3-5倍量70-90%乙醇溶液,震蕩脫脂,過濾并重復2-3次,回收乙醇,將所得麩皮粉干燥,過篩;
2)、將步驟1所得麩皮粉加入20-22倍量水,加入底物質(zhì)量分數(shù)3-3.5%的高溫a-淀粉酶,于95-100℃恒溫酶解50-55分鐘;
3)、將步驟2所得物滅酶后,通過滴加0.5-1.0mol/l的naoh溶液,使ph為12-13,于50-53℃恒溫浸提3-3.5小時,于4500-5000r/min,離心20-25分鐘留取上清液;
4)、將步驟3所得上清液通過滴加0.5-1.0mol/l的hcl溶液,使ph為4.5-5.5,靜置30-35分鐘,于4500-5000r/min,離心20-25分鐘,收集沉淀物;
5)、將步驟4所得沉淀物經(jīng)干燥、過篩,用蒸餾水稀釋,調(diào)節(jié)ph為8-8.5,于35-38℃,向溶液中逐漸加入蛋白質(zhì)量的15-18%的琥珀酸酐,充分反應,直至溶液ph穩(wěn)定在8-8.5,中和ph,于4-6℃透析2-2.5小時,冷凍干燥。
本發(fā)明的優(yōu)點是:
本發(fā)明為突破堿提酸沉提麥麩蛋白的局限性,對工藝進行進一步的改良,新增了對原料的酶解預處理工藝,此法在減小液料比的同時,還提高了蛋白質(zhì)的提取效率。酰化改性利用琥珀酸酐與氨基酸中的親核基團發(fā)生親核取代反應,減弱了蛋白質(zhì)分子間的作用力,反應過程中蛋白質(zhì)分子表面的凈負電荷增多,蛋白質(zhì)二級結(jié)構(gòu)伸展,從而導致了蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)發(fā)生變化。?;男猿丝梢员3值鞍踪|(zhì)的營養(yǎng)價值之外,還可以改善色澤以及不良氣味。?;磻哂胁僮鬏^為簡便,既能提高蛋白質(zhì)的溶解性,又能使蛋白質(zhì)的三、四級結(jié)構(gòu)不受到破壞。
具體實施方式
下面通過具體實施例進一步說明本發(fā)明。
實施例一
一種小麥麩質(zhì)蛋白的提取與改性方法,其特征在于由下列步驟完成:
1)、將小麥麩皮碾碎過篩,加入3倍量80%乙醇溶液,震蕩脫脂,過濾并重復3次,回收乙醇,將所得麩皮粉干燥,過篩;
2)、將步驟1所得麩皮粉加入20倍量水,加入底物質(zhì)量分數(shù)3%的高溫a-淀粉酶,于95℃恒溫酶解50分鐘;
3)、將步驟2所得物滅酶后,通過滴加0.5mol/l的naoh溶液,使ph為12,于50℃恒溫浸提3小時,于4500r/min,離心20分鐘留取上清液;
4)、將步驟3所得上清液通過滴加0.5mol/l的hcl溶液,使ph為4.5,靜置30分鐘,于4500r/min,離心25分鐘,收集沉淀物;
5)、將步驟4所得沉淀物經(jīng)干燥、過篩,用蒸餾水稀釋,調(diào)節(jié)ph為8.5,于35℃,向溶液中逐漸加入蛋白質(zhì)量的15%的琥珀酸酐,充分反應,直至溶液ph保持在8.5,中和ph,于4℃透析2小時,冷凍干燥。