杏仁蛋白質(zhì)提取及功能特性研究概述.ppt

杏仁蛋白質(zhì)提取及功能特性研究概述 西北農(nóng)林科技大學(xué) 杏仁的概述 杏仁 Semenarmeniacaeamarae 是薔薇科李屬植物杏或山杏的種子 杏仁呈扁心形 長(zhǎng)1cm 1 5cm 寬約1cm 種皮紅棕色或深黃色口1 杏仁分為甜杏仁和苦杏仁兩種 苦杏仁主要作為藥物使用 甜杏仁則可直接食用或用于食品加工 杏仁具有豐富的營養(yǎng)價(jià)值和良好的藥用價(jià)值 中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院衛(wèi)生所編著的食物成分表 顯示 每100g杏仁中含蛋白質(zhì)25g 27g 油脂47g 56g 碳水化合物及粗纖維含量約占12g 19g 還含有鈣 磷 鐵 硒等多種元素和V 硫胺索 核黃索 尼克酸 抗壞血酸等多種維生素 其中 硒含量為27 6mg lO0g 硒具有提高機(jī)體免疫力和延長(zhǎng)壽命的作用 杏仁的藥用價(jià)值也非常高 保健功效很高 蛋白質(zhì)提取分離 堿溶酸沉法 1 工藝流程原料預(yù)處理 粉末狀原料 堿溶液提取 定時(shí)間 也可重復(fù)數(shù)次 取上清液 調(diào)pH至蛋白質(zhì)等電點(diǎn)沉淀 離心分離 干燥 蛋白質(zhì)產(chǎn)品 2 優(yōu)缺點(diǎn)提取時(shí)間長(zhǎng) 提取溫度高 能源消耗大 而且提取效果較差 酶法提取 1 工藝流程原料預(yù)處理 加水 加酶 調(diào)pH值和溫度 蛋白質(zhì)酶解 滅酶 冷卻 離心 收集上清液 沉淀蛋白質(zhì) 水洗 干燥 蛋白質(zhì) 2 優(yōu)缺點(diǎn)提取具有時(shí)間短 反應(yīng)條件溫和 提取率高 而且酶價(jià)格相對(duì)便宜 適合于大規(guī)模的工業(yè)化生產(chǎn) 蛋白質(zhì)提取分離 反膠束法 1 工藝流程杏仁前處理 杏仁粉 振蕩增溶 反膠束溶液 低速離心分離 前萃液 振蕩 離心分離 杏仁油 杏仁蛋白液 脫鹽 真空冷凍干燥 蛋白粉 2 優(yōu)缺點(diǎn)工藝過程短 能耗低 而且蛋白質(zhì)不易變性 鹽堿兩步浸提法 1 工藝流程杏仁粉稀鹽液浸提 堿液浸提 離心 鹽析 再離心 透析 干燥 蛋白質(zhì)產(chǎn)品 2 優(yōu)缺點(diǎn)總提取率較高 而且產(chǎn)品色澤好 蛋白質(zhì)提取分離 冷榨法 1 工藝流程杏仁預(yù)處理 烘干 冷榨 蛋白餅 粉碎 軟水浸泡 磨漿 分渣 濃縮 配料 均質(zhì) 殺菌 噴霧干燥 篩粉 杏仁蛋白粉 2 優(yōu)缺點(diǎn)制備的蛋白質(zhì)沒有使用化學(xué)物質(zhì) 保持了蛋白質(zhì)的固有風(fēng)味和天然性質(zhì)分離蛋白的提取 1 工藝流程杏仁 粉碎 研磨 加入25倍蒸餾水 磁力攪拌器攪拌1h 離心 取上清液 將上清液的pH調(diào)至4 5 離心 用蒸餾水洗沉淀 用NaOH調(diào)節(jié)pH至7 0 真空冷凍干燥 分離蛋白 2 優(yōu)缺點(diǎn)杏仁分離蛋白是純度很高的蛋白質(zhì) 適合用于杏仁蛋白質(zhì)的電泳分析和各種功能特性的研究分析 蛋白質(zhì)提取分離 超臨界CO2流體萃取在蛋白質(zhì)提取前的處理 1 工藝流程杏仁 粉碎 稱量 定量 萃取筒中萃取 脫脂脫雜脫色的蛋白質(zhì) 2 優(yōu)缺點(diǎn)操作方便 選擇性好 脫脂率高 兼有脫色脫雜脫異味的作用排除法 1 工藝流程脫脂 脫脂杏仁粉 粉碎 洗滌 離心分離 干燥 杏仁濃縮蛋白質(zhì) 2 優(yōu)缺點(diǎn)蛋白質(zhì)提取率高 性質(zhì)穩(wěn)定 副產(chǎn)品可綜合利用 蛋白質(zhì)提取分離 其他蛋白質(zhì)制備方法除了上述應(yīng)用于杏仁蛋白的提取方法 參考其他植物蛋白的制備 可以應(yīng)用在杏仁蛋白質(zhì)的提取方法還有很多 如 膜分離技術(shù) 依據(jù)大豆蛋白的分子量采用高分子膜對(duì)蛋白液進(jìn)行截流濃縮來制取的方法 超聲波增溶提取法 三氯乙酸等有機(jī)溶劑法 結(jié)構(gòu)及功能性研究 氨基酸組成 結(jié)構(gòu)及功能性研究 氨基酸組成甜杏仁蛋白含有人體所需的18種氨基酸 必需氨基酸與總氨基酸的比值 EAA rAA 約為30 未包括色氨酸 所有氨基酸中 谷氨酸含量最高 約占氨基酸總量的28 谷氨酸是人體內(nèi)重要的氨基酸 參與多種生理活動(dòng)物質(zhì)的合成 同時(shí)也是使食物味道鮮美的重要呈味物質(zhì) 由化學(xué)評(píng)分可知 甜杏仁蛋白的氨基酸組成中蘇氨酸含量較少 賴氨酸和含硫氨基酸的含量略低于參考模式 結(jié)構(gòu)及功能性研究 蛋白組成分析 經(jīng)過水 鹽 乙醇 堿的連續(xù)提取后 得到的可溶性蛋白中 清蛋白為主要成分 占77 左右 其次為谷蛋白 球蛋白和醇溶蛋白含量較低 除醇溶蛋白外 其余三種蛋白的純度均較高 結(jié)構(gòu)及功能性研究 功能性質(zhì) 1 溶解度甜杏仁蛋白的等電點(diǎn)約為4 5 在堿性環(huán)境下的溶解度明顯高于酸性條件下 pH 9時(shí)溶解度約為80 2 吸水性及吸油性甜杏仁蛋白的吸水和吸油能力均優(yōu)于大豆分離蛋白 3 乳化性及乳化穩(wěn)定性 結(jié)構(gòu)及功能性研究 功能性質(zhì) 4 起泡性及泡沫穩(wěn)定性 大豆分離蛋白的超出量高于甜杏仁蛋白 隨著時(shí)間的延長(zhǎng) 兩者的超出量均明顯下降 15min時(shí) 兩者泡沫體積減少約50 表明這兩種蛋白泡沫穩(wěn)定性相似 但大豆分離蛋白的起泡性較好 結(jié)構(gòu)及功能性研究 功能性質(zhì) 5 表面疏水性 甜杏仁蛋白的表面疏水性指數(shù)為164 86 大于大豆分離蛋白的表面疏水性指數(shù)5 57 這意味著甜杏仁蛋白有更多的非極性殘基定向于油水界面 由于疏水相互作用在表面形成疏水性空穴 因而顯示較好的乳化性 結(jié)構(gòu)及功能性研究 功能性質(zhì) 6 熱分析 蛋白質(zhì)變性是食品加工過程中蛋白質(zhì)最常見的變化之一 差示量熱掃描法 DSC 自20世紀(jì)60年代以來在國內(nèi)外已經(jīng)廣泛被用于蛋白質(zhì)的熱變性研究 在DSC譜圖中 最大峰對(duì)應(yīng)的溫度是變性溫度峰面積是變性焓 變性溫度代表蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性而焓變則反映蛋白質(zhì)分子的聚集程度 峰的寬窄也可說明這種變性轉(zhuǎn)變的協(xié)同性 熱分析常用的方法還有熱重法 TGA 測(cè)定質(zhì)量隨溫度的變化情況主要反映蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性 結(jié)構(gòu)及功能性研究 功能性質(zhì) 7 抗氧化性 采用A1calase蛋白酶水解杏仁蛋白 以水解度 DH 及水解產(chǎn)物對(duì)血管緊張素轉(zhuǎn)化酶 ACE 的抑制率為指標(biāo)進(jìn)行酶解工藝優(yōu)化 結(jié)果表明 較大活性的ACE抑制肽的最佳水解條件為 pH值7 0 溫度50 酶底比4 底物質(zhì)量分?jǐn)?shù)為2 該條件下經(jīng)60min水解 其水解度為12 23 得到ACE抑制肽的IC50值為0 85mg mL 結(jié)構(gòu)及功能性研究 功能性質(zhì) 7 降血脂功能為研究杏仁蛋白對(duì)血脂的影響 先用鹽析法從山杏仁中提取杏仁蛋白 并用胰蛋白酶水解部分杏仁蛋白 然后采用大鼠脂代謝紊亂模型進(jìn)行動(dòng)物實(shí)驗(yàn) 選用初體重100g左右的wjStar大鼠在實(shí)驗(yàn)環(huán)境下適應(yīng)4d后 以體重?zé)o差異分成5組 每組6只 對(duì)照組 蛋白組和水解組 每組在試驗(yàn)期間自由攝入高脂飼料 經(jīng)口定量 500mg kg d 每只大鼠 給予水或杏仁蛋白 杏仁蛋白水解物10d 然后禁食16h 心臟取血 測(cè)定血清總膽固醇 甘油三酯 高密度脂蛋白膽固醇 低密度脂蛋白膽固醇水平 結(jié)果表明 杏仁蛋白具有顯著降低血脂作用 杏仁蛋白水解產(chǎn)物的降血脂的作用更明顯一些 前景展望 杏仁蛋白質(zhì)中氨基酸含量豐富而且種類齊全 構(gòu)成比例接近于國際參考模式 是很好的植物蛋白質(zhì)資源 已有資料報(bào)道杏仁蛋白質(zhì)具有優(yōu)良的功能特性 是良好的食品添加劑 因此 隨著對(duì)杏仁的進(jìn)一步開發(fā) 研究杏仁蛋白質(zhì)的提取利用具有積極的經(jīng)濟(jì)和現(xiàn)實(shí)意義 植物蛋白質(zhì)的提取和含量測(cè)定 一 實(shí)驗(yàn)?zāi)康恼莆沾蠖沟鞍椎奶崛〖爸苽浯蠖沟鞍妆煞鄣姆椒?二 實(shí)驗(yàn)原理大豆蛋白主要是酸性蛋白 pI4 5 5 0 能溶于堿溶液本實(shí)驗(yàn)先利用稀堿提取大豆蛋白 再利用丙酮結(jié)合等電點(diǎn)溶解度最低原理沉淀蛋白 2 Folin 酚法測(cè)定蛋白質(zhì)含量酚試劑由兩部分組成 試劑A為雙縮脲試劑 可與肽鏈發(fā)生顯色反應(yīng) 試劑B中的磷鉬酸和磷鎢酸在OH 條件下不穩(wěn)定 易被酚類化合物還原顯藍(lán)色 因蛋白質(zhì)中含Tyr被還原成藍(lán)色 顏色深淺與濃度成正比 可用比色法測(cè)定 三 實(shí)驗(yàn)器材分光光度計(jì) 500nm 比色皿計(jì)算紙 9cm 9cm 離心機(jī) 離心管100ml 50ml 組織搗碎機(jī)精密pH試紙pH0 5 5 0 pH4 5 7 0 四 實(shí)驗(yàn)試劑1 大豆干粉2 0 2 NaOH3 丙酮 預(yù)冷 4 6MHCl 1MHCl5標(biāo)準(zhǔn)BSA 0 5mg ml 6 Folin 酚試劑甲 用前組分一 組分二 50 1 1 1克Na2CO3和0 2克NaOH溶解于50毫升蒸餾水中 2 0 5克硫酸銅 CuSO4 5H2O 溶解100毫升1 酒石酸鉀鈉 KNaC4H4O6 4H2O 中 每次使用前 將50ml 1 與1ml 2 混合 即為試劑甲 四 實(shí)驗(yàn)試劑7 Folin 酚試劑乙 用前稀釋一倍 在2升磨口回流瓶中 加入100克鎢酸鈉 Na2WO4 2H2O 25克鉬酸鈉 Na2MoO4 2H2O 及700毫升蒸餾水 再加50毫升85 磷酸 100毫升濃鹽酸 充分混合 接上回流管 以小火回流10小時(shí) 回流結(jié)束時(shí) 加入150克硫酸鋰 Li2SO4 50毫升蒸餾水及數(shù)滴液體溴 開口繼續(xù)沸騰15分鐘 以便驅(qū)除過量的溴 冷卻后溶液呈黃色 如仍呈綠色 須再重復(fù)滴加液體溴的步驟 稀釋至1升 過濾 濾液置于棕色試劑瓶中保存 使用時(shí)用標(biāo)準(zhǔn)NaOH滴定 酚酞作指示劑 然后適當(dāng)稀釋 約加水1倍 使最終的酸濃度為1N左右 五 實(shí)驗(yàn)步驟 一 蛋白提取1 稱取3克大豆干粉 加入0 2 NaOH30毫升 先加入調(diào)成糊狀 再用少量多次地慢慢地加入 邊加邊攪拌 室溫下攪拌抽提10min 于4000r min離心7min 小心留取上清液 棄脂層和沉淀 如上清液有漂浮物 再經(jīng)過濾 2 留出上清液2毫升稀釋50倍做含量測(cè)定 第二步 3 制干粉 量剩余上清液的體積 加入等體積預(yù)冷丙酮 先用6mol L的HCl調(diào)pH至6 0 再用1mol L的HCl小心調(diào)pH至4 5 5 0 于4000r min離心15min 留取沉淀物 并用少量丙酮反復(fù) 至少兩次 攪拌洗滌 在離心管中進(jìn)行 加入丙酮后一定