稳态化米糠蛋白超声波辅助提取及其性质研究

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1、2014年11月农业机械学报第45卷第11期doi:10．6041/j．issn．1000-1298．2014．11．036*稳态化米糠蛋白超声波辅助提取及其性质研究11112刘海飞肖志刚王娜王鹏马涛(1．东北农业大学食品学院，哈尔滨150030;2．渤海大学食品科学研究院，锦州121000)摘要:以稳态化米糠为原料，研究超声波-碱溶酸沉联用技术提取米糠蛋白。以超声波处理时间、超声波功率、超声波处理温度及液料比为考察因素，以米糠清蛋白和谷蛋白提取率为目标值进行单因素试验，并对超声波最佳条件下获得米糠清蛋白和谷蛋白氨基酸组成、微观结构、二级结构及热稳定性进行分析研究。结果表明:

2、超声波处理时间10min、超声波功率160W、超声波处理温度50℃、液料比10mL/g条件下，米糠清蛋白、谷蛋白提取率均可达最大值;氨基酸组成、微观结构及二级结构分别表明稳态化米糠清蛋白和谷蛋白仍具有其典型特征，且热稳定性较高。关键词:米糠清蛋白米糠谷蛋白超声波提取中图分类号:TS201.1文献标识码:A文章编号:1000-1298(2014)11-0235-07波-碱溶酸沉联用技术，寻求提高挤压稳态化米糠蛋引言白提取率的有效途径，并对蛋白特性展开深入研究，米糠由稻谷糊粉层和果皮层，以及大米胚芽和为稳态化米糠蛋白质资源高效利用提供数据支撑和［1］碎米等组成。米糠中蛋白质约含1

3、2%～20%，可理论依据。分为清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白，不同米糠1材料与方法原料比例有所差别，其中可溶性蛋白质约占70%，［2－3］与大豆蛋白接近。米糠蛋白以其低过敏性、氨1.1材料、试剂与仪器基酸组成合理、消化率高等优点而成为一种优质新新鲜全脂米糠(东方粮油集团有限公司)，含水［4－5］型植物蛋白源，可应用于婴幼儿食品、功能性食率13.12%，蛋白质质量分数15.60%，脂肪质量分品、食品添加剂等，具有很高的利用价值。然而由于数19.80%。米糠中高活性的脂肪酶及过氧化物酶，使得米糠极低速离心机(安徽中科中佳科学仪器有限公［6］易酸败变质。对米糠稳态化处理是实现米糠

4、资司);DF110型电子分析天平(中国轻工机械总公源深度利用的关键，目前方法有冷藏法、微波法、辐司常熟衡器工业公司);DWF-100型电动粉碎机射法、介电加热法、化学处理法、热处理法和挤压法(河北省黄晔市科研仪器厂);HH-4型数显搅拌水［7－8］等，从成本和技术操作性考虑，挤压法采用较普浴锅(常州赛普实验仪器厂);PHS-25℃型数字酸遍。米糠挤压灭酶会导致蛋白质不同程度变性，溶度计(上海大普仪器有限公司);JY92-Ⅱ型超声波解性下降，不利于米糠蛋白的提取。显然，米糠挤压细胞粉碎仪(宁波新芝生物科技股份有限公司);稳态化方法的先进性和米糠蛋白的高效利用，在技722型可见光

5、分光光度计(上海青华科技仪器有限术层面还存在亟待解决的瓶颈问题，尽管有关米糠公司);NicoletNexus470型傅里叶红外光谱仪(美蛋白提取技术研究较多，仍然有必要以获得高品质国热电公司);自动定氮仪(丹麦FOSS全自动定氮和高提取率米糠蛋白为目标，展开专门针对稳态化仪公司);DS56–Ⅲ型双螺杆挤压膨化机(济南赛而非新鲜或脱脂米糠的相关技术研究。基于此，在信膨化机械有限公司);L-8900型全自动氨基酸分以残余酶活作为衡量稳态化效果指标，采用挤压法析仪(日本Hitachi公司);SU-1510型日立扫描电子对米糠进行稳态化技术研究基础上，本文采用超声显微镜、E-1045

6、型日立离子溅射仪(日本Hitachi收稿日期:2013-11-18修回日期:2013-12-30*“十二五”国家科技支撑计划资助项目(2012BAD34B02)、黑龙江省教育厅科学技术研究重点项目(12511z006)和哈尔滨市学科带头人基金资助项目(2012ＲFXXN107)作者简介:刘海飞，博士生，主要从事粮食、油脂及植物蛋白工程研究，E-mail:haifeil@sina．com通讯作者:肖志刚，教授，博士生导师，主要从事粮食、油脂及植物蛋白工程研究，E-mail:zhigangx@sina．com236农业机械学报2014年公司);PYＲIS-1型差热扫描量热分析仪(

7、美国工艺流程如图1所示，碱提液料比固定，NaOH［9－10］PerkinElmer公司);98%浓盐酸、氢氧化钠、酒石溶液浓度为0.1mol/L。酸钾钠、CuSO4·5H2O等均为国产分析纯。1.2方法1.2.1提取工艺路线图1工艺流程图Fig．1Processflowchart1.2.2米糠挤压稳态化处理将新鲜米糠加入23%的水分调质均匀，将机筒温度调至60℃，螺杆转速调至160r/min进行喂料，［11］在此条件下得到的挤压稳态化米糠，经本课题组进行酶活检测，脂肪水解酶和过氧化酶残余酶活分别降低至1