生物工程专业毕业论文

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1、1引言随着各种生物活性短肽的不断发现，其研究和开发日益受到人们的关注。大量科学研究表明，通过选择适当的蛋白酶水解蛋白质可以得到大量具有各种生物功能的多肽，这些多肽不仅具有较高的活性，而且来源广泛、成本低、安全性好，制备操作简单、便于工业化生产，因此已成为科学研究的新热点[1]。小麦麸皮是小麦加工的副产品，含有15%以上的蛋白质，是一种潜在的植物蛋白资源[2]。麦麸来源广泛，价格低廉。目前，我国麦麸的有效利用率很低，麦麸很少进行深加工和再利用，经济价值不高，资源浪费严重[3]，将麦麸蛋白酶解而得到生物活性肽不失为进一步开发麦麸蛋白的途径。

2、1.1麦麸的营养评价1.1.1膳食纤维的功能小麦麸皮具有抗衰老、抗癌、减肥等重要生理功能，并且已被制成多种流行保健食品[,4,5]，小麦麸皮中起生理功能的最主要的成分是膳食纤维，约含40%。许多资料表明，由非淀粉多糖组成的膳食纤维到达小肠后，通过减少在小肠的通过时间减少葡萄糖的吸收，减缓淀粉水解，对降低血胆固醇、糖尿病、高血脂、冠心病、高血压均有良好的促进作用。小麦麸皮还有减少憩室病、胆结石和结肠癌发生的重要作用[6]。膳食纤维还可显著增加大鼠粪便正常细菌的含量。肠道中的有益细菌能利用小麦麸膳食纤维产生挥发性脂肪酸，如乙酸、丁酸等。这些

3、脂肪酸能降低pH，抑制腐生菌的生长，减少致癌物质的产生[7]。在制备小麦麸膳食纤维的过程中，通常采用酶解法除去淀粉、蛋白质，这些酶解液中含有大量的糊精、低聚糖等水溶性物质，可再加以利用。王卫东等人将这些酶解液制成风味独特的麦香茶饮料[8]。利用膳食纤维具有的吸水、吸油、保水、保香等性质，添加到豆酱、豆腐等食品及肉制品中，可以保鲜和防止水的渗透；用于粉状品时，可作为载体，制成冲剂；加入沙司、蛋黄酱中时可作为粘度调节剂；加入饼干食品中可使面团易于成型；加入冰棍、糖果等食品，可用作防固结剂[9]。1.1.2低聚糖的功能麦麸中富含纤维素和半纤维

4、素，是制备低聚糖的良好资源。小麦麸皮中的低聚糖具有系列生物活性[10]。首先，低聚糖具有良好的双岐杆菌增殖效果，可作为双歧杆菌生长因子应用于食品。其次，低聚糖具有低热值性能，属难消化糖，不被口腔中的产酸类和其他微生物利用，显示出抗龋齿功能。另外，由于它的低热值性能，可以作为糖尿病、肥胖病、高血脂等病人理想的糖源。低聚糖还具有表面活性，可吸附肠道中有毒物质及病原菌，提高机体抗病能力，激活免疫系统，用于医药工业和饲料工业。1.1.3多肽作为蛋白质组成的功能小麦麸皮中含有14.1%的蛋白质，是十分丰富的植物蛋白质资源。植物性来源的蛋白质在膳食

5、补充和食品加工中的地位越来越重要。它不仅可弥补膳食中蛋白质的不足，减少对身体不利的饱和脂肪酸的摄入，还含有一些有生理活性的物质，具有一些非常重要的功能特性。另外，麸皮蛋白质还含有人体必需的多种氨基酸，甚至可与大豆蛋白相媲美[11]。蛋白质不是仅以氨基酸形式被吸收，而更多的是以肽的形式被吸收。组成有机生物体的20种氨基酸从空间结构上来说比较简单，但以不同数目、不同种类的氨基酸结合形成肽就会产生空间结构上较大的差异，这也是肽具有多种生物活性的结构基础，正因为肽具有多种结构，也就决定了它的多种特殊生理功能。麦麸肽具有人体代谢和生理调节功能，易

6、消化吸收，有促进免疫、抗菌、抗毒、抗病等诸多作用，且食用安全性极高。1.2麦麸多肽的性质1.2.1麦麸多肽的溶解性麦麸多肽在不同的pH值范围内，其溶解度基本上没有变化，说明麦麸肽的溶解性不受pH值的影响，具有良好的溶解性[12]。当蛋白被酶解后，蛋白质多聚体解离为小分子的肽，分子由卷曲状态成为较伸展的状态，增加了分子表面电荷，加强了分子与分子之间、分子与水溶液之间的静电作用。因此，麦麸多肽的溶解性不受pH值影响。1.2.2麦麸多肽的稳定性在pH6.0～8.0范围内麦麸多肽比较稳定，pH<4.0及pH>8.0时，麦麸多肽的稳定性下降。随着

7、加热温度的升高麦麸多肽的稳定性下降的幅度也增大，在60℃以下的加热温度下，其较为稳定。丙三醇、蔗糖、乳糖、甘露醇、葡萄糖对麦麸多肽的热变性有明显的保护作用，其中丙三醇的保护效果最好。由于它的加入使麦麸多肽在60℃的条件下加热30min后，抗氧化性提高了34.31%。保护剂的浓度为40%时，较为适宜。1.2.3麦麸多肽的安全性麦麸多肽小鼠急性毒性试验，LD50＞20g/kg，属无毒级。Ames试验、骨髓细胞微核试验、睾丸精母细胞染色体畸变试验、彗星试验结果均为阴性。表明麦麸多肽是一种无毒物质，毒性试验结果初步证明麦麸多肽作为保健食品是安全

8、的。1.3麦麸多肽的制备1.3.1酶法制备以麦麸蛋白为原料，用碱性蛋白酶Alcalase水解麦麸蛋白制备麦麸多肽。刘长江等人采用酶法制备麦麸多肽，研究了温度、pH值、酶用量、及水解时间对麦麸多肽制备率的影响