论文部分内容阅读
花生粕是花生榨油后的副产物,据国家统计局公布的数字,2005年我国花生粕的总量达到570万吨,同比增长约6.1%。其中广东省每年产花生粕78万吨以上,广州市花生粕的年产量约为28万吨。榨油后的花生粕蛋白含量高,但由于高度变性和存在黄曲霉毒素等限制性因素,目前国内主要用作饲料,蛋白资源的利用率低。本文以花生粕为原料,研究了花生粕中黄曲霉毒素的高效脱除方法,并对脱毒后的花生粕进行酶解,探讨了花生粕酶解过程中氨基酸释放规律,旨在为花生粕蛋白资源的开发提供理论依据和技术支撑。首先研究了花生粕的基本组成成分,得出花生粕蛋白是一种高蛋白、低脂肪原料。并用酶联免疫法测得实验用原料中黄曲霉毒素含量为(105±2)μg/kg。然后分别研究了弱碱高温处理法、H2O2处理法和不同过滤介质法对花生粕酶解液中黄曲霉毒素的去除效果。实验表明,随着酶解的进行,酶解上清液中黄曲霉毒素的含量逐渐减少,酶解36h以后,酶解上清液中的黄曲霉毒素含量基本上达到平衡;在三种去除方法中,弱碱高温处理对原料中的黄曲霉毒素有较好的去除效果,而且经该脱毒处理的花生粕有利于酶解。花生粕经过121℃,pH10,60min处理,黄曲霉毒素的破坏率高达84.5%,最终酶解上清液中黄曲霉毒素的含量为0.344μg/L,达到欧盟安全标准;用过氧化氢处理,低浓度的过氧化氢对于黄曲霉毒素的破坏很少,当浓度达到1600mg/kg的时候,酶解上清液中的黄曲霉毒素达到0.104μg/L,其黄曲霉毒素减少率达94.87%,但高浓度过氧化氢处理的花生粕不利于酶解;对于不同的过滤介质,以活性碳吸附去毒效果较好,但同时氨态氮的损失率高达7.03%。综合考虑各方面的因素,如成本问题以及脱毒后酶解的蛋白回收率和氨态氮含量问题,选择先在121℃,pH10条件下处理60min,酶解48h,然后用滤纸过滤进行脱毒处理,此时酶解上清液中的黄曲霉毒素达到0.244μg/L。其次研究了食品级的Alcalase2.4L,Protamex,Neutrase,Flavourzyme,Papain,PTN6.0S对脱毒后的花生粕进行酶解,筛选出适合脱毒后花生粕酶解的酶制剂并对其进行复配,采用响应面优化实验确定双酶酶解的最佳条件,优化酶解工艺。实验表明,具有内切性质的酶如Alcalase2.4L和PTN6.0S酶解上清液中蛋白回收率较高,具有外切性质的Flavourzyme酶解上清液的水解度较高,其他酶的酶解效果较差;在单因素实验的基础上采用响应面优化胰酶和风味蛋白酶两种组合酶酶解的最优工艺条件为:同步酶解,胰酶和风味蛋白酶比例3:1,酶解温度51℃、pH8.5、加酶量1%、酶解时间60h。三次重复实验,测得蛋白回收率为63.33%±0.15%,水解度为22.14%±0.08%。最后研究了脱毒后花生粕酶解过程中蛋白质降解和氨基酸释放规律。实验结果表明,花生粕蛋白中含量较高的氨基酸分别是谷氨酸、精氨酸、天冬氨酸和亮氨酸,分别占总氨基酸含量的21.96%,11.95%,9.91%和7.05%;花生粕蛋白中富含谷氨酸、天冬氨酸、甘氨酸和丙氨酸等鲜味氨基酸,占总氨基酸含量的43.05%;必需氨基酸含量占花生粕总氨基酸含量的26.65%;随着酶解的进行,酶解上清液中游离氨基酸逐渐增多;组合酶酶解后酶解上清液中游离氨基酸的含量远高于单酶酶解后酶解上清液中游离氨基酸的量;脱毒花生粕酶解后游离氨基酸中必需氨基酸含量较酶解前都有了很大的提高,其中胰酶和胰酶与风味蛋白酶组合酶效果最为明显,这表明,胰酶和胰酶与风味蛋白酶组合酶酶解花生粕产物适合做营养基料;不同酶的酶作用位点不同,在其酶解过程中,酶切位点处氨基酸和亲水性氨基酸先释放出来;组合酶的酶解作用位点比单酶更为广泛,但酶解氨基酸组成分析结果显示,碱性蛋白酶和风味蛋白酶组合酶酶解效果不如胰酶和风味蛋白酶组合酶酶解效果。