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编号:39768
小米分离蛋白提取方法优化及对蛋白组成的影响
http://www.100md.com 2021年3月6日 2021年第2期
糖化酶,酶法,淀粉酶,1材料与方法,1材料与试剂,2仪器与设备,3试验方法,2结果与讨论,1不同酶解方法的比较与筛选,2酶法提取小米分离蛋白单因素条件,3响应面设计与结果,3结论
     张 凡,李书田,王显瑞,沈 群*

    (1 中国农业大学食品科学与营养工程学院 植物蛋白与谷物加工北京市重点实验室国家果蔬加工工程技术研究中心 北京100083 2 赤峰市农牧科学研究院谷子研究所 内蒙古赤峰024031)

    小米(foxtail millet),属禾本科、狗尾草属的一年生草本植物,原产于我国北方黄河流域,其种植历史可追溯到8 000年前。小米营养丰富,各种营养素比例适宜,富含膳食纤维、矿物质(钙和铁)、维生素B 和多酚类物质等。此外,小米粗蛋白属低过敏性蛋白,可供麸质过敏人群食用,且小米多肽被证实具有抗氧化、降血压、修复肝损伤以及参与机体免疫调节等功能活性[1-3]。小米蛋白质含有人体必需的8 种氨基酸,且含量远高于大米、玉米、小麦等谷物[4]。小米蛋白质是一种良好的植物来源蛋白,可以综合开发利用,以缓解蛋白质资源短缺问题。

    长期以来,高质量小米蛋白质的提取是一个难以解决的问题,表现为提取率不高,蛋白质含量低[5-6]。小米胚乳中淀粉颗粒和蛋白体的紧密结合,蛋白质分子内及分子间的二硫键,高疏水性蛋白组分(醇溶蛋白)以及单宁等物质的存在,均阻碍了小米分离蛋白的提取[7-8]。常见的小米蛋白提取方法有盐法、碱法和酶法,前两种方法提取率低,资源消耗大且污染环境,剧烈的提取条件还可能导致蛋白中生物活性物质的降解[9-10]。酶法又可分为碳水化合物类酶和蛋白酶两种,前者通过水解细胞壁、纤维素、淀粉等非蛋白组分,使蛋白质与之分离,后者直接对小米蛋白进行降解及修饰,使之成为可溶的多肽而被提取出来[11]。目前大多数研究集中在如何提高蛋白提取率,忽视了小米分离蛋白(MPI)中蛋白质的含量及组成。通过分析不同酶法条件下MPI 的提取率、蛋白质含量、分子质量分布及二级结构,筛选适合的工艺并结合响应面法进一步优化,旨在获得组成全面、结构信息完整且蛋白质含量高的MPI,为其今后的深入研究、开发与利用提供试验基础。

    1 材料与方法

    1.1 材料与试剂

    小米品种为毛毛谷(粗蛋白含量9.24%),赤峰市农牧科学研究院提供。根据小米的化学组成及细胞壁结构,选用5 种酶对其水解,分别是:α-淀粉酶(50 U/mg)、糖化酶(100 U/mg)、碱性蛋白酶(200 U/mg)及普鲁兰酶(≥1 U/mg),均购于上海源叶有限公司;复合纤维素酶(葡聚糖酶活力700 EGU/g,木聚糖酶活力250 FXU/g),丹麦诺维信有限公司。其它试剂为分析纯级。

    1.2 仪器与设备 ......

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