具有抗氧化活性蚕蛹蛋白的酶解优化工艺及脱色工艺的研究

摘要

蚕蛹作为唯一的昆虫类食品载入卫生部批准的“食品新资源名单”，其蛋白水解产物具有较强的抗氧化活性。本文首先对蚕蛹蛋白酶解产物抗氧化活性工艺进行筛选，由于蚕蛹蛋白酶解后易发生褐变现象影响后续深加工，因此再对蚕蛹蛋白酶解液脱色工艺进行研究，最后对蚕蛹蛋白酶解液脱色放大实验进行了探索，主要研究包括以下三个方面:
　　一、以缫丝后蚕蛹为原料提取蚕蛹蛋白，选用木瓜蛋白酶作为水解酶，以DPPH清除率作为酶解产物的抗氧化活性检测指标，通过响应面试验设计方法以DPPH清除率为响应值，得到具有较高抗氧化活性的最优酶解工艺条件为:反应温度49℃，pH7.0，底物浓度(S/L)2.1％，酶用量(E/S)2.0％，其DPPH清除率为84.0％。
　　二、以优化后木瓜蛋白酶水解蚕蛹蛋白酶解液为脱色原料，活性白土、碱性钙基膨润土和皂土按质量比1∶1∶1为脱色剂，以脱色率和抗氧化活性作为响应面指标得最佳脱色工艺条件为:脱色剂用量1.9％、酶解液质量浓度9.61 mg·mL-1、pH7.2、脱色温度60℃、振荡转速150 rpm、脱色时间1.0 h。在此条件下抗氧化活性为84.5％、脱色率为94.5％。
　　三、在实验室小试的基础上进行了20倍放大的中试实验，从工艺优化、反应器选型等方面考虑放大效应的影响以及优化条件的稳定性，为工业规模化提供基础依据。

目录

声明

摘要

符号说明

第一章 文献综述

1．1 蚕蛹

1．1．1 蚕蛹蛋白

1．1．2 蚕蛹油

1．1．3 蚕蛹壳聚糖

1．1．4 蚕蛹蛋白复合氨基酸及多肽

1．2 抗氧化作用研究概述

1．2．1 机体内自由基的产生及危害

1．2．2 抗氧化剂的分类及作用

1．2．3 蚕蛹蛋白酶解液抗氧化抑制活性

1．3 蚕蛹酶解脱色处理研究

1．3．1 蛋白水解液脱色研究

1．3．2 蛋白水解液脱色进展

1．3．3 工艺放大研究

1．4 本研究的目的和意义

1．4．1 蚕蛹蛋白酶解液制备及脱色研究

1．4．2 本文的主要工作

第二章 蚕蛹蛋白的酶解及抗氧化活性的筛选

2．1 材料和仪器

2．2 实验方法

2．2．1 蚕蛹蛋白的制备及成分测定

2．2．2 蚕蛹蛋白酶解实验步骤

2．3 分析方法

2．3．1 水解度(DH)的测定

2．3．2 蚕蛹蛋白酶解液抗氧化活性的测定

2．3．3 单因素实验方法

2．4 实验结果与分析

2．4．1 蚕蛹蛋白成分

2．4．2 单因素实验结果分析

2．5 响应面法优化工艺的确定

2．5．1 回归方程及方差分析

2．5．2 响应面分析

2．5．3 最佳酶解工艺

第三章 蚕蛹蛋白酶解液脱色条件工艺优化

3．1 实验材料和仪器

3．2 脱色实验主要内容

3．2．1 原料来源介绍

3．2．2 单一脱色剂的脱色实验

3．2．3 抗氧化活性的定义

3．2．3 脱色剂复合对脱色效果的影响实验

3．2．4 脱色剂添加量对脱色效果的影响实验

3．2．5 原液初始pH值对脱色效果的影响实验

3．2．6 脱色温度对脱色效果的影响实验

3．2．7 脱色时间对脱色效果的影响实验

3．2．8 振荡转速对脱色效果的影响实验

3．2．9 酶解液初始浓度对脱色效果的影响实验

3．3 蚕蛹蛋白酶解液脱色条件实验结果与分析

3．3．1 蚕蛹蛋白酶解液脱色检测波长的确定

3．3．2 脱色剂种类对脱色效果的影响

3．3．3 脱色剂添加量对脱色效果的影响

3．3．4 脱色时间对脱色效果的影响

3．3．5 原液初始pH值对脱色效果的影响

3．3．6 脱色温度对脱色效果的影响

3．3．7 振荡转速对脱色效果和抗氧化性的影响

3．3．8 原液浓度对脱色效果的影响

3．4 响应面法优化工艺的确定

3．4．1 实验设计因素和水平

3．4．2 建立回归方程及方差分析

3．4．3 响应面分析

3．4．4 最佳酶解工艺的确定及检验

3．5 脱色前后蚕蛹蛋白酶解液中各类氨基酸含量的比较

3．6 本章小结

第四章 放大实验研究

4．1 实验放大

4．1．1 主要实验仪器与设备

4．1．2 实验过程

4．1．3 放大实验中存在的问题及解决途径

4．1．4 放大实验结果与讨论

4．2 实验中存在的问题及解决方案

第五章 结论与展望

5．1 结论

5．2 展望

参考文献

致谢