玉米皮阿拉伯木聚糖的酶法提取及其提高鳙鱼肌原纤维蛋白稳定性的作用研究

摘要

玉米皮作为清洁易得的农产品下脚料，是开发食品组分的丰富资源，其中富含功能性非淀粉多糖——阿拉伯木聚糖（arabinoxylan，AX）。目前对玉米皮AX的酶法提取及应用研究较少。本研究以鲜玉米皮为原料，利用复合酶法提取玉米皮AX，并用响应面试验优化提取工艺;对最佳提取工艺条件下得到的提取物进行乙醇分级沉淀，并研究其中两个醇沉组分对鳙鱼肌原纤维蛋白稳定性的影响。主要研究结果如下： （1）采用复合酶法提取玉米皮 AX，并采用中心复合试验设计（CCD）方法设计响应面试验。根据单因素试验结果，选取 pH、料液比、提取时间、提取温度及加酶量进行五因素五水平响应面分析，确定最佳提取工艺条件为pH 3.0，料液比1:30，提取时间6 h，提取温度35.0℃，加酶量920 U/g;经验证试验，得到的得率为 40.73±0.09%，提取物中 AX 含量为 75.88±0.11%，与理论模型预测值接近，说明经响应面法优化得到的玉米皮 AX 的复合酶法提取工艺合理可行。 （2）采用不同浓度的乙醇对复合酶法最佳提取工艺条件下得到的提取物进行分级沉淀得到4个组分F20、F40、F60及F90，四个组分的单糖组成主要是木糖和阿拉伯糖，还有部分的甘露糖、半乳糖、葡萄糖及少量的鼠李糖;F60和F90组分的得率（分别为12.46±0.59%和27.42±0.43%）、AX含量（分别为76.83±0.11%、78.87±0.11%）以及总糖含量（分别为65.31±0.39 μg/ml、69.24±1.10 μg/ml）均显著高于F20和F40组分（P<0.05）;F60和F90组分的A/X（分别为0.56±0.11和0.58±0.00）和Mw/Mn（分别为2.72±0.11和3.98±0.09）均显著低于F20和F40组分（P<0.05）;F90的糖醛酸含量显著高于其他组分（P<0.05），为11.53±0.34 μg/ml， F60的糖醛酸含量（7.54±0.14 μg/ml）与F40无显著性差异（P>0.05），且显著低于F20（P<0.05）;各组分的蛋白质含量无显著性差异（P>0.05）;F60的Mw为19.27±0.66×104，显著高于F20、F40和F90（P<0.05），F90与F20、F40无显著性差异（P>0.05）。本研究选取F60和F90两组分研究其提高鳙鱼肌原纤维蛋白稳定性的作用。 （3）将玉米皮AX添加至鳙鱼肌原纤维蛋白后，蛋白变性温度向高温方向移动，其中，添加F60后两个变性温度分别为46.41℃和67.39℃，添加F90后两个变性温度分别为46.28℃和68.22℃;添加玉米皮AX后，鳙鱼肌原纤维蛋白的溶解性增大，添加 F90时，鳙鱼肌原纤维蛋白的溶解性最大;添加玉米皮 AX 后，鳙鱼肌原纤维蛋白的乳化性和乳化稳定性显著提高（P<0.05），其中，添加F60时，鳙鱼肌原纤维蛋白的乳化能力最强，添加F90时，鳙鱼肌原纤维蛋白的乳化稳定性最强;添加玉米皮AX后，鳙鱼肌原纤维蛋白在热致胶凝过程中的储能模量发生变化，添加时 F60和 F90时，G’略低于添加蔗糖，均高于添加海藻糖;添加玉米皮AX后，鳙鱼肌原纤维蛋白的凝胶特性发生改变，添加F90时，鳙鱼肌原纤维蛋白的凝胶硬度最大。综上所述，添加玉米皮AX有利于提高鳙鱼肌原纤维蛋白的稳定性。 本研究为玉米深加工副产物的综合利用提供一个技术平台，也为水产品加工提供理论依据。

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