大麻蛋白功能特性及其酶法改性研究

摘要

本论文以脱脂大麻粉为原料，对大麻分离蛋白(HPI)的提取制备工艺、理化和功能特性以及酶法改性等进行了研究，并得到如下结论： 1.初步确定了碱溶酸沉法制备大麻分离蛋白过程中，影响大麻蛋白提取率的主要因素，分别为碱溶过程中的pH值和温度以及酸沉过程中的pH值。单因素实验研究表明，当料液比为1:20(W/V)，提取时间为1 h条件下，大麻分离蛋白提取的最佳工艺条件为碱溶pH 10.0，提取温度35～40℃(本研究定为37℃)，酸沉pH 4.5。结果表明，采用该制备工艺，所获制品蛋白质含量可高达90％左右。 2.SDS-PAGE电泳分析表明，大麻蛋白与大豆蛋白类似，也含有一种豆球蛋白，即所谓的麻仁球蛋白(edestin)。组成麻仁球蛋白的酸性亚基(AS)和碱性亚基(BS)的分子量分别为33.0 kDa和20.0 kDa。除此之外，在大约48.0.kDa处还发现有一明显的条带，并且在18.4 kDa以下也同样有一些肽的存在。48.0 kDa处的条带有点类似于β-伴大豆球蛋白的β-亚基，而分子量低于18.4 kDa的肽则与白蛋白相一致。麻仁球蛋白及其它蛋白组分的相对含量采用光密度扫描法测定，结果显示，麻仁球蛋白是大麻蛋白中的主要蛋白质组分，约占总蛋白含量的82％左右，而48.0 kDa的蛋白组分及其它蛋白组分的含量则分别为5％和13％。 3.氨基酸分析表明，与大豆分离蛋白(SPI)相比，大麻分离蛋白(HPI)具有较高含量的精氨酸、蛋氨酸和胱氨酸以及较低含量的天冬氨酸、谷氨酸和赖氨酸，其它氨基酸含量则相差不大；与酪蛋白相比，除酪氨酸、缬氨酸、亮氨酸、蛋氨酸和赖氨酸外，HPI的其它所有氨基酸的含量都与之相似甚至更高。 4.大麻分离蛋白的功能特性研究表明，其溶解性在pH 4.0～6.0之间最小，并且在低于pH 4.0和高于pH 6.0时会逐渐增加。同时发现，在pH7.0时，HPI的溶解度仅有27％左右。然而，随着pH值的继续增加，蛋白质的溶解性也随着明显地增加。这些数据表明，HPI是一种典型的碱溶性蛋白质。并且，在与SPI进行对比分析之后发现，除溶解性之外，HPI的乳化性以及持水性也都非常差。 5.大麻分离蛋白的酶法改性研究表明，胰蛋白酶诱导的低度水解(DH 2.3～6.7％)对于HPI的功能特性有十分可观的影响。尤其在pH 8.0以上，胰蛋白酶水解HPI所得水解物的溶解性相比之前有显著提高。然而，另一方面，酶解同时也降低了其他的功能特性，诸如乳化性、起泡性以及持水性等。而且，研究还发现，高温预处理(90℃)对于HPI的酶解具有一定的抑制作用。

目录

文摘

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声明

第一章绪论

1.1引言

1.2大麻概况

1.2.1起源及植物学形态

1.2.2主要化学成分及分类

1.3大麻的应用价值

1.3.1在纺织工业的应用

1.3.2在造纸工业的应用

1.3.3在食品工业的应用

1.3.4在医药方面的应用

1.3.5在其它方面的应用

1.4大麻的开发利用现状

1.4.1国内开发利用现状

1.4.2国外开发利用现状

1.5大麻蛋白的功能特性

1.5.1水合性

1.5.2溶解性

1.5.3乳化性

1.5.4起泡性

1.5.5凝胶性

1.5.6蛋白质结构与功能的相关性

1.6大麻蛋白的改性

1.6.1物理改性

1.6.2化学改性

1.6.3酶法改性

1.7本课题的立题依据和研究内容

1.7.1立题依据

1.7.2主要研究内容

第二章大麻分离蛋白的制备及其组成分析

2.1引言

2.2材料与仪器

2.2.1材料与试剂

2.2.2仪器与设备

2.3实验方法

2.3.1大麻分离蛋白的制备

2.3.2蛋白含量测定

2.3.3大麻分离蛋白的组成分析

2.3.3氨基酸分析

2.4结果与讨论

2.4.1大麻分离蛋白的制备研究

2.4.2大麻分离蛋白的组成分析

2.4.3大麻分离蛋白的工业化制造

2.5本章小结

第三章大麻分离蛋白理化及功能特性的研究

3.1引言

3.2材料与仪器

3.2.1材料与试剂

3.2.2仪器与设备

3.3实验方法

3.3.1蛋白质溶解性(Protein Solubility)

3.3.2自由巯基(SH)含量

3.3.3乳化性(Emulsifying properties)

3.3.4持水性(WHC)和吸油性(FAC)

3.3.5差示扫描量热(DSC)

3.3.6数据处理

3.4结果与讨论

3.4.1蛋白质溶解性

3.4.2自由巯基(SH)含量

3.4.3 DSC分析

3.4.4乳化性

3.4.5持水性(WHC)与吸油性(FAC)

3.5本章小结

第四章大麻分离蛋白的改性

4.1引言

4.2材料与仪器

4.2.1材料与试剂

4.2.2仪器与设备

4.3实验方法

4.3.1 HPI的热预处理

4.3.2 HPI的酶解及其水解物的制备

4.3.3水解度(DH)的测定

4.3.4 SDS-PAGE

4.3.5蛋白质溶解性(Protein Solubility)

4.3.6乳化性(Emulsifying properties)

4.3.7起泡性

4.3.8持水性(WHC)和吸油性(FAC)

4.3.9差示扫描量热(DSC)

4.3.10统计方法

4.4结果和讨论

4.4.1酶解过程中水解度(DH)变化

4.4.2 SDS-PAGE分析

4.4.3蛋白质溶解性(Protein solubility)

4.4.4 DSC分析

4.4.5乳化性(Emulsifying properties)

4.4.6起泡性

4.4.7持水性(WHC)和吸油性(FAC)

4.5本章小结

结论与展望

参考文献

攻读学位期间发表与学位论文内容有关的学术论文

致谢

评定意见