[科普中国]-米糖蛋白

分类

按Osbron的分类方法,米糠蛋白可分为如下四类:清蛋白(Albumin),可溶于水的蛋白质;球蛋白(Globulin),去除清蛋白,可溶于稀盐溶液的蛋白质;醇溶蛋白(Prolamin),去除清蛋白和球蛋白后,可溶于70%乙醇的蛋白质;谷蛋白(Glutelin),去除上述三种蛋白后,可溶于稀酸或稀碱的蛋白质。据资料报道,米糠中4种蛋白质的比例大致为37∶36∶5∶22。与传统的碱法提取蛋白质相比,酶法提取米糠中的蛋白质具有时间短、反应条件温和且不易产生有害物质等优点。1

提取方法材料与仪器

米糠、纤维素酶、正己烷、氢氧化钠、浓硫酸、氯化钠、乙醇、硼酸、硫酸铜、盐酸、硫酸钾等 均为分析纯。

低速离心机LD 4- 2A型;DHG- 9240A型电热恒温鼓风干燥箱;HVP-Ⅱ型消化炉;KDN- 0413凯氏定氮仪;pHS- 3C型精密pH计;HHS21- 4电热恒温水浴锅;JJ-l电动搅拌器;电子分析天平。

实验方法

原料中主要成分的含量测定

蛋白含量测定 凯氏定氮法(GB/T5009.3-2003)。

蛋白质提取率的计算

米糠蛋白提取率(%)=提取物中蛋白质的量/原料中蛋白质的量× 100%

脂肪含量的测定 索氏抽提法(GB/T5009.6- 2003)。

水分含量的测定 恒重法(GB/T5009.4-2003)。

纤维含量的测定 重铬酸钾-碘量法。

脱脂米糠的制备 原料米糠经粉碎,过80目筛子,向过筛米糠中以1∶10的比例加入正己烷,室温下搅拌30min,3000r/min离心l0min,沉淀在室温下晾干,即得脱脂米糠。

米糠水解工艺 脱脂米糠→加水(配成固液比1∶10)→搅拌调适当的pH,温度(依条件而定)→加酶→反应一定时间(期间加1mol/L HCl、1mol/L NaOH,维持pH在± 0.05之间)→离心(3000r/min、20min)→灭酶(调pH = 8,80℃ ,10min)→沉淀(待用)清液→收集上清液V。

米糠蛋白进一步提取处理 由于米糠中的蛋白质包括清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白,它们分别具有不同的溶解特性,可以采用不同的溶剂对其进行后处理,从而提高蛋白质的收率。经水解后的水解液偏酸性,主要含有清蛋白,其余蛋白质有待进一步从残留物中提取出来。

影响因素温度

在pH 4.3,酶添加量为90U/g的条件下提取1h,测定脱脂米糠的蛋白收率。以蛋白回收率为指标,考察提取温度与脱脂米糠蛋白提取率的关系。随着温度的升高,米糠蛋白收率不断增加,50℃时蛋白收率最大,达到56.38%,这主要是由于温度升高,蛋白质溶解度增大的结果;超过50℃蛋白收率开始降低,原因可能是由于提取温度过高造成部分纤维素酶失活及米糠蛋白变性。

时间

在pH 4.3,45℃ ,酶添加量为90U/g的条件下,分别测定不同提取时间下脱脂米糠的蛋白收率,考察提取时间与脱脂米糠蛋白提取率的关系。随着提取时间的延长,脱脂米糠中蛋白的收率不断增加。在1～ 2.5h之间,随着提取时间的延长,蛋白收率明显增加;但是,在2.5h后,蛋白收率随着提取时间的延长增加缓慢。其原因可能是在提取时间达到2.5h时,米糠蛋白已经基本接近此条件下溶出的极限。从经济及效益两方面考虑,提取时间选取2.5h为宜。

PH

固定在45℃ ,酶添加量为90U/g,提取时间1h的条件下,测定脱脂米糠的蛋白收率。以蛋白回收率为指标,考察提取pH与脱脂米糠蛋白提取率的关系。在pH 4～ 4.8范围内,随着pH升高,蛋白质的提取率升高,在pH为4.8时,达到最高峰,pH继续升高,蛋白质的提取率反而下降,说明纤维素酶提取米糠蛋白的适宜pH为4.8

维素酶含量

在提取时间1h,温度45℃ ,pH 4.3不变的前提下,改变反应体系中的酶添加量,考察酶添加量与脱脂米糠蛋白提取率的关系,在酶添加量为90～ 270U/g时,随着酶添加量的增多,蛋白收率增大,酶添加量继续增大,蛋白收率开始下降,当酶添加量为270U/g时,达到最高峰,说明此纤维素酶的最适酶添加量为270U/g。21