玉米醇溶蛋白提取的研究食品科学毕业论文

单位代码：XXXXXX 大学XX 学院毕 业 论 文学生姓名：XX 玉米醇溶蛋白提取工艺研究Zein extraction process selection学生姓名：XXX指导教师： XXX 教 授 专业名称： XXXXXXXXX 答辩时间： XXXX 年 X 月 XX 大学学术委员会XXXX 年 X 月XX 大学毕业论文中文摘要摘 要用玉米生产淀粉，副产物主要是玉米醇溶蛋白。玉米醇溶蛋白具有独特的氨基酸组成，其分子中存在大量的疏水氨基酸，同时含有较多的含硫氨基酸，其溶液具有溶解性和成膜性。我国是玉米生产大国, 原料丰富，但是我国玉米深加工程度与发达国家相比存在很大差距, 还没有形成玉米醇溶蛋白的规模化生产， 主要原因是玉米醇溶蛋白的生产成本过高。本课题主要研究如何优化玉米醇溶蛋白的提取过程，选择合适的提取剂，降低玉米醇溶蛋白的提取成本，以加快玉米醇溶蛋白的规模化生产。通过乙醇浸提法和碱提酸沉法，从蛋白粉中提取玉米醇溶蛋白，并从温度、料液比、浸提时间、pH 等几个方面考虑其对提取率的影响，根据正交试验结果，确定玉米醇溶蛋白的最佳提取条件。结果表明，乙醇浸提法提取率较高，变性程度较小。乙醇浸提法的最佳工艺条件为：提取温度 60 ，料液比 1g /8 mL，浸提时间 5 h，乙醇浓度 80%，此时提取率可达 82.21%。关键词：玉米醇溶蛋白；乙醇浸提法；碱提酸沉法 XX 大学毕业论文英文摘要Zein extraction process selectionUsing corn starch production, is mainly zein by-products. Zein has a unique amino acid composition, there are a large number of hydrophobic amino acids in the molecule, and containing more sulfur amino acids, its have the solubility and film-forming solution. Is corn production in China power, abundant raw materials, but the degree of corn deep processing in China there is a big gap compared with developed countries, also did not form large-scale production of zein, the main reason is that the production cost of zein are too high This topic mainly studies how to optimize the extraction process of zein, choosing the appropriate extraction agent, the zein extraction to reduce costs, to accelerate the large-scale production of zein. By ethanol extraction and alkali, acid sinking method extract zein from protein, and from the temperature, liquid ratio, extraction time, pH and so on several aspects to consider its effect on the extraction yield, so as to determine the optimum extraction conditions of zein and extraction agent.Results showed that the ethanol extraction, extraction rate is high, the degree of degeneration is minimal. Optimum process conditions of ethanol extraction as follows: extraction temperature 60 , 1 g of material liquid / 8 mL, leaching time of 5 h, ethanol concentration of 80%, the extraction rate can reach 82.21%, corn alcohol soluble protein degeneration rate was 10.23%.Key words :Zein; The ethanol extraction; Alkali mention acid sinking methodXX 大学毕业论文目 录 目 录中文摘要 .英文摘要 .目 录 .第一章 前言 .11.1 组成 .11.2 构型 .11.3 特性 .21.3.1 成膜性 .21.3.2 溶解性 .21.3.3 其他性质 .31.4 本课题研究背景意义及内容 .3第二章 实验材料与方法 .52.1 材料与仪器 .52.1.1 材料 .52.1.2 仪器 .52.2 操作方法 .52.2.1 乙醇浸提法提取工艺 .52.2.2 碱提酸沉法提取工艺 .52.2.3 玉米醇溶蛋白的沉淀 .62.3 测定方法 .6第三章 实验结果与讨论 .83.1 乙醇浸提法最佳提取条件的确定 .83.1.1 温度对玉米醇溶蛋白提取率的影响 .83.1.2 料液比对玉米醇溶蛋白提取率的影响 .83.1.3 浸提时间对玉米醇溶蛋白提取率的影响 .93.1.4 乙醇浓度对玉米醇溶蛋白提取率的影响 .93.1.5 乙醇浸提法提取玉米醇溶蛋白的正交试验 .103.2 碱提酸沉法最佳提取条件的确定 .123.2.1 温度对玉米醇溶蛋白提取率的影响 .123.2.2 液料比对玉米醇溶蛋白提取率的影响 .123.2.3pH 对玉米醇溶蛋白提取率的影响 .133.2.4 碱提酸沉法提取玉米醇溶蛋白的正交试验 .13XX 大学毕业论文目 录 第四章 结 论 .16参 考 文 献 .17致 谢 .18外文文献 .19外文译文 .23XX 大学毕业论文第一章 前言1第一章 前言玉米是全世界产量最高的粮食作物之一，在农业和工业上都有着重要作用，玉米可以用来生产淀粉，副产物主要为玉米醇溶蛋白（Zain） ，玉米醇溶蛋白占总蛋白量的 50%60%之间，玉米醇溶蛋白是由蛋白质组成的混合物，组成玉米醇溶蛋白的蛋白质平均分子量在 25000 到 45000之间，是一种天然高分子材料。近年来，环境问题日益突出，玉米醇溶蛋白由于其环境友好性、可持续生产等诸多优点，在食品和医药行业发挥着重要的作用，玉米醇溶蛋白的提取也成为越来越多科研人员的研究课题，并不断开拓其应用领域。1.1 组成玉米醇溶蛋白，是玉米中的天然高分子蛋白质，包括 和 两种。Zain 可溶于体积分数为 95%的乙醇溶液，Zain 中的组氨酸、精氨酸、脯氨酸、蛋氨酸含量较少。Zain 可溶于体积分数为 60%的乙醇溶液，由于 Zain 性质不稳定，易产生沉淀和凝固，不适于工业生产。所以工业上生产中常用 Zain。成品玉米醇溶蛋白中富含谷氨酰胺、亮氨酸、脯氨酸和丙氨酸，但是缺乏一些能带电的极性、酸性和碱性基团氨基酸。水解玉米醇溶蛋白的氨基酸组成见表 1。1.2 构型玉米醇溶蛋白性质的除了与氨基酸组成有关之外，还与其分子的结构和形状有密切关系。实验证明，玉米醇溶蛋白由分子量在 25000 到40000 之间的蛋白质组成的混合物，分子间用二硫键链接，分子呈棒状或扁长椭球体结构，轴径比为 25:1 或 10:1。玉米醇溶蛋白受肽主链上的羟基与亚氨基的氢键作用，形成 -螺旋体，- 螺旋体在溶液中显示较强的旋光性，由于 -螺旋体的构象符合立体化学结构，所以 -螺旋体很稳XX 大学毕业论文第一章 前言2定。表 1 水解玉米醇溶蛋白的氨基酸组成表氨基酸种类 含量/g.100g -1 氨基酸种类 含量/g.100g -1蛋氨酸 2.4 苏氨酸 2.7丙氨酸 9.8 酪氨酸 5.1缬氨酸 1.9 半胱氨酸 0.8亮氨酸 19.3 精氨酸 1.6脯氨酸 9.0 组氨酸 0.8异亮氨酸 6.2 天门冬氨酸 1.8苯丙氨酸 7.6 谷氨酰胺 21.4丝氨酸 1.0 色氨酸 0.21.3 特性1.3.1 成膜性玉米醇溶蛋白易形成薄膜，其中富含含硫氨基酸，这些氨基酸可以形成很强的分子内二硫键，它们和分子间的疏水键一起构成了玉米醇溶蛋白成膜特性的基础。通过“分子梳” 法可以观察到，玉米醇溶蛋白呈棒状、哑铃状分叉等结构形态，蜿蜒的棒状结构缠绕形成一张精致的大网，这种网状结构是玉米醇溶蛋白成膜特性的结构基础。当成膜液涂布以后，溶液挥发，薄膜脱水，蛋白质浓度增大，当达到一定得浓度时，分子间形成维持薄膜网状结构的氢键、二硫键和疏水键，从而形成玉米醇溶蛋白膜。其最佳的成膜条件为：乙醇与玉米醇溶蛋白的比例为 1:10，乙醇浓度为 80%，成膜介质为不锈钢，40下干燥成膜，此外，添加油酸可提高玉米醇溶蛋白膜的抗张强度，添加甘油可以提高它的透明度。XX 大学毕业论文第一章 前言31.3.2 溶解性玉米醇溶蛋白具有独特的溶解性。玉米醇溶蛋白中不但存在很多的疏水性氨基酸，而且含有较多的含硫氨基酸，但是分子内缺少能带电的极性、酸性和碱性基团氨基酸。这就决定了玉米醇溶蛋白不溶于水，也不溶于无水乙醇，但是它可以溶于 60%到 90%的乙醇和乙二醇溶液，还可溶于强碱、十二烷基磺酸钠高浓度尿素、丙二醇和醋酸等有机溶剂。在食品和医药领域里，常常采用乙醇做为溶剂。1.3.3 其他性质（1）可降解性，玉米醇溶蛋白不溶于水，可被微生物和蛋白酶分解，具有可降解性。（2）肠溶性，成膜后酸性条件下稳定，中性及碱性条件下不稳定，在肠道中溶解，胃中不溶解。（3）可塑性，对于脂肪酸、酯、乙二醇类等可塑剂，可赋予其柔软性、黏着性，增强其热可塑性。（4）具有依存水分的玻璃态，玉米醇溶蛋白膜具有较好的耐热性，使用温度优于普通塑料薄膜，其分解温度在 262左右，玻璃化温度为 171，用高于玻璃化的温度处理薄膜，可部分修饰薄膜中的缺陷。瓦楞纸。1.4 本课题研究背景意义及内容玉米醇溶蛋白目前主要用于食品与医药工业，作为包膜剂及辅料。由于它是用可再生材料制成的，而且是无毒且生物可降解的，符合目前的环保趋势，所以商业价值很高。我国是玉米生产大国，原料丰富，但是我国玉米深加工程度与发达国家相比仍存在很大差距,没有形成玉米醇溶蛋白的规模化生产。 主要原因是玉米醇溶蛋白的生产成本过高。要发挥玉米醇溶蛋白的 作用，就XX 大学毕业论文第一章 前言4必须要克服成本过高的问题。玉米醇溶蛋白的开发应用首