【摘要】：棉籽餅是棉籽榨油后的副產物,其利用價值隨棉花的品種、種植環(huán)境及榨油工藝的不同而有較大差異。棉籽餅中含有豐富的蛋白質,研究其蛋白功能結構特性與多肽抗氧化活性,為開發(fā)利用棉籽餅資源提供理論依據(jù)和指導。本文以4種熱榨棉籽餅、2種冷榨棉籽餅、1種亞臨界萃取棉籽餅為試驗材料,以冷榨花生餅和冷榨大豆餅為對照,對不同棉籽餅粉理化特性進行研究;采用超聲波輔助堿法提取棉籽蛋白,并對其蛋白質功能特性和結構特性進行系統(tǒng)分析;以熱榨棉籽餅、冷榨棉籽餅為材料,采用微生物發(fā)酵和蛋白酶水解,分析其發(fā)酵多肽及其酶解多肽的抗氧化活性,并對抗氧化性較強的多肽進行分離純化鑒定。主要研究結論如下:(1)熱榨棉籽餅粗蛋白含量為56.23%~60.86%,顯著低于冷榨餅、亞臨界萃取棉籽餅。熱榨棉籽餅游離棉酚含量為38~123 mg·kg~(-1),冷榨餅、亞臨界萃取棉籽餅均未檢測出游離棉酚。熱榨棉籽餅粉的ΔE值和堆積密度高,表明其顏色較深,分散性差。亞臨界萃取棉籽餅粉吸水能力最差,吸油能力最強。熱榨棉籽餅的乳化性較差,乳化穩(wěn)定性較優(yōu)。棉籽餅在pH 3.0附近時溶解度最低。熱榨棉籽餅溶解性最差,花生餅、大豆餅溶解性優(yōu)于冷榨餅、亞臨界萃取棉籽餅。(2)超聲波輔助堿法提取棉籽蛋白的優(yōu)化工藝參數(shù)為pH 11.0、液料比20:1(V/W,m L/g)、超聲時間20 min、超聲溫度45℃、超聲波功率600 W,蛋白提取率可達87.64%。所建棉籽蛋白提取回歸模型高度顯著(R~2=0.9956),擬合性好。與常規(guī)堿法相比,超聲波輔助堿法提取棉籽蛋白所需時間短,溫度低,提取率高。(3)棉籽蛋白分子量主要分布在45和50 kD,還原條件下在14和35 kD之間有亞基分布,存在相互作用的二硫鍵。棉籽蛋白的X射線衍射圖譜中在2θ為8.5°、19.5°左右呈現(xiàn)衍射峰,存在結晶區(qū)。棉籽蛋白熱變性吸熱峰只有一個,峰值溫度在94.31℃~97.72℃區(qū)間,焓變?yōu)?.51~7.87 J/g。熱榨餅棉籽蛋白具有較高相對含量的β-折疊結構(38.3%~40.5%),較低含量的β-轉角(22.2%~25.8%)和α-螺旋(15.8%~19.5%)結構,存在較高含量的變性蛋白結構。冷榨餅、亞臨界萃取餅的棉籽蛋白表面疏水性和熒光強度遠遠高于熱榨餅,具有低變性和更多折疊結構。(4)棉籽蛋白在pH 5.0時的溶解性最低,起泡性和起泡穩(wěn)定性最差,pH 7.0時起泡性和起泡穩(wěn)定性最好。冷榨餅棉籽蛋白的吸水性和吸油性高于熱榨餅棉籽蛋白,亞臨界萃取餅棉籽蛋白具有最高的吸水性、吸油性、乳化穩(wěn)定性和起泡性,變性程度小,盡可能好地保留了棉籽蛋白的功能特性。(5)熱榨益海棉籽餅經微生物發(fā)酵和蛋白酶水解產生的發(fā)酵多肽和酶解多肽的DPPH·清除能力和總還原力高于冷榨皖棉棉籽餅,而冷榨皖棉棉籽餅的發(fā)酵多肽和酶解多肽的羥基清除能力、ABTS~+·清除能力和亞鐵離子螯合能力高于熱榨益海棉籽餅。棉籽發(fā)酵肽的DPPH·清除能力、羥基清除能力和總還原力高于棉籽酶解肽,棉籽酶解肽的ABTS~+·清除能力和亞鐵離子螯合能力高于棉籽發(fā)酵肽。棉籽酶解肽總還原力和DPPH·清除能力強于花生和大豆酶解肽。(6)熱榨益海棉籽的蛋白酶解肽超濾后有三個組分,分別為UF-I(?10 kDa)、UF-II(3 kDa~10 kDa)和UF-III(3 kDa),其中UF-III抗氧化活性最強。采用Sephadex G 25凝膠色譜將UF-III分離得到三個組分F1、F2和F3,其中F3具有最強的抗氧化活性。對組分F3經Sephadex G-15純化后,得到F3-1、F3-2兩個組分,其中F3-2組分的DPPH·清除率、羥基清除率、ABTS~+·清除率、亞鐵離子螯合率和總還原力顯著高于F3-1組分,分別為67.9%、32.76%、57.78%、61.20%和0.24。組分F3-2氨基酸測序發(fā)現(xiàn)有23種肽序列,氨基酸數(shù)目為4~11個,肽的分子量范圍為307~1148 Da。
【圖文】：

冷榨餅粉皖棉棉籽餅粉 82.81±0.01b 0.01±0.00f 11.25±0.01g 17.39±0.02g抗蟲棉籽餅粉 80.66±0.11c -0.57±0.04g 12.09±0.03f 19.68±0.08f亞臨界餅粉亞臨界萃取棉籽餅粉86.95±0.11a -0.84±0.04h 9.69±0.04i 13.16±0.11i冷榨餅粉花生餅粉 75.29±0.16d 3.61±0.03e 10.46±0.06h 23.98±0.13e大豆餅粉 87.02±0.06a -2.24±0.01i 12.69±0.08e 15.26±0.02h棉籽餅粉的堆積密度積密度是指棉籽餅粉在自然堆積狀態(tài)下單位體積的質量（宋振等 2015）。棉堆積密度測定結果如圖 2-1 所示，可以看出，不同棉籽餅粉堆積密度有顯著性 0.53~0.81 g/mL 之間變化。4 種熱榨棉籽餅粉的堆積密度高于 2 種冷榨和亞臨籽餅粉，表明其分散性差，其中亞臨界萃取棉籽餅粉堆積密度最低，具有較好，，可能由于亞臨界萃取油的工藝能較好地保持了原有組織結構，質地比較疏松藝由于物料經過高溫、擠壓使其結構緊密。堆積密度的高低影響其加工特性（2015）。

金谷棉籽餅粉 5.51±0.16g 47.25±0.08b 16.95±0.59b 2益海棉籽餅粉 6.00±0.03f 36.02±0.44d 13.99±0.17de 3皖棉棉籽餅粉 13.92±0.13d 18.46±0.24gh 12.48±0.59f 1抗蟲棉籽餅粉 14.36±0.13c 18.03±0.04h 14.60±0.10cd 18 亞臨界萃取棉籽餅粉 15.04±0.17b 20.46±0.06f 14.00±0.65de 1花生餅粉 8.66±0.21e 25.82±0.62e 11.26±0.22g 18大豆餅粉 16.91±0.21a 19.17±0.41g 18.53±0.44a 1粉的溶解性-2 可知，在 pH 1.0～11.0 的范圍內，棉籽餅粉的溶解性呈先降低.0 附近時溶解度最低。天康、新糧、金谷和益海棉籽餅粉的溶解下，棉籽餅粉間的溶解性差異較小。在堿性條件下，冷榨棉籽餅蟲棉籽餅粉）和亞臨界萃取棉籽餅粉的溶解性較高，這可能與棉程度有關。棉籽餅餅粉的溶解性均顯著低于花生餅粉和大豆餅粉異性可能與粉中可溶性蛋白、可溶性多糖、纖維素含量的差別有
【學位授予單位】：西北農林科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2018
【分類號】：TQ931

【參考文獻】

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本文編號：2659866