乙醇輔助提取甜菊葉的生物活性物及其功能評(píng)價(jià)
發(fā)布時(shí)間:2021-04-02 14:12
甜菊葉是一種天然、綠色、具有甜味和保健雙重功能的優(yōu)質(zhì)資源,其葉片中糖苷類化合物的含量最高且種類最多,也還含有蛋白質(zhì)、纖維素、脂肪、黃酮類及微量元素等各類功能物質(zhì)。因此,甜菊葉的綜合加工與利用研究非常重要。本文在乙醇輔助萃取制備甜菊甙的基礎(chǔ)上,進(jìn)一步研究甜菊葉中蛋白質(zhì)、纖維素的酶解工藝和相關(guān)提取物的功能活性,以及采取實(shí)驗(yàn)室可行的方式進(jìn)行酶的相關(guān)探討研究,以期為甜菊葉的廣泛開發(fā)利用提供一條綠色健康的綜合加工新方式。首先運(yùn)用乙醇和水的混合溶劑對(duì)甜菊甙進(jìn)行提取制備和純化處理,然后用響應(yīng)面法優(yōu)化浸提殘?jiān)械鞍踪|(zhì)和纖維素的提取工藝,并對(duì)甜菊葉各提取物的相關(guān)功能進(jìn)行評(píng)價(jià),最后對(duì)乙醇浸提殘?jiān)l(fā)酵產(chǎn)酶的技術(shù)及部分性質(zhì)進(jìn)行了初步研究,試驗(yàn)結(jié)果表明:1.對(duì)甜菊甙制備的過程中,首先按照國(guó)標(biāo)等方式,對(duì)甜菊葉的主要組成成分進(jìn)行了含量的測(cè)定,結(jié)果是:甜菊甙為13.83%±0.36%,水分為11.15%±0.05%,灰分為7.95%±0.39%,蛋白質(zhì)為12.11%±0.21%,粗纖維為10.37%±0.18%。然后對(duì)甜菊葉片預(yù)處理,進(jìn)行了乙醇和水的混合溶劑對(duì)甜菊甙的萃取制備與分離純化的穩(wěn)定性試驗(yàn),即根據(jù)甜菊甙制備過...
【文章來源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
甜菊甙的通用結(jié)構(gòu)式Fig1-1Thegeneralstructuralformulaofstevioside
第1章文獻(xiàn)綜述9式可表示為(C6H10O5)n,n代表聚合度,是指纖維素中葡萄糖單元的個(gè)數(shù),其值一般在3500~10000,并含有44.44%的碳、6.17%的氫和49.39%的氧[53]。特殊的纖維素分子結(jié)構(gòu)示意圖如1-2所示。圖1-2纖維素分子的結(jié)構(gòu)示意圖Fig1-2Structureofcellulosemolecules1.5酶概述及其應(yīng)用和甜菊葉作為其生產(chǎn)原料的潛力近幾年,隨著我國(guó)食品加工產(chǎn)業(yè)向著更加安全和更高產(chǎn)品質(zhì)量的方向不斷發(fā)展,選用安全、綠色、無污染且能有效提高物質(zhì)綜合利用率的添加劑是食品工業(yè)需要考慮的主要問題。在傳統(tǒng)食品加工中,酶制劑因高效的催化能力而成為了化學(xué)用劑的良好替代品[54],因此有著巨大的應(yīng)用價(jià)值。目前,全球市場(chǎng)的工業(yè)酶銷售額已經(jīng)超過數(shù)十億美元,未來預(yù)計(jì)還會(huì)有更大程度的增加[55]。在許多產(chǎn)業(yè)中,常見的蛋白酶與纖維素酶都有非常廣泛的應(yīng)用。通過水解蛋白中的肽鍵而生成氨基酸或小肽的蛋白酶[56],主要來源于植物的莖葉和果實(shí),動(dòng)物的腺體和內(nèi)臟以及各種微生物[57]。與化學(xué)法水解蛋白質(zhì)相比,蛋白酶水解的蛋白質(zhì)更加綠色安全[58]。通過水解纖維素中的β-1,4-糖苷鍵而產(chǎn)生纖維二糖和葡萄糖的纖維素酶[59],主要來源于反芻動(dòng)物的瘤胃、動(dòng)物腸道、植物和昆蟲體內(nèi)[60]。木質(zhì)纖維素中含量最豐富的纖維素通過纖維素酶能夠轉(zhuǎn)化成可直接利用的能源或資源,從而實(shí)現(xiàn)可再生資源的充分利用。1.5.1酶的定義酶(enzyme)的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,可由活細(xì)胞產(chǎn)生,并對(duì)其作用的底物有高催化性和特異性,因此它也具有一級(jí)、二級(jí)、三級(jí),乃至四級(jí)的結(jié)構(gòu)。作為生物大分子的酶,其分子質(zhì)量一般在1萬以上甚至百萬。根據(jù)分子組成的不同,又將酶分成單純酶和結(jié)合酶兩種。其中單純酶只含有蛋白質(zhì),而結(jié)合酶既有酶蛋白又有輔助因子。結(jié)合酶中的蛋白質(zhì)部分為酶蛋白,
γ嬙既允且豢?諳螄?的曲面,且曲面陡峭,但等高線圖近似呈圓形,表明AB的交互作用顯著。由圖3-3可知,當(dāng)pH值一定,酶解的溫度幾乎不隨pH值的改變而改變。由圖3-4可知,交互作用的響應(yīng)面圖是一開口向下的曲面,且曲面陡峭,等高線圖呈橢圓形,表明AD交互作用極顯著,在優(yōu)化區(qū)域內(nèi)均可得到蛋白質(zhì)提取率的極大值。由圖3-5和圖3-7可知,BC和CD的等高線圖均為橢圓形,但響應(yīng)面圖的曲面坡度較平緩,這表明BC和CD的交互作用仍為顯著。由圖3-6可知,料液比和酶的濃度的等高線圖呈圓形。綜合分析,表明AC和BD的交互作用不顯著。圖3-2pH值與料液比對(duì)蛋白質(zhì)提取率的影響Fig3-2EffectofpHandmaterial-liquidratioonproteinextractionrate
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]葉蛋白研究進(jìn)展[J]. 高琦,金小乂,劉梓蘅,王曉文,張俊偉,薛友林. 保鮮與加工. 2020(01)
[2]纖維素酶在生物質(zhì)轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 石麗華,曾方明,李勉. 生物產(chǎn)業(yè)技術(shù). 2019(03)
[3]響應(yīng)面分析法優(yōu)化竹葉蛋白質(zhì)提取工藝[J]. 范煜,王鑫寧,張強(qiáng),蔣立新,吳良如,陳穎,何經(jīng)晟,肖竹錢,葛青,毛建衛(wèi),胡林福. 竹子學(xué)報(bào). 2018(03)
[4]白芷莖總香豆素的纖維素酶提取工藝研究[J]. 薛天樂,王慶,程翔. 安徽科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(03)
[5]微生物源堿性蛋白酶的生產(chǎn)及其應(yīng)用[J]. 葉思帆,趙媛. 青海科技. 2018(02)
[6]蛋白酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 程曉芳,袁丹丹,張余慧,王琤. 食品研究與開發(fā). 2018(07)
[7]甜葉菊高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培方法[J]. 王志學(xué). 特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)植物. 2018(01)
[8]淺談酶工程在食品領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 李安寧. 山東工業(yè)技術(shù). 2017(17)
[9]天然植物提取物甜菊苷和甜菊苷A在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用[J]. 許麗衛(wèi),張麗萍,王久榮,韓雪峰. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2017(07)
[10]響應(yīng)面法優(yōu)化甜菊糖苷壓榨萃取工藝[J]. 陳虎,李艷莉,冀云武,袁新英,李貴禎. 食品工業(yè). 2017(05)
碩士論文
[1]產(chǎn)低溫蛋白酶菌株的篩選及酶學(xué)特性研究[D]. 張曉燕.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]蛋白酶高產(chǎn)菌株的選育及酶學(xué)性質(zhì)研究[D]. 支君.河南師范大學(xué) 2011
[3]酶法制備米糠分離蛋白的研究[D]. 王雪飛.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3115412
【文章來源】:西南大學(xué)重慶市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:88 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
甜菊甙的通用結(jié)構(gòu)式Fig1-1Thegeneralstructuralformulaofstevioside
第1章文獻(xiàn)綜述9式可表示為(C6H10O5)n,n代表聚合度,是指纖維素中葡萄糖單元的個(gè)數(shù),其值一般在3500~10000,并含有44.44%的碳、6.17%的氫和49.39%的氧[53]。特殊的纖維素分子結(jié)構(gòu)示意圖如1-2所示。圖1-2纖維素分子的結(jié)構(gòu)示意圖Fig1-2Structureofcellulosemolecules1.5酶概述及其應(yīng)用和甜菊葉作為其生產(chǎn)原料的潛力近幾年,隨著我國(guó)食品加工產(chǎn)業(yè)向著更加安全和更高產(chǎn)品質(zhì)量的方向不斷發(fā)展,選用安全、綠色、無污染且能有效提高物質(zhì)綜合利用率的添加劑是食品工業(yè)需要考慮的主要問題。在傳統(tǒng)食品加工中,酶制劑因高效的催化能力而成為了化學(xué)用劑的良好替代品[54],因此有著巨大的應(yīng)用價(jià)值。目前,全球市場(chǎng)的工業(yè)酶銷售額已經(jīng)超過數(shù)十億美元,未來預(yù)計(jì)還會(huì)有更大程度的增加[55]。在許多產(chǎn)業(yè)中,常見的蛋白酶與纖維素酶都有非常廣泛的應(yīng)用。通過水解蛋白中的肽鍵而生成氨基酸或小肽的蛋白酶[56],主要來源于植物的莖葉和果實(shí),動(dòng)物的腺體和內(nèi)臟以及各種微生物[57]。與化學(xué)法水解蛋白質(zhì)相比,蛋白酶水解的蛋白質(zhì)更加綠色安全[58]。通過水解纖維素中的β-1,4-糖苷鍵而產(chǎn)生纖維二糖和葡萄糖的纖維素酶[59],主要來源于反芻動(dòng)物的瘤胃、動(dòng)物腸道、植物和昆蟲體內(nèi)[60]。木質(zhì)纖維素中含量最豐富的纖維素通過纖維素酶能夠轉(zhuǎn)化成可直接利用的能源或資源,從而實(shí)現(xiàn)可再生資源的充分利用。1.5.1酶的定義酶(enzyme)的化學(xué)本質(zhì)是蛋白質(zhì)或RNA,可由活細(xì)胞產(chǎn)生,并對(duì)其作用的底物有高催化性和特異性,因此它也具有一級(jí)、二級(jí)、三級(jí),乃至四級(jí)的結(jié)構(gòu)。作為生物大分子的酶,其分子質(zhì)量一般在1萬以上甚至百萬。根據(jù)分子組成的不同,又將酶分成單純酶和結(jié)合酶兩種。其中單純酶只含有蛋白質(zhì),而結(jié)合酶既有酶蛋白又有輔助因子。結(jié)合酶中的蛋白質(zhì)部分為酶蛋白,
γ嬙既允且豢?諳螄?的曲面,且曲面陡峭,但等高線圖近似呈圓形,表明AB的交互作用顯著。由圖3-3可知,當(dāng)pH值一定,酶解的溫度幾乎不隨pH值的改變而改變。由圖3-4可知,交互作用的響應(yīng)面圖是一開口向下的曲面,且曲面陡峭,等高線圖呈橢圓形,表明AD交互作用極顯著,在優(yōu)化區(qū)域內(nèi)均可得到蛋白質(zhì)提取率的極大值。由圖3-5和圖3-7可知,BC和CD的等高線圖均為橢圓形,但響應(yīng)面圖的曲面坡度較平緩,這表明BC和CD的交互作用仍為顯著。由圖3-6可知,料液比和酶的濃度的等高線圖呈圓形。綜合分析,表明AC和BD的交互作用不顯著。圖3-2pH值與料液比對(duì)蛋白質(zhì)提取率的影響Fig3-2EffectofpHandmaterial-liquidratioonproteinextractionrate
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]葉蛋白研究進(jìn)展[J]. 高琦,金小乂,劉梓蘅,王曉文,張俊偉,薛友林. 保鮮與加工. 2020(01)
[2]纖維素酶在生物質(zhì)轉(zhuǎn)化中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 石麗華,曾方明,李勉. 生物產(chǎn)業(yè)技術(shù). 2019(03)
[3]響應(yīng)面分析法優(yōu)化竹葉蛋白質(zhì)提取工藝[J]. 范煜,王鑫寧,張強(qiáng),蔣立新,吳良如,陳穎,何經(jīng)晟,肖竹錢,葛青,毛建衛(wèi),胡林福. 竹子學(xué)報(bào). 2018(03)
[4]白芷莖總香豆素的纖維素酶提取工藝研究[J]. 薛天樂,王慶,程翔. 安徽科技學(xué)院學(xué)報(bào). 2018(03)
[5]微生物源堿性蛋白酶的生產(chǎn)及其應(yīng)用[J]. 葉思帆,趙媛. 青海科技. 2018(02)
[6]蛋白酶在食品工業(yè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J]. 程曉芳,袁丹丹,張余慧,王琤. 食品研究與開發(fā). 2018(07)
[7]甜葉菊高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培方法[J]. 王志學(xué). 特種經(jīng)濟(jì)動(dòng)植物. 2018(01)
[8]淺談酶工程在食品領(lǐng)域的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 李安寧. 山東工業(yè)技術(shù). 2017(17)
[9]天然植物提取物甜菊苷和甜菊苷A在動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)中的應(yīng)用[J]. 許麗衛(wèi),張麗萍,王久榮,韓雪峰. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2017(07)
[10]響應(yīng)面法優(yōu)化甜菊糖苷壓榨萃取工藝[J]. 陳虎,李艷莉,冀云武,袁新英,李貴禎. 食品工業(yè). 2017(05)
碩士論文
[1]產(chǎn)低溫蛋白酶菌株的篩選及酶學(xué)特性研究[D]. 張曉燕.新疆農(nóng)業(yè)大學(xué) 2014
[2]蛋白酶高產(chǎn)菌株的選育及酶學(xué)性質(zhì)研究[D]. 支君.河南師范大學(xué) 2011
[3]酶法制備米糠分離蛋白的研究[D]. 王雪飛.東北農(nóng)業(yè)大學(xué) 2003
本文編號(hào):3115412
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