亞麻籽雙液相萃油脫氰苷及蛋白特性研究.pdf

1、亞麻籽是我國的大宗油料作物，富含僅-亞麻酸和木脂素等功能因子，是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白資源。但以生氰糖苷為主的抗?fàn)I養(yǎng)因子限制了亞麻蛋白在食品和飼料工業(yè)中的應(yīng)用。本研究旨在利用正己烷-乙醇-水雙液相技術(shù)進(jìn)行亞麻籽的萃油脫氰苷，得到高質(zhì)量的油和脫毒粕，并考察雙液相萃取對(duì)亞麻粕中蛋白組成及功能特性的影響，為下一步亞麻蛋白的開發(fā)提供理論依據(jù)，主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下： 采用GC-MS技術(shù)對(duì)亞麻籽油脂肪酸和揮發(fā)油的化學(xué)組成進(jìn)行分析鑒定，確定寧亞11

2、號(hào)亞麻油主要含有13種脂肪酸：4種飽和脂肪酸，占脂肪酸總量12.71％，以十六烷酸(7.31％)、十八烷酸(5.04％)為主；9種不飽和脂肪酸，占脂肪酸總量的87.1％，以亞麻酸(49.05％)、油酸(22.34％)、亞油酸(13.73％)為主。揮發(fā)油主要由酮類、烴類、醛類、酯類和醇類等38種化合物組成，主要成分為2-丁酮(23.17％)、甲基肼(13.75％)、乙烯基苯(7.78％)、正十四烷(3.05％)、異丙基乙醇(2.61％)、

3、烯丙基異硫氰酸酯(2.49％)、正己醛(2.44％)，鑒定的揮發(fā)性成分占揮發(fā)油90.58％，揮發(fā)油在亞麻籽中含量為1.8％。 建立起改進(jìn)的異煙酸-吡唑啉酮比色的氰苷測定方法，檢測方法具有很強(qiáng)的線性相關(guān)性，R2=0.9986，加標(biāo)回收率在93.08～95.65％之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差＜5％，測定的結(jié)果可靠。另外，正己烷萃取亞麻籽油，對(duì)亞麻氰苷基本沒有影響，90℃保持1h氰苷去除率為43.18％，但雙螺桿擠壓膨化工藝對(duì)亞麻氰苷具有明顯的

4、分解作用，破壞率達(dá)到88％。 乙醇/已烷/水構(gòu)成的三元體系中，混溶程度隨溫度的升高和乙醇濃度的增大而增加。在萃取中亞麻籽含水量與三元體系中乙醇濃度存在平衡關(guān)系，相應(yīng)的平衡關(guān)系為：95％的乙醇濃度對(duì)應(yīng)于7～9％含水量的亞麻籽；90％的乙醇溶液對(duì)應(yīng)于9～11％含水量的亞麻籽；85％的乙醇溶液對(duì)應(yīng)于10～12％含水量的亞麻籽。 正己烷-乙醇-水雙液相體系適用于亞麻籽的同時(shí)萃油脫氰苷，通過單因素實(shí)驗(yàn)和響應(yīng)面分析進(jìn)行優(yōu)選，優(yōu)選條件

5、為：料醇比1∶3.4(w/v)；料烷比1∶5.4(w/v)；提取時(shí)間78.5min；NaOH濃度0.12％(w/v)；溫度55℃；乙醇濃度85％(w/w)。此優(yōu)選條件下亞麻籽提油率為45.1％，氰苷脫除率為96.8％。 多級(jí)逆流接觸法萃取流程適宜于亞麻籽雙液相萃油脫氰苷生產(chǎn)工藝，在料烷比1∶5(w/v)，料醇比1∶2(w/v)，溫度55℃，時(shí)間30min，乙醇濃度85％(w/w)，NaOH添加量為乙醇相0.05％(w/v)的條件

6、下，實(shí)驗(yàn)室串級(jí)模擬四級(jí)逆流萃取達(dá)到工藝要求，亞麻粕中殘油量小于1％，氰苷殘余小于0.7mg/kg。 采用體外實(shí)驗(yàn)方法對(duì)亞麻籽雙液相萃取中乙醇相的氯仿、正丁醇和水三種提取物進(jìn)行抗氧化活性研究。結(jié)果表明：正丁醇提取物抗亞油酸氧化能力最強(qiáng)，比BHT略弱。氯仿提取物次之，強(qiáng)于Vc，水提取物最弱；對(duì)[DPPH·]自由基的清除能力上，正丁醇提取物最強(qiáng)，IC50為3.1ug/mL，比蘆丁(IC50=3.58ug/mL)強(qiáng)。水提取物略弱于BHT

7、，氯仿提取物最弱；正丁醇提取物對(duì)[·OH]自由基的清除能力最強(qiáng)，IC50為18.15ug/mL，比蘆丁(IC50=7.96ug/mL)弱。氯仿提取物次之，水提取物最弱；正丁醇提取物螯合Fe2+的能力最強(qiáng)，氯仿提取物次之，而水提取物最弱。 通過比較亞麻籽雙液相(TPS)粕、正己烷單相(SP)粕、高溫粕和分離蛋白中氨基酸組成及蛋白疏水性，考察雙液相萃取對(duì)亞麻蛋白氨基酸組成和疏水性的影響。研究表明：雙液相技術(shù)有利于提高亞麻粕和分離蛋白

8、中蛋白質(zhì)的含量，分別達(dá)到37.4％和63.6％；蛋白中必需氨基酸所占比例分別為37.91％和35.98％，略低于SP粕而高于高溫粕；同時(shí)降低蛋白質(zhì)疏水性，TPS分離蛋白的疏水性Q值1051.4cal/mol低于亞麻仁蛋白的Q值1073.7cal/mol，而略高于SP分離蛋白的Q值1047.8cal/mol，小于大豆分離蛋白和油菜籽分離蛋白的疏水性；TPS分離蛋白的氨基酸組成平衡合理，是一種優(yōu)質(zhì)食品蛋白原料。TPS亞麻分離蛋白溶液的粘度隨

9、著濃度的增加而增加，分離蛋白溶液表現(xiàn)出剪切變稀的假塑性和彈性性質(zhì)，貯能模量G'和損耗模量G"均隨溫度的升高逐漸增加。 采用聚丙烯酰胺凝膠電泳(PAGE)和SDS-PAGE考察亞麻蛋白的組成及其亞基分子量分布。研究表明：用0.001mol/LpH7.0磷酸鈉鹽緩沖液、0.5mol/L的氯化鈉、70％乙醇和0.5％的氫氧化鈉依次連續(xù)提取亞麻蛋白時(shí)，清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的含量分別為63.1％、26.1％、1.7％和5.6％

10、；清蛋白PAGE主要出現(xiàn)三條帶，最大組分占50％。球蛋白PAGE主要出現(xiàn)四條帶，最大組分占60％；清蛋白亞基分子量分布以10.8kDa、14.6kDa、22.7kDa三種亞基為主，其次為19.2kDa和17.1kDa。球蛋白亞基分子量分布以31.6kDa、20.6kDa、14.6kDa、10.8kDa四種亞基為主，其次為17kDa和8.9kDa。 另外，研究了雙液相萃取對(duì)亞麻分離蛋白功能特性的影響。結(jié)果表明：雙液相技術(shù)能明顯改善