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基本信息
- 項目名稱：
- 亞硫酸鈉法提取蠶蛹蛋白質(zhì)研究
- 小類：
- 生命科學(xué)
- 簡介：
- 目前蠶蛹蛋白質(zhì)的提取多采用堿法提取。在堿法提取蠶蛹蛋白質(zhì)的報道中，由于蠶蛹蛋白為球蛋白，目前堿法提取蠶蛹蛋白多采用強堿高溫長時間浸提法以獲得較高的浸提率。但不容忽視的是，強堿高溫長時間的浸提會使提取的蠶蛹蛋白質(zhì)臭味濃、顏色較深，而且強堿高溫長時間浸提還會造成蛋白質(zhì)的過度降解，對其加工功能特性、使用范圍造成影響和限制。因此，探索開發(fā)一種全新的高效率、無污染、無有害物質(zhì)產(chǎn)生的提取方法顯得很有必要。
- 詳細介紹：
- 蠶蛹蛋白質(zhì)是一種優(yōu)質(zhì)的全價蛋白，其中常見氨基酸占總氨基酸質(zhì)量分數(shù)的 34.57%。人體不能合成，必須由外界供給的8種必需氨基酸，在蠶蛹蛋白質(zhì)中含量均較高，總量達 14.59%，占總氨基酸的 42.20%，必需氨基酸與非必需氨基酸質(zhì)量比為 0.73，與 FAO/WHO 提出的必需氨基酸約占總氨基酸的40%，必需氨基酸與非必需氨基酸之比約為 0.6 的參考蛋白質(zhì)模式非常接近。因此，蠶蛹是一種很好的蛋白質(zhì)新來源，對彌補蛋白質(zhì)資源不足有重要意義。安康市年產(chǎn)蠶蛹1700-2000t，基本上未加工利用。通過對蠶蛹蛋白質(zhì)提取技術(shù)的研究，設(shè)計優(yōu)化提取新技術(shù)，以期達到指導(dǎo)生產(chǎn)，綜合利用繅絲副產(chǎn)品——蠶蛹，延長蠶桑產(chǎn)業(yè)鏈，提高蠶農(nóng)收入，促進當(dāng)?shù)亟?jīng)濟的可持續(xù)發(fā)展的目的。
作品專業(yè)信息
撰寫目的和基本思路
- 作為安康重要支柱產(chǎn)業(yè)的蠶桑產(chǎn)業(yè)，蠶蛹是蠶繭繅絲后的主要副產(chǎn)品，具有很高的應(yīng)用價值，而目前尚未得到很好地開發(fā)利用。蠶蛹中蛋白質(zhì)占鮮重14 %～15 %，占干重 45 %～50 %，且主要為優(yōu)質(zhì)球蛋白。本研究以脫脂蠶蛹為原料，采用亞硫酸鈉溶液為提取溶劑，通過單因素試驗和正交試驗確定提取蛋白質(zhì)的優(yōu)化條件，并與NaOH法進行比較，以期為蠶蛹的開發(fā)利用提供科學(xué)依據(jù)和技術(shù)。
科學(xué)性、先進性及獨特之處
- 本研究采用亞硫酸鈉溶液為提取溶劑，通過單因素試驗和正交試驗探討了提取蠶蛹蛋白質(zhì)的優(yōu)化條件，該方法目前尚未見報道。使用亞硫酸鈉提取蠶蛹蛋白的方法是一種簡便、可行、提取率較高的方法。研究方法科學(xué)合理，結(jié)果客觀，為蠶蛹蛋白質(zhì)的開發(fā)利用提供了科學(xué)依據(jù)。
應(yīng)用價值和現(xiàn)實意義
- 蠶蛹是一種具有很高開發(fā)利用價值的自然資源，而作為安康支柱產(chǎn)業(yè)的蠶繭在加工后，主要作為飼料使用，資源利用率不高。蠶蛹中富含蛋白質(zhì)，而且是優(yōu)質(zhì)球蛋白。蠶蛹蛋白質(zhì)含有多種氨基酸,組成合理,比例均衡。本研究選用堿性較弱又具有還原性的亞硫酸鈉作為提取試劑，并優(yōu)化其提取蠶蛹蛋白的條件，以避免蛋白在浸提過程中產(chǎn)生不良的理化變化。得到的產(chǎn)品呈灰白色,且無異味,可為蠶蛹蛋白的進一步開發(fā)利用提供參考。
學(xué)術(shù)論文摘要
- 本研究以脫脂蠶蛹為原料，采用亞硫酸鈉溶液為提取溶劑，通過單因素試驗和正交試驗確定提取蛋白質(zhì)的優(yōu)化條件。結(jié)果表明，影響蛋白質(zhì)提取率最大的因素是亞硫酸鈉溶液濃度，其次是提取溫度，再次是料液比，而提取時間的影響最小。優(yōu)化后的提取方案是亞硫酸鈉溶液濃度為1%、提取溫度90℃、提取時間120min、料液比1:14。在此條件下進行一次提取，提取率可達22%以上，進行二次提取，提取率可達30%以上。
獲獎情況
- 已被核心期刊《食品研究與開發(fā)》錄用，2011年9月刊出。
鑒定結(jié)果
- 屬實
參考文獻
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同類課題研究水平概述
- 蠶蛹是一種優(yōu)質(zhì)的動物蛋白資源，蠶蛹蛋白具有很高的營養(yǎng)價值，氨基酸種類齊全，必需氨基酸含量符合 FAO/WHO 模式。我國是世界上最大的養(yǎng)蠶國，蠶蛹產(chǎn)量非?？捎^，通?？壷?1 噸生絲可得 1 噸干蠶蛹。同時隨著蠶絲業(yè)的進一步發(fā)展，蠶蛹的產(chǎn)量將會更大。家蠶是最易于繁殖的經(jīng)濟昆蟲, 蠶蛹是極具潛力的天然蛋白質(zhì)資源。近年來，我國蠶蛹蛋白質(zhì)的開發(fā)利用研究取得了長足進展，在營養(yǎng)保健食品、醫(yī)藥化工、生物防治等領(lǐng)域的應(yīng)用研究呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢。因此綜合開發(fā)利用蠶蛹蛋白質(zhì)具有重要意義與廣闊前景。 由于蠶蛹中的脂肪含量較高及其特殊的氣味和顏色，蠶蛹蛋白質(zhì)提取技術(shù)主要是集中在對蠶蛹的脫脂、脫色及除臭方面。周小華報道的制備蠶蛹分離蛋白工藝是:將脫脂蠶蛹粉用8倍0.5%-1.0%NaOH在80-85℃提取蛋白質(zhì)5h，換熱后用臥式螺旋離心機3000 r/min分離蠶蛹甲殼素，以碟式分離機分離殘余油脂，蠶蛹蛋白液后用稀硫酸或稀鹽酸調(diào)節(jié)pH值為4.0，稍靜置后沉淀用臥式螺旋離心機3000 r/min分離蠶蛹粗分離蛋白。粗分離蛋白在特定條件下用氧化劑脫色并?；揎椇?，用純凈水反復(fù)洗滌并離心，最后進行噴霧干燥，獲得白色或淺色蠶蛹蛋白質(zhì)粉。吳建一等采用溶劑浸出整蛹脫脂除臭提取法，將脫脂蠶蛹經(jīng)減壓蒸餾除出蠶蛹表皮的溶劑，再用臭氧除臭、脫色，然后對蠶蛹漂洗、磨漿、過濾得到蛋白漿濾液，離心分離濃縮或超濾濃縮，真空干燥(噴霧干燥)，得低脂無臭蠶蛹蛋白粉，含蛋白質(zhì) 91%。閔建華等采用堿溶酸沉法提取蠶蛹蛋白，按照如下工藝條件：pH值為 10.0，固液比為 1:12，提取溫度為 60℃，提取 90min，提取率可達到 48.22%。然后在pH值為 4.4時進行酸沉，將沉淀水洗至中性，并用 2mol/L NaOH 溶液調(diào)pH至中性復(fù)溶后冷凍干燥，得到的分離物中蛋白含量為95.2%。蔡雄輝報道了以聚乙烯醇(PVA)為膜材料，以聚乙二醇(PEG)為致孔劑配制鑄膜液，凝固浴為去離子水，利用相轉(zhuǎn)化法制備超濾膜用于分離蠶蛹蛋白。在PVA濃度為5%時，膜截留率在 PVA/PEG-1000=12 時達 83.47%；在PVA濃度為 10%時，膜截留率在 PVA/PEG-1000=3 時達 83.76%；在PVA濃度為 15% 時，其截留率比較高，雖沒有超過80%，但比較穩(wěn)定。
