[科普中國(guó)]-米糖蛋白

分類

按Osbron的分類方法,米糠蛋白可分為如下四類:清蛋白(Albumin),可溶于水的蛋白質(zhì);球蛋白(Globulin),去除清蛋白,可溶于稀鹽溶液的蛋白質(zhì);醇溶蛋白(Prolamin),去除清蛋白和球蛋白后,可溶于70%乙醇的蛋白質(zhì);谷蛋白(Glutelin),去除上述三種蛋白后,可溶于稀酸或稀堿的蛋白質(zhì)。據(jù)資料報(bào)道,米糠中4種蛋白質(zhì)的比例大致為37∶36∶5∶22。與傳統(tǒng)的堿法提取蛋白質(zhì)相比,酶法提取米糠中的蛋白質(zhì)具有時(shí)間短、反應(yīng)條件溫和且不易產(chǎn)生有害物質(zhì)等優(yōu)點(diǎn)。1

提取方法材料與儀器

米糠、纖維素酶、正己烷、氫氧化鈉、濃硫酸、氯化鈉、乙醇、硼酸、硫酸銅、鹽酸、硫酸鉀等 均為分析純。

低速離心機(jī)LD 4- 2A型;DHG- 9240A型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱;HVP-Ⅱ型消化爐;KDN- 0413凱氏定氮儀;pHS- 3C型精密pH計(jì);HHS21- 4電熱恒溫水浴鍋;JJ-l電動(dòng)攪拌器;電子分析天平。

實(shí)驗(yàn)方法

原料中主要成分的含量測(cè)定

蛋白含量測(cè)定 凱氏定氮法(GB/T5009.3-2003)。

蛋白質(zhì)提取率的計(jì)算

米糠蛋白提取率(%)=提取物中蛋白質(zhì)的量/原料中蛋白質(zhì)的量× 100%

脂肪含量的測(cè)定 索氏抽提法(GB/T5009.6- 2003)。

水分含量的測(cè)定 恒重法(GB/T5009.4-2003)。

纖維含量的測(cè)定 重鉻酸鉀-碘量法。

脫脂米糠的制備 原料米糠經(jīng)粉碎,過(guò)80目篩子,向過(guò)篩米糠中以1∶10的比例加入正己烷,室溫下攪拌30min,3000r/min離心l0min,沉淀在室溫下晾干,即得脫脂米糠。

米糠水解工藝 脫脂米糠→加水(配成固液比1∶10)→攪拌調(diào)適當(dāng)?shù)膒H,溫度(依條件而定)→加酶→反應(yīng)一定時(shí)間(期間加1mol/L HCl、1mol/L NaOH,維持pH在± 0.05之間)→離心(3000r/min、20min)→滅酶(調(diào)pH = 8,80℃ ,10min)→沉淀(待用)清液→收集上清液V。

米糠蛋白進(jìn)一步提取處理 由于米糠中的蛋白質(zhì)包括清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白,它們分別具有不同的溶解特性,可以采用不同的溶劑對(duì)其進(jìn)行后處理,從而提高蛋白質(zhì)的收率。經(jīng)水解后的水解液偏酸性,主要含有清蛋白,其余蛋白質(zhì)有待進(jìn)一步從殘留物中提取出來(lái)。

影響因素溫度

在pH 4.3,酶添加量為90U/g的條件下提取1h,測(cè)定脫脂米糠的蛋白收率。以蛋白回收率為指標(biāo),考察提取溫度與脫脂米糠蛋白提取率的關(guān)系。隨著溫度的升高,米糠蛋白收率不斷增加,50℃時(shí)蛋白收率最大,達(dá)到56.38%,這主要是由于溫度升高,蛋白質(zhì)溶解度增大的結(jié)果;超過(guò)50℃蛋白收率開(kāi)始降低,原因可能是由于提取溫度過(guò)高造成部分纖維素酶失活及米糠蛋白變性。

時(shí)間

在pH 4.3,45℃ ,酶添加量為90U/g的條件下,分別測(cè)定不同提取時(shí)間下脫脂米糠的蛋白收率,考察提取時(shí)間與脫脂米糠蛋白提取率的關(guān)系。隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng),脫脂米糠中蛋白的收率不斷增加。在1～ 2.5h之間,隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng),蛋白收率明顯增加;但是,在2.5h后,蛋白收率隨著提取時(shí)間的延長(zhǎng)增加緩慢。其原因可能是在提取時(shí)間達(dá)到2.5h時(shí),米糠蛋白已經(jīng)基本接近此條件下溶出的極限。從經(jīng)濟(jì)及效益兩方面考慮,提取時(shí)間選取2.5h為宜。

PH

固定在45℃ ,酶添加量為90U/g,提取時(shí)間1h的條件下,測(cè)定脫脂米糠的蛋白收率。以蛋白回收率為指標(biāo),考察提取pH與脫脂米糠蛋白提取率的關(guān)系。在pH 4～ 4.8范圍內(nèi),隨著pH升高,蛋白質(zhì)的提取率升高,在pH為4.8時(shí),達(dá)到最高峰,pH繼續(xù)升高,蛋白質(zhì)的提取率反而下降,說(shuō)明纖維素酶提取米糠蛋白的適宜pH為4.8

維素酶含量

在提取時(shí)間1h,溫度45℃ ,pH 4.3不變的前提下,改變反應(yīng)體系中的酶添加量,考察酶添加量與脫脂米糠蛋白提取率的關(guān)系,在酶添加量為90～ 270U/g時(shí),隨著酶添加量的增多,蛋白收率增大,酶添加量繼續(xù)增大,蛋白收率開(kāi)始下降,當(dāng)酶添加量為270U/g時(shí),達(dá)到最高峰,說(shuō)明此纖維素酶的最適酶添加量為270U/g。21