超声协同复合酶法制备高活性核桃原浆工艺研究

论文摘要

核桃仁蛋白含量15%左右,但脂肪含量高达70%,其特殊的营养结构成为制约核桃乳饮料开发的一个重要瓶颈；谷蛋白是核桃蛋白的主要成分,但它含有较多的疏水性氨基酸,溶解性较差,严重限制了核桃蛋白在食品工业中的利用。本实验以核桃仁为主要原料,在机械破碎的基础上,采用果胶酶和纤维素酶复合酶解核桃浆,同时应用超声波技术提高油脂的浸出率,最后通过离心分离提取部分油脂；然后用内切蛋白酶和外切肽酶组成的复合蛋白酶对核桃浆进行有控制地水解使部分蛋白质降解为多肽,最终制得蛋白质和脂肪含量均达到2.5%以上的标准化核桃原浆；标准化核桃原浆中含有多肽,有研究表明,核桃多肽比氨基酸和蛋白质更易于消化吸收,还具有抗氧化等功能活性,本实验进一步探讨了核桃原浆中多肽的抗氧化活性；最后对核桃原浆进行调配,开发出具有高抗氧化活性的核桃肽乳营养饮料。本文主要研究内容与结果如下：1.去皮的核桃仁经适当烘烤粉碎后加水浸提,添加果胶酶和纤维素酶处理核桃浆,然后应用超声波协同,得到营养价值丰富的核桃油,并重点对酶解条件进行了优化。酶解条件为：料液比为1：0.35,果胶酶与纤维素酶以1：0.1进行复配（果胶酶450 U/g,纤维素酶45 U/g）,于55℃下酶解90 min,经5000 r/min离心20 min后油脂得率高达47.66%；经超声功率80 W,超声时间20 min进一步协同,油脂得率达到52.62%。2.采用由内切蛋白酶和外切肽酶组成的复合蛋白酶进行有控制地水解得到富含多肽的核桃原浆,基本消除了苦味。实验以多肽浓度为评价指标,采用单因素及正交试验重点探讨了蛋白酶的筛选与复配,同时对酶解条件进行了优化。最佳酶解工艺为三酶复合碱性蛋白酶：木瓜蛋白酶=1：1,加酶量为5000 U/g, Flavourzyme加酶量为1000 U/ml,55℃酶解180 min。所得核桃原浆多肽含量高达20.89 mg/ml。3.采用不同体系研究了核桃多肽的体外抗氧化活性,并与抗坏血酸Vc进行比较。研究结果显示：核桃多肽浓度增加,其还原能力、DPPH-自由基清除能力、羟自由基（·OH）清除能力、超氧阴离子（02-·）清除能力和总抗氧化能力也增大。在实验浓度范围内,有着良好的量效关系。所有的体外抗氧化性测定体系中,核桃多肽清除效果均不及Vc,但仍然表现出较强的抗氧化活性。因此核桃原浆具有高抗氧化活性。4.以核桃原浆为原料,考察各种辅料对饮料风味、口感和组织状态的影响,开发出营养价值丰富、保健功能突出并具有独特风味的核桃肽乳营养饮料。核桃肽乳饮料最佳配方为：蔗糖6%、混合酸0.1%、β-环糊精0.6%、复合稳定剂0.3%,此时苦味不明显,风味良好。高活性标准化核桃原浆的制备彻底解决了核桃产品中油脂含量过大而导致的各种问题,为其它深加工产品如速溶核桃粉、核桃乳、核桃酸奶等的开发提供原料基础。该研究对促进核桃仁的综合开发利用具有重要的理论和应用意义,为我国核桃深加工提供一个新途径。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 核桃概述
• 1.2 核桃仁组成、营养特性及应用价值
• 1.2.1 核桃蛋白
• 1.2.2 核桃油脂
• 1.3 核桃仁加工利用现状
• 1.3.1 核桃粉
• 1.3.2 核桃乳饮料
• 1.3.3 核桃油
• 1.4 复合酶解技术
• 1.4.1 复合酶解技术在核桃油提取中的研究进展
• 1.4.2 复合酶解技术在核桃蛋白质水解中的研究进展
• 1.4.3 复合酶法在同步提取油脂与水解蛋白质中的研究进展
• 1.5 超声波技术在核桃加工中的应用
• 1.6 核桃多肽抗氧化活性的研究进展
• 1.7 选题的目的和意义
• 第二章 超声协同复合酶法提取核桃油的工艺研究
• 2.1 前言
• 2.2 材料与方法
• 2.2.1 实验材料与仪器
• 2.2.2 工艺流程及操作要点
• 2.3 分析方法
• 2.3.1 核桃仁基本成分的测定
• 2.3.2 核桃油理化指标的测定
• 2.3.3 油脂得率计算公式
• 2.3.4 统计分析方法
• 2.4 结果与分析
• 2.4.1 核桃仁成分测定结果
• 2.4.2 果胶酶与纤维素酶的复配
• 2.4.3 复合酶解工艺条件的优化
• 2.4.4 超声时间与功率对油脂得率的影响
• 2.4.5 核桃油理化指标分析
• 2.5 结论
• 第三章 富含多肽的核桃原浆制备工艺研究
• 3.1 前言
• 3.2 材料与方法
• 3.2.1 实验材料与仪器
• 3.2.2 工艺流程及操作要点
• 3.3 分析方法
• 3.3.1 蛋白酶活力测定:Folin-酚法
• 3.3.2 多肽含量的测定:以酸可溶性多肽计
• 3.4 结果与分析
• 3.4.1 L-酪氨酸标准曲线
• 3.4.2 多肽标准曲线
• 3.4.3 蛋白酶的选择与复配
• 3.4.4 复合酶解工艺条件的优化
• 3.5 结论
• 第四章 核桃原浆中多肽的抗氧化活性研究
• 4.1 前言
• 4.2 试验材料与仪器
• 4.2.1 试验材料
• 4.2.2 试验试剂
• 4.2.3 仪器与设备
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 多肽含量的测定
• 4.3.2 还原能力的测定
• 4.3.3 DPPH·自由基清除能力的测定
• 4.3.4 羟自由基（·OH）清除能力的测定
• 4.3.5 超氧阴离子自由基清除能力的测定
• 4.3.6 总抗氧化能力的测定
• 4.3.7 半清除率的测定
• 4.4 结果与分析
• 4.4.1 还原能力的测定
• 4.4.2 DPPH·白山基清除能力的测定
• 4.4.3 羟基自由基（·OH）清除能力的测定
• 2^-·）清除能力的测定'>4.4.4 超氧阴离子（O₂^-·）清除能力的测定
• 4.4.5 总抗氧化能力的测定
• 4.5 结论
• 第五章 核桃肽乳营养饮料的开发
• 5.1 前言
• 5.2 材料与方法
• 5.2.1 实验材料
• 5.2.2 实验仪器
• 5.2.3 实验方法
• 5.3 工艺流程及操作要点
• 5.3.1 工艺流程
• 5.3.2 操作要点
• 5.4 结果与分析
• 5.4.1 脱苦工艺研究
• 5.4.2 核桃肽乳饮料配方的确定
• 5.5 产品质量指标
• 5.5.1 感官指标
• 5.5.2 理化指标
• 5.5.3 微生物指标
• 5.6 结论
• 第六章 结论与讨论
• 6.1 结论
• 6.2 讨论
• 参考文献
• 攻读学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 个人简况及联系方式