论文摘要
葵花籽是一种营养价值较高的油料作物,但对其开发利用还不够。本文以高油葵花籽为对象,开展了水酶法提取葵花籽油工艺以及脱脂葵花粕的利用研究,对促进葵花籽的综合开发利用具有重要的理论和应用意义。首先研究了水酶法提取葵花籽油技术。引入连续搅拌罐膜生物反应器,大大降低产物抑制作用,提高了反应效率。考察了水酶法提取葵花籽油的工艺条件,如缓冲液pH值、热处理温度及热处理时间对游离油提取率的影响。结果表明:缓冲液pH值为4.8、热处理温度110℃及时间60min时可获得较高的游离油提取率。在确定热处理工艺的基础上,通过单因素试验及响应面试验,得到了水酶法提取葵花籽油最适条件为:固液比1:8,加酶量（纤维素酶:果胶酶=2:1）2%,酶解pH值为4.7,酶解温度为50℃,酶解时间为5.5h,游离油提取率为89.8%。采用番红染色显微摄影法研究了水酶法提油过程中热处理及酶解过程对细胞结构的破坏。结果表明葵花籽经上述加工过程,细胞结构基本被破坏。以苏丹Ⅲ染色显微摄影法研究了水酶法提油过程中油脂释放情况,结果显示酶解有利于油脂的释放,从微观角度证明了水酶法提油工艺的可行性。研究了水酶法提油工艺对葵花籽油质量的影响。结果表明:热处理时缓冲液pH值、热处理温度及热处理时间对葵花籽油的色泽没有影响;缓冲液pH值在3-7之间随pH值的增大,油脂酸值由2.17降为1.98mgKOH/g,变化不明显,但过氧化物值却从1.36增至2.53meq/kg,影响较大;热处理温度及热处理时间对葵花油酸值、过氧化物值影响较大。尽管酶解时间长达5h,但对葵花油色泽几乎没有影响,对酸值和过氧化物值影响也很小。以水酶法提取葵花籽油后的脱脂葵花粕为原料,通过盐提酸沉法提取葵花籽中的分离蛋白,盐溶盐析法分离其主要蛋白成分球蛋白,盐溶有机溶剂沉淀分离其蛋白成分清蛋白。与大豆分离蛋白进行比较,研究了葵花蛋白的结构、功能及理化性质。溶解度曲线表明葵花蛋白主要成分球蛋白在pH4左右溶解度最小,而葵花浓缩蛋白和分离蛋白在pH5左右显示出最小的溶解度;葵花浓缩蛋白、分离蛋白和球蛋白的功能性质除吸水性低于大豆分离蛋白外,其吸油性、起泡性、起泡稳定性、乳化活力和乳化稳定性稍高于大豆分离蛋白,葵花球蛋白的乳化性特别高,葵花蛋白的乳化性主要在于其主要成分11S球蛋白。凝胶层析表明葵花分离蛋白有5个组分,其中3个主要组分为11S球蛋白、7S球蛋白和2S清蛋白,相对分子质量分别为380,000,100,000和27,000,11S球蛋白为葵花分离蛋白的主要组分。葵花蛋白SDS-PAGE显示葵花11S球蛋白由10条主带和两条微带组成,10条主带的相对分子质量分别为53,500、42,600、39,500、33,200、30,800、26,500、24,000、22,500、20,800和19,200;葵花2S清蛋白由4条主带和一些微带组成;而葵花分离蛋白的谱带比11S球蛋白和2S清蛋白总和还多,因为葵花分离蛋白中还有7S球蛋白和其他一些变性蛋白。圆二色性（CD）分析葵花球蛋白和葵花清蛋白的主要二级结构为β-折叠和不规则卷曲,葵花蛋白属于β-折叠型蛋白质。差示扫描量热（DSC）研究显示葵花11S球蛋白和葵花2S清蛋白干粉热变性温度分别为123.5℃和122.8℃,葵花蛋白具有较高的变性温度。荧光发射光谱研究显示葵花11S球蛋白和2S清蛋白荧光发射光谱最大荧光强度分别在345nm和340nm左右,色氨酸对荧光的贡献较大。研究了Alcalase、Protamex和Flavourzyme蛋白酶对葵花蛋白的酶水解过程,以水解度、水解物中可溶性蛋白含量和抗氧化活力为指标,得出了各酶水解葵花蛋白的较佳条件。采用凝胶层析法,对各酶不同时间水解产物中多肽相对分子质量分布进行了测定。结果表明:Alcalase碱性蛋白酶水解反应进行1h,水解物中多肽的相对分子质量集中分布在590-2,975之间;Protamex复合蛋白酶水解葵花蛋白1h,水解液中多肽的相对分子质量主要分布在370-4,226范围内;Flavourzyme风味蛋白酶水解葵花蛋白1h,水解液中86.70%的多肽相对分子质量集中在370-5,117。采用超滤、离子交换层析、凝胶层析和反相色谱对Flavourzyme水解脱脂葵花粕1h的水解产物进行分离纯化,得到一个抗氧化活性肽。质谱测定的抗氧化活性肽的氨基酸序列为:Ala-Cys- Ala-His-Asp-Lys-Val,抗氧化活力为79.6U/mL,该活性肽未见报道。开展了好食脉孢霉发酵脱脂葵花粕产生抗氧化活性肽的研究。对好食脉孢霉发酵脱脂葵花粕产生抗氧化活性肽的培养基组成、发酵条件进行了优化,同时对发酵产物浸提液中蛋白的电泳和肽的相对分子质量分布等内容进行了研究,在发酵产物中发现大量具有抗氧化活性的物质,其相对分子质量主要分布在3,396-166之间。