黄粉虫蛋白的提取及理化性质的研究

论文摘要

黄粉虫含有14.0-15.8%的蛋白质,其蛋白具有一定的保健功能,是一种未被充分利用的蛋白质资源。本文选用的原料是经过二氧化碳超临界脱脂过的黄粉虫,并研究了黄粉虫蛋白的提取和理化性质,为解决人类蛋白缺乏问题、开发利用我国丰富的昆虫蛋白资源提供一定的试验和理论依据。本研究采用了碱法和酶法两种方法提取黄粉虫蛋白。碱法提取具有提取率高,成本低的特点,采用单因素试验和正交试验结果表明,碱提法的最佳条件为：碱液浓度为1.0%mol/L,在70℃,液固比为12：1的条件提取黄粉虫蛋白90min,在该提取工艺条件下,黄粉虫蛋白提取率可达到70.11%,纯度为91.20%。酶法提取具有反应条件温和和底物特异性好等特点。不同的蛋白酶提取黄粉虫蛋白有不同的作用方式,以蛋白提取率和蛋白提取液的品质为指标,比较各种蛋白酶提取黄粉虫蛋白的效果,认为复合蛋白酶和复合风味蛋白酶提取效率和蛋白纯度较高。为提高原料利用率和黄粉虫蛋白提取率,选择这两种酶为提取用酶。采用两种酶单独提取、分步作提取及复合作提取的结果进行比较,以蛋白提取率为指标,水解度为参考指标,采用正交实验和单因素实验,确定黄粉虫蛋白酶法提取的最佳工艺为复合蛋白酶和复合风味蛋白酶双酶共同进行酶法提取：加酶量6%、复合蛋白酶与复合风味蛋白酶加量比1：3、液固比9：1、提取时间8小时,pH6.5,温度为55℃。在该最佳工艺条件下提取黄粉虫蛋白,提取率可以达到64.83%,纯度为92.17%。黄粉虫体内含有各种色素和多酚类物质,其中多酚类物质在反应中易产生美拉德反应,在酶提过程中或多或少会产生苦味肽,而且为了保持其在最适pH值范围内,需加入酸、碱,产生了大量的盐,而且得到的黄粉虫蛋白提取液颜色较深,黄粉虫蛋白需精制处理。通过添加3%活性碳进行脱色、脱苦,可获得色清、味好的蛋白提取液。通过阴阳离子交换树脂可除去91.20%的盐分,最后通过喷雾干燥得到浅黄色的蛋白质粉末。总之,本论文通过两种蛋白质提取方法的比较研究,得出通过酶法提取的黄粉虫蛋白品质较佳,初步确立了黄粉虫中蛋白质的最佳提取方法和工艺,为以后开发黄粉虫蛋白质资源提供了理论基础。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1 高蛋白昆虫的基础研究进展
• 1.1 昆虫蛋白质含量及其质量评价
• 1.2 高蛋白昆虫的人工养殖技术研究进展
• 1.3 高蛋白昆虫的开发与利用研究进展
• 1.3.1 食用昆虫
• 1.3.2 饲用昆虫
• 1.4 黄粉虫的研究进展
• 1.4.1 黄粉虫蛋白的成分分析
• 1.4.2 黄粉虫蛋白的营养价值及其保健作用
• 1.4.3 黄粉虫蛋白产品的开发及应用范围
• 1.4.4 黄粉虫蛋白的提取研究进展
• 2 本课题研究的目的和意义
• 3 本课题研究的主要内容
• 第二章 黄粉虫蛋白碱法提取工艺的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 主要试剂
• 1.3 仪器与设备
• 1.4 试验方法
• 1.4.1 常规成分的测定
• 1.4.2 碱法提取黄粉虫蛋白工艺图
• 1.4.3 黄粉虫蛋白等电点的确定
• 1.4.4 碱法提取黄粉虫蛋白的单因素试验
• 1.4.5 碱法提取蛋白最佳提取工艺的确定
• 2 结果与分析
• 2.1 黄粉虫的基本成分
• 2.2 黄粉虫蛋白等电点的确定
• 2.3 碱法提取黄粉虫蛋白的单因素试验分析
• 2.3.1 碱液浓度对提取黄粉虫蛋白的影响
• 2.3.2 温度对提取黄粉虫蛋白的影响
• 2.3.3 时间对提取黄粉虫蛋白的影响
• 2.3.4 液固比对提取黄粉虫蛋白的影响
• 2.3.5 碱法提取蛋白最佳提取工艺的确定
• 2.4 最佳提取方案的确证试验
• 3 本章小结
• 第三章 黄粉虫蛋白酶法提取工艺的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 主要试剂
• 1.3 仪器与设备
• 1.4 试验方法
• 1.4.1 蛋白酶活力的测定
• 1.4.2 酶法提取黄粉虫蛋白工艺
• 1.4.3 蛋白酶的选择
• 1.4.4 复合蛋白酶提取黄粉虫蛋白的单因素试验
• 1.4.5 复合蛋白酶提取黄粉虫蛋白最佳提取工艺的确定
• 1.4.6 复合风味蛋白酶提取黄粉虫蛋白的单因素试验
• 1.4.7 复合风味蛋白酶提取黄粉虫蛋白最佳提取工艺的确定
• 1.5 双酶分步提取黄粉虫蛋白工艺条件的确定
• 1.5.1 双酶分步提取黄粉虫蛋白工艺的研究
• 1.6 双酶复合提取黄粉虫蛋白工艺条件的研究
• 1.6.1 复合蛋白酶和复合风味蛋白酶加量比的确定
• 1.6.2 双酶复合提取黄粉虫蛋白工艺条件的确定
• 1.7 酶法提取黄粉虫蛋白工艺条件的确定
• 2 结果与分析
• 2.1 蛋白酶的选择
• 2.2 复合蛋白酶提取黄粉虫蛋白的单因素试验
• 2.2.1 酶加量对黄粉虫蛋白提取的影响
• 2.2.2 温度对黄粉虫蛋白提取的影响
• 2.2.3 pH值对黄粉虫蛋白提取的影响
• 2.2.4 液固比对黄粉虫蛋白提取的影响
• 2.2.5 时间对黄粉虫蛋白提取的影响
• 2.3 复合蛋白酶提取黄粉虫蛋白最佳提取工艺的确定
• 2.4 复合风味蛋白酶提取黄粉虫蛋白的单因素试验
• 2.4.1 酶加量对黄粉虫蛋白提取的影响
• 2.4.2 温度对黄粉虫蛋白提取的影响
• 2.4.3 pH值对黄粉虫蛋白提取的影响
• 2.4.4 液固比对黄粉虫蛋白提取的影响
• 2.4.5 时间对黄粉虫蛋白提取的影响
• 2.5 复合风味蛋白酶提取黄粉虫蛋白最佳提取工艺的确定
• 2.6 双酶分步提取黄粉虫蛋白工艺的研究
• 2.7 双酶复合提取黄粉虫蛋白工艺条件的研究
• 2.7.1 复合蛋白酶和复合风味蛋白酶加量比的确定
• 2.7.2 双酶复合提取黄粉虫蛋白工艺条件的确定
• 2.8 酶法提取黄粉虫蛋白工艺条件的确定
• 3 本章小结
• 第四章 碱法和酶法提取的蛋白的精制、比较及理化性的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 主要试剂
• 1.3 仪器与设备
• 1.4 试验方法
• 1.4.1 黄粉虫蛋白精制的研究
• 1.4.3 黄粉虫蛋白碱法和酶法提取工艺的比较及理化性质的研究
• 2 结果与分析
• 2.1 黄粉虫蛋白精制的研究
• 2.1.1 黄粉虫蛋白的脱苦、脱色处理研究
• 2.1.2 黄粉虫蛋白的脱盐处理研究
• 2.2 黄粉虫蛋白碱法和酶法提取工艺的比较及理化性质的研究
• 2.2.1 黄粉虫蛋白的蛋白质含量研究
• 2.2.2 黄粉虫蛋白的灰分含量研究
• 2.2.3 黄粉虫蛋白的乳化性与乳化稳定性研究
• 2.2.4 黄粉虫蛋白的起泡性和泡沫稳定性的研究
• 2.2.5 黄粉虫蛋白的吸油性研究
• 2.2.6 黄粉虫蛋白的持水性研究
• 2.2.7 黄粉虫蛋白氨基酸的分析研究
• 3 本章小结
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简历