菜籽分离蛋白的制备及其乳化性质的研究开题报告

1. 研究目的与意义

油菜是中国最重要的油料作物，中国油菜种植面积和总产量均居世界首位。菜籽蛋白是指油菜籽榨油后从菜籽饼中提取的蛋白质，菜籽饼中蛋白质含量在 35％～40％之间，中国每年有约600万t的菜籽饼粕，是潜在的仅次于豆粕的大宗植物蛋白源，但当前却有 80%的菜籽粕被当作肥料使用，造成了极大的浪费。同时，菜籽蛋白与大豆蛋白相比具有营养价值高和原料价格便宜的优势。而且，随着“双低”油菜籽的普及种植与蛋白提取方法的进步，菜籽饼粕蛋白的利用率与食用安全性得到了大大提升，因此对菜籽蛋白进行产业化应用研究，使之取代部分大豆蛋白应用到食品工业中是非常有意义的。

菜籽蛋白中研究价值最高的为储藏蛋白，由Cruciferin 蛋白（12S）与Napin蛋白（2S）组成。其中，菜籽Napin 蛋白（RNP）因其优异的功能特性成为国内外植物蛋白领域研究新热点。RNP的等电点高于10，为强碱性蛋白，含有两个蛋白亚基，分子量分别为4.5和10 kDa。值得注意的是，两个蛋白亚基中的肽链通过二硫键获得连接，该结构使RNP的变性温度非常稳定，变性温度在pH为6和3条件下分别为 100C 和 80C。除此之外，RNP 在宽 pH、温度和离子强度范围内都具有良好的溶解度，即使在pH=3的酸性条件下仍然能保持一定的溶解性。因此，RNP溶液经热处理后可以形成稳定的凝胶，广泛应用于食品工业。

2. 研究内容和预期目标

1.研究目标

本课题实验计划通过水相法制备菜籽napin蛋白，并研究napin蛋白起泡性、乳化性、表面疏水性、消化性能。

2.研究内容

3. 国内外研究现状

从菜籽粕中提取食用菜籽蛋白是20年来许多国家研究的课题，目前主要有水相法、水相酶解法、有机溶剂法、双液相萃取法、超滤渗滤法。

本课题采用水相法制备菜籽Napin蛋白

水相法主要是采用不同水相将蛋白萃取而出,然后在菜籽蛋白等电点附近将蛋白沉淀,再分离干燥制取菜籽分离蛋白,最常用萃取水相是稀碱、水、稀酸、NaCI水溶液及六偏磷酸钠溶液等。郭兴凤等〔2,选用传统碱提酸沉淀方法,在pH12、料液比为1:巧条件下提取菜籽蛋白,然后在pH6.0条件下进行沉淀,离心后在pH3.6条件下再进行沉淀,得到菜籽蛋白加水后调pH至中性,喷雾干燥,按照此工艺生产菜籽蛋白氮回收率为56.4%。何再庆等〔”采用1:20料液比经三级对流萃取,蛋白得率在80%以上,浓缩蛋白的蛋白质含量为59%,收率都较低。最高收率是EINcokrasly采用NaOH溶液四级逆流萃取,萃取出粕中94%氮,然后相继以pH.60和PH3.6二段沉淀蛋白质,总收率可达原始饼粕中72%氮,分离蛋白含粗蛋白质90%以上,且不含硫贰。李顺灵等`41采用水剂法与六偏磷酸钠浸出法s(HMp)结合工艺,得到l介汤SHMp蛋白浸出液(pH7.0),经超滤浓缩1一2小时,减少水分含量和大部分硫昔、植酸等,然后进行离子交换,得到高品质菜籽分离蛋白,蛋白含量为8.75%,产品无硫昔,低植酸,味淡色浅。水相萃取法制取浓缩菜籽蛋白具有工艺简单、成本低等优点,容易实际应用;但这种方法在工业生产中往往蛋白得率较低。原因在于菜籽蛋白组成非常复杂,其等电点和分子量相差很大,部分蛋白质(20%一40%)等电点PH高达约11,分子量仅13,000,而其余部分蛋白质等电点在4一8之间。因此与大豆蛋白相比,在溶解度曲线上菜籽蛋白往往呈现较宽广等电点区间,甚至出现两个或更多等电点`”。另,该法还有废水不易处理,易造成环境污染等问题。

4. 计划与进度安排

（1）菜籽napin蛋白的提取

将脱脂后的菜籽粕用高速粉碎机磨成粉末状，用纱布将其包裹成圆柱状，放入索氏抽提仪器中进行二次脱脂，24h后取出，置于通风橱中晾干菜籽粉中未挥发的石油醚。取300g二次脱脂后的菜籽粉末，溶于大烧杯中，加超纯水至3l,调节ph到6.0左右，再将其放于磁力搅拌器上连续搅拌2h。然后用6个容量为500ml的离心瓶将其分装，以7000rpm离心20min，取上清液即为napin初提液。用旋转蒸发仪将初提液中的水分蒸发出三分之一，再将其通过10-30kd的膜进行超滤，收集超滤后的样品即为粗蛋白溶液，通过离子交换层析柱，利用蛋白间的正负电荷对粗蛋白溶液进行分离纯化，最后用喷雾干燥机将样品溶液制备成粉末状固体样品。

（2）蛋白功能性质的表征

5. 参考文献

1.董加宝,张长贵,王祯旭.食用菜籽蛋白研究及应用[j].粮食与油脂,2005,(12):11-13

2.王璋.许时婴.汤坚. (主编). (1999).食品化学.北京:中国轻工业出版社.

3.陆恒.菜籽蛋白的营养优势与食用趋势[j].现代商贸工业,2004,(7):42-44