荞麦蛋白质提取方法比较
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荞麦蛋白质提取方法比较
荞麦中富含人体中必须的赖氨酸、精氨酸等必须氨基酸,营养价值很高。
可以用于食品加工业,制成富含蛋白质的食品及植物类蛋白质饲料。
通过碱法和盐法提取荞麦蛋白质,对蛋白质提取方法进行优选。
以蛋白质提取率为标准,碱法以提取液PH,料液比,温度,及时间做单因素试验;盐法以盐浓度,料液比,温度,及时间进行单因素实验;通过正交试验对其蛋白提取工艺进行比较,选择最佳的提取方法。
为荞麦蛋白质的综合利用和工业化生产提供参考和实验依据。
碱法提蛋白的原理:荞麦蛋白质多为碱性蛋白质,大量的二硫键和疏水基团使蛋白质的溶解度下降,而NaOH可以破环蛋白质分子的次级键和氢键,使某些极性基团发生解离,使蛋白质分子表面有相同电荷,增加蛋白质的溶解度。
盐法提蛋白的原理:利用盐溶原理(蛋白质在水溶液中,加入中性盐,如硫酸钠,硫酸铵,氯化钠等,会增加蛋白质分子表面的电荷,增强蛋白质分子与水分子的作用,从而使蛋白质在水溶液中的溶解度增大)。
提取液蛋白质含量的测定采用考马斯亮蓝法。
(荞麦蛋白质提取率=提取液中蛋白质含量/荞麦总蛋白含量X100%)
第一步:以牛血清蛋白为标准溶液绘制蛋白质标准曲线,作为定量的依据,用于以后的测定荞麦蛋白质的含量。
(以吸光光度值为横坐标,蛋白质含量为纵坐标,计算出其函数表达式)
第二步:分别以提取液PH、料液比、温度、时间为单因素,在其他条件一定的前提下,进行单因素实验,用来确定每个单因素实验最佳提取条件。
(摸索性实验)实验方法:荞麦粉——加碱液——浸提(1-5h)——3000r/min低速离心10min——取0.1ml 上清液,稀释30倍——加考马斯亮蓝,测OD值,计算蛋白质含量。
分别测定每个单因素实验的最佳提取条件,如PH单因素实验,确定料液比为1:15,温度40度,时间两小时,PH梯度为8、9、10、11、12进行试验。
然后以PH为横坐标,提取率为纵坐标绘制曲线图。
确定最佳的提取条件。
如果绘制的曲线是先上升后下降或者是先上升后保持不变,那么那个转折点就是最高的提取条件。
第三步,确定每个单因素的最佳提取条件,上下取三个水平,进行四因素上水平正交试验,进行九次实验,计算其提取率,计算方差和极差,用来确定哪个单因素对提取工艺的影响因素最大,并选择最佳的提取条件进行试验,计算最优提取率。
盐法提蛋白的过程和碱法提蛋白相似,分别以物料比,盐浓度,温度和时间做单因素实验,并进行正交试验,选择最优的提取率。
最后比较碱法和盐法的提取率,进行选择。
注:
1.(1)考马斯亮蓝原理:考马斯亮蓝中性染料,在酸性溶液中与蛋白质中的碱性氨
基酸和芳香族氨基酸结合,使染料的吸收峰位置变为595nm,同时溶液的颜色也由
棕黑色变为兰色。
在595nm下测定吸光度值,与蛋白质的浓度成正比。
(2)考马斯亮蓝注意事项:不可用石英比色皿,因染色不易洗去,可用塑料或者
玻璃比色皿,使用后立即用少量95%的乙醇荡洗,以洗去染色。
塑料比色皿绝不可
用乙醇或者丙酮长时间浸泡。
2.各因素对蛋白提取率的影响:
(1)料液比:料液比对蛋白提取率影响不大,随料液比增加提取率增加,达到一定
程度后提取率保持不变。
开始保持不变的点即为单因素下的最佳提取率。
(2)温度:随温度升高,溶液的粘度开始增大,分子运动的速度减慢,阻止蛋白质继
续溶解,从而造成提取率下降。
另外,温度过高,导致蛋白质变性,蛋白质沉淀使蛋白质溶解度降低,从而降
低提取率。
(3)时间:时间过短,荞麦蛋白质不能与碱性溶度充分接触,使蛋白质不能与
纤维素成分分离;时间长,会增加非非蛋白成分与蛋白质共沉机会,降低产品
质量。
(4)PH:PH过高,导致蛋白质变性沉淀,降低其溶解度。
并且使蛋白质色泽
成深褐色,降低产品质量。
(5)盐浓度:盐浓度增加到一定程度,会产生盐析现象,蛋白质溶解度降低,
导致蛋白质提取率下降。
并且过高的盐浓度会破坏蛋白质的结构。
3.碱法提蛋白优缺点:提取率高,生产工艺简单,成本始终。
但提取蛋白的色泽较差,过强的碱提取液会造成环境污染。
是当前工业应用的主要方法。
盐法提蛋白优缺点:提取率较低但是提取蛋白的色泽较好,不破坏蛋白的结构,营养价值较高。
酶法提蛋白:成本较高且条件苛刻,不利用工业生产。
4.常用蛋白质的含量测定方法
考马斯亮蓝比色法,紫外分光光度法,双缩脲试剂比色法,凯氏定氮法
5.其他:Southerrn blot 检测DNA
Northern blot 检测RNA
Western Blot 检测蛋白质
.实验前景及目的:荞麦中的蛋白质含量比较丰富,并且富含赖氨酸,用于食品工业,制作成富含氨基酸的食品或者蛋白质饲料,可用于防治婴幼儿的“赖氨酸缺乏症”。
并且荞麦中的蛋白质含有人体中必需的八种必需氨基酸,与鸡蛋的蛋白质含量相似。
荞麦蛋白具有抗衰老,抗癌;防治高血压,冠心病;促进排泄,缓解便秘等重要的作用。
以往荞麦蛋白多直接食用,或者制作成荞麦发酵产品,如:荞麦发酵酸奶,荞麦啤酒,酱油等。
深加工利用较少,通过此实验,找到荞麦蛋白的最佳工艺参数,提升荞麦蛋白的提取率,提高荞麦的综合利用。
为荞麦蛋白的深加工,综合利用和工业化生产提供参考和实验依据。
摘要:通过碱法和盐法提取荞麦蛋白质,对荞麦蛋白的提取方法进行优选。
以荞麦蛋白的提取率为标准,碱法以提取液的PH,料液比,温度、时间为单因素进行实验;盐法以盐质量分数、料液比,温度,时间为单因素进行实验。
通关单因素摸索性实验的基础上,进行四因素三水平正交实验,优化提取工艺,并对提取方法进行比较,找到最佳的工艺参数。
实验是导师给出课题,自己通过查阅相关文献,设计实验,对以往的实验方法进行优化。
在老师的指导下单独完成。
荞麦蛋白质含量较高,高于大米,小麦,玉米和高粱,主要成分为水溶性清蛋白,谷蛋白次之,醇溶蛋白含量最低。
荞麦所含蛋白质品质较好,组成蛋白质的氨基酸种类齐全,尤其是人体必需的八种必须氨基酸接近鸡蛋蛋白的组成比例。
所含赖氨酸含量高达0.69%,是大米的2.7倍。
因此荞麦食品可以改善我国膳食结构导致的“赖氨酸缺乏症”对幼儿和儿童的生长比例有力。
同时与其他谷物混合,能够充分发挥食物的互补作用,弥补营养的不足,提高食物的营养价值。
另外荞麦粉蛋白质具有良好的消化性。
实验创新点:(1)用考马斯亮蓝法代替之前所用的凯氏定氮法,紫外分光光度法,考马斯亮
蓝法相对于凯氏定氮法和菲林酚试剂法具有灵敏度高;测定快速,方便;干扰物质少等特点。
(2)之前提取荞麦蛋白多用酶法和碱法,而酶法所用的条件要求较高,并且酶制剂保存困难,制备较难,这次所用的盐法提取的荞麦蛋白色泽好,对荞麦的破坏少,很好的保存了荞麦的营养价值)
(3)之前对于苦荞麦的研究较多,而对于甜荞麦的研究较少。
甜荞麦相对于苦荞麦蛋白质含量较高,且分布更广。
东北地区种植以甜荞麦为主,来源上更容易获得。
荞麦良好的保健和药用价值
1.防治高血压,冠心病。
(丰富的矿物质元素,如:镁,钙,硒,锌
2.防治糖尿病和便秘(抗性淀粉,对降低饭后血糖的升高具有明显作用;大量的膳食
纤维可刺激肠胃蠕动,加速粪便排除,降低肠道内致癌物质的浓度)
3.可抗癌,防衰老(荞麦蛋白复合物能提高体内抗氧化酶的活性,对脂质过氧化物有
一定的清除作用。
提高机体抗自由基能力,具有延缓衰老作用)
微生物学主要内容:1.微生物的分类
2.微生物的形态,结构(原核,真核,病毒)
3.微生物的营养及培养基(碳源,氮源,无机盐,水,生长因子,能源)
4.微生物的遗传,变异,育种
5.微生物的生态
6. 微生物的分类,鉴定
生物化学主要内容:生物化学是关于生命的科学,运用化学的原理和方法来研究生命现象。
可分为静态生物化学(如糖类,脂质,蛋白质,核酸的组成,结构,功能);动态生物化学(他们之间的能量代谢,信息传递,物质代谢,分子基础);功能生物化学(蛋白质、酶和核酸等生物大分子研究上)。
植物组织培养主要内容:一种将植物体的部分细胞或组织与母体分离,在适当的条件下加以培养,使它们能够生长,发育,分化与增值的技术。
原理:植物组织的全能性。
分子生物学主要内容:在分子水平上研究生命现象的科学。
(通过研究生物大分子(核酸、蛋白质)的结构,功能,和生物合成等方面来阐述各种生命现象的本质。
如:光合作用,发育的分子机制,神经活性机理,癌症的发生等)。
相关的分子生物学实验:PCR技术——核酸的快速克隆、琼脂糖凝胶电泳、蛋白质的分离纯化。
质粒DNA的提取及鉴定等。
生物科学:研究生物的结构,功能,发生,发展规律。
解决一些疾病、粮食、环境、生态、等方面的问题。
譬如当下的禽流感病毒的研究,杂交水稻,基因突变食品等。
研究领域包括动植物等宏观的,微生物微观的及生态环境等方面
相关的问题:
1.毕业设计的内容
2.本科做过的主要实验,做这些实验的主要目的。
上过什么课程
3.专业方面的著名杂志(如Science、Nature、微生物学通报)
4.蛋白质分离提取的具体步骤
(一)蛋白质的提取:盐析法或等电点法。
(二)蛋白质的分离纯化
蛋白质溶液中如含有无机盐离子,用葡聚糖凝胶过滤法可使蛋白质与无机盐分离,效果理想。
(三)蛋白质的定量----考马斯亮蓝法(Bradford法)测定蛋白质含量
5.将来想从事哪方面的工作以及从哪些方面努力。
(硕士毕业后想进一步攻读博士,对自己领域方面的内容做进一步的了解。
毕业后希望做一些科研方面的工作。
比如制药方面,开发相关的产品等。
对自己主要是加强实验技能及自己独立思考,能够进行一些实验设计。
多注意自己相关领域的研究进展,阅读相关的文献,同时增强自己的英文阅读能力。
6.研究生计划
7.谈谈你的学校
8学校老师的研究方向
9为何考华理。