【正文】 黃酒糟蛋白提取工藝研究 5 試驗儀器 表 3 試驗所用主要儀器 刻度試管，燒杯，容量瓶，三角瓶，移液管，天平等試驗室常用玻璃儀器。堿性 內(nèi)切 蛋白酶水解酒糟，因其適合的作用條件是在堿性環(huán)境下，這更有利于堿溶性蛋白谷蛋白等的溶解 。但在高堿性條件下，堿水解會引起蛋白質(zhì) 的 變性和水解 ，氨基酸的結(jié)構(gòu)會遭到破壞，蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值 也隨之 降低，同時也增加了非蛋白成分， 使得蛋白難以 提取。 因此研究黃酒糟蛋白質(zhì)的最佳 提取 工藝對其綜合利用具有重要的意義 。此外，酒糟 BOD 值 （ 生化需氧量或生化耗氧量，表示水中有機物等需氧污染物質(zhì)含量的一個綜合指示 ） 極高，若不經(jīng)處理直接排入河道，會造成嚴(yán)重的環(huán)境污染。 楊國軍 生產(chǎn) “ 香糟鹵 ” 時 向黃酒糟中添加天然植物混合香辛料等調(diào)味成分 ??7 。 黃酒糟中 由于 不溶性物質(zhì)多 ，很難 直接利用 ， 它對酒廠來說是廢棄物，只 當(dāng)做 飼料 處理甚至是爛掉 ， 造成 黃 酒糟中大量的可利用資源如蛋白質(zhì)、黃酒糟蛋白提取工藝研究 2 有機酸、還原糖、脂肪等的 大大 浪費， 也會 污染環(huán)境。一般來說 黃酒糟中的主要成分有乙醇、淀粉、糖、纖 維素、糊精、灰分、豐富的蛋白質(zhì)和一些風(fēng)味物質(zhì)（揮發(fā) 酸 和不揮發(fā) 酸 等）等 ??4 。其酒性溫和雅致、風(fēng)味醇厚、香氣濃郁、營養(yǎng)豐富，成為我國上下普遍飲用的第一酒類飲品。 黃酒糟的研究現(xiàn)狀 .................................................................... 錯誤 !未定義書簽。但其熱能 比較低，不溶性物質(zhì)多，難以直接利用 ，造成 了 其中 的 蛋白質(zhì)資源 的 極大浪費。 extraction technology 黃酒糟蛋白提取工藝研究 I 目 錄 1 緒論 ......................................................................................................................................... I 黃酒糟簡介 ........................................................................................ 錯誤 !未定義書簽。 其中以浙江紹興黃酒為代表的麥曲稻米酒是黃酒歷史 上 最悠久、最有代表性的產(chǎn)品。另外，發(fā)酵結(jié)束后，酵母細(xì)胞大量沉淀下來，經(jīng)壓榨殘留在酒糟中，絕大多數(shù) 營養(yǎng)物質(zhì)也保存下來， 所以黃酒糟 的研究利用將會有十分廣闊的應(yīng)用前景 ??3 。 經(jīng) 過分級沉降的方法對 黃 酒糟蛋白進行了組成成分進行分析，可以得知谷蛋白和球蛋白是 其中 的主要組成部分 ??3 。下面我將針對國內(nèi)外學(xué)者對黃酒糟的研究開發(fā)進行簡單論述。在各 類 研究中 利用黃 酒糟來生產(chǎn)飼料、培養(yǎng)食用菌和進行厭氧發(fā)酵生產(chǎn)沼氣 還是 較深入和廣泛的，這不僅 節(jié)約 資源，而且還 保護生態(tài)環(huán)境 。 另外 它能改善口感、增加風(fēng)味，所以它作為一種較為理想的 風(fēng)味物質(zhì)和 營養(yǎng)強化劑被廣泛地應(yīng)用于飲料及 其他 相關(guān) 食品 行業(yè) ??11 。 原料 中的碳水化合物 易脫水，含硫氨基酸會分解產(chǎn)生含硫化合物，使產(chǎn)品具有一股臭味 。它能水解 蛋白質(zhì)分子 肽鏈生成多肽或氨基酸，具有較強的分解蛋白質(zhì)的能力 。 本課題的研究內(nèi)容 本 課題是以黃酒糟為原料，研究 黃酒糟蛋白的酶法提取工藝，旨在充分開發(fā)利用其中 含量最大 的水不溶性谷蛋白， 提高蛋白質(zhì) 的提取效率。 準(zhǔn)確稱取 黃 酒糟濕基，按照 1:8 的 比例加水，在 50℃ 水浴鍋內(nèi)保溫，待 錐形瓶內(nèi)料液 溫度達 到 50℃ 后，調(diào)整 pH 值到 5(采用 1mol/L的 NaOH 來 調(diào)整 )。 在最大吸收峰處， 吸光度與蛋白質(zhì) 的 含量成正比 ，其 關(guān)系服從朗伯 比耳定律。 準(zhǔn)確稱取 25mg牛血清蛋白粉末， 于 小燒杯中 溶解 ，搖勻后加入到 25mL的容量瓶中，配置成 1mg/mL 的牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)溶液 。 （ 2） pH 對蛋白提取率的影響 準(zhǔn)確稱取 經(jīng)處理過的黃 酒糟 ，按照 1:8 的料水比加水， 于 50℃ 的水浴鍋內(nèi)保溫， 而后 調(diào)整 pH 值為 1 12。反應(yīng)結(jié)束后在沸水浴中加熱 15min進行酶滅活處理， 然后 調(diào)整 pH 至 7，以 4000r/min 的速度離心 10min，收集上清液 ??3 。按照 20xxu/g的加酶量添加堿性 內(nèi)切 蛋白酶，水浴振蕩 2h，在反應(yīng)過程中不斷加 堿，維持反應(yīng) 液中pH 在設(shè)定值 11177。 總蛋白含量 （ %） = 氮含量 100% 蛋白質(zhì)提取率（ %） = %1 0 0 ?原料中總蛋白質(zhì)質(zhì)量 加入的蛋白酶質(zhì)量提取液中總蛋白質(zhì)量 黃酒糟蛋白提取工藝研究 8 正交試驗設(shè)計 鑒于各因素 之間 的相互影響 ，在單因素試驗的基礎(chǔ)上，選取加酶量、 pH、反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間 、料液比五個因素進行正交試驗，以蛋白質(zhì)提取率為指標(biāo)，并對結(jié)果進行方差分析，以獲得最佳提取工藝條件。 pH對蛋白提取率的影響 圖 3 pH 對蛋白質(zhì)提取率的影響 由圖 3 可 知 ， 當(dāng) pH 值小于 10 時，蛋白質(zhì)提取率隨 pH 值的增大而上 升 ， pH 值在10 時 ，蛋白質(zhì)的提取率達到最大值 ，之后隨 pH值的增大而減小。這是因為蛋白質(zhì)水解是可逆反應(yīng)， 積累的 這些物質(zhì)會對酶解反應(yīng)有一定的抑制作用。 實際操作中，發(fā)現(xiàn)料液比過低時，反應(yīng)體系過稠 難以攪拌混合，體系分散不均勻 ， 所以料液比不能選擇太低。 對于不顯著性因素反應(yīng)溫度和反應(yīng)時間來說，可以 綜合單因素及正交 試驗 的結(jié)果??13 ，堿性內(nèi)切蛋白酶的最適溫度 應(yīng)該是 在 50℃ 左右。因此 我們在實際 生產(chǎn)和研究中有必要尋找 各個 操作參數(shù)的 最佳條件，通過 對 各個操作因素 進行了合理的 研究 分析并進行 試驗 設(shè)計 以取得最大收益 ??17 。 同時 ， 我也十分感謝和我一起做試驗的幾個同學(xué)，試驗過程中遇到了許多不懂的，我們相互討論也克服了不少困難。 大學(xué)期間 ，我 所得到的不僅只 是 書本上的知識 ， 大學(xué)里 良好的環(huán)境氛圍也 在 潛移默化 地 影響著我的學(xué)習(xí) 方式 和思維 模式 。通過自己的學(xué)習(xí)與思考，我 也 基本形成了一套自己對人生的看法 和 追求。 。 再 此感謝 我們的學(xué)校 南陽理工，感謝所有可敬 可親的老師們 ，感謝我們班所有的同學(xué)，感謝所有信任我、幫助我的人，感謝你們，你們給我的 情 誼我會永遠(yuǎn)珍惜 ! 五 月維夏，山有嘉卉。在一個人 漫長的生 長過程中，需要的不 僅 僅是知識 方面 的積累，還需要正確的思想 態(tài)度 和積極樂 觀 的人生觀、價值觀 、世界觀 。 還有許多 不知名字的 人，也許他們只是我生命中 的 匆匆過客，但他們對我的支持和幫助依然在我 的心 中留 下 了深刻的印象。 在論文完成之際，我要特別感謝我的指導(dǎo)老師 老師雖身負(fù) 教學(xué) 、科研 重任， 但 仍 百忙之中 抽出時間，耳提面命，殷殷之情盡在諄諄教誨中。 在設(shè)定的反應(yīng)溫度和 pH 范圍內(nèi)，蛋白的提取率 在反應(yīng)時間 2h時最高 ， 在此條件下其蛋白提取率為 ％。 根據(jù) 上述 分析，在單因素實驗的基礎(chǔ)上 ， 將 采用 ? ?493L 正交表進行 試 驗，以蛋白質(zhì)提取率為指標(biāo)，研究加酶量 (A)、 pH(B)、溫度 (C)、時間 (D)四因素對 黃 酒糟蛋白提取率的影響，以便得出其最優(yōu)化的因素水平組合。因此，正交試驗中反應(yīng)時間定為 3h。 反應(yīng)溫度對蛋白提取率的影響 圖 4 反應(yīng)溫度對蛋白質(zhì)提取率的影響 由圖 4 可 知 ，在 45~50℃ 的范圍內(nèi) ， 隨著溫度的上升， 蛋白質(zhì)提取率 有明顯的提高 ；當(dāng)溫度為 50℃ 時 ， 蛋白提取率最高。故可以用該方法測量蛋白質(zhì)的含量。反應(yīng)結(jié)束后在沸水浴中加熱 15min 進行酶滅活處理， 然后調(diào)整 pH 至 7，以 4000r/min 的速度離心 10min，收集上清液 ??3 。 （ 4） 反應(yīng)時間對蛋白提取率的影響 準(zhǔn)確稱取 經(jīng)處理過的黃 酒糟 ，按照 1:8 的料水比加水， 于 50℃ 的水浴鍋內(nèi)保溫，而后調(diào)整 pH 值到 11(采用 1mol/L的 NaOH 調(diào)整 )。0 .1 范圍 內(nèi)。以蛋白質(zhì)濃度和對應(yīng)的吸光值為對應(yīng)坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。 該測定法具有簡單靈敏快速 、 高選擇性 、 干擾易消除 、 不消耗樣品，且穩(wěn)定性好 、 不干擾測定等優(yōu)點 ??16 。 之內(nèi)。 黃酒糟蛋白提取工藝研究 4 2 試驗材料與方法 試驗材料 試驗原料 表 1 試驗 原料 原料名稱 采購時間 產(chǎn)地 黃酒糟 20xx 年 4 月 河南省南陽市 試驗試劑 表 2 試驗所用主要試劑 試劑 生產(chǎn)廠家（產(chǎn)地） 纖維素酶 15000u/g 堿性內(nèi)切蛋白酶 20xx00u/g 混合指示劑 濃硫酸 上海撫生實業(yè)有限公司 河南金源生物科技有限公司 天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司 天津致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司 過氧化氫 天津致遠(yuǎn)化學(xué)試劑有限公司 氫氧化鈉 硫酸鉀 天津市德恩化學(xué)試劑有限公司 國藥集團化學(xué)試劑有限公司 硼酸 北京化學(xué)試劑公司 鹽酸 中平能化集團開封東大化工有限公司 CuSO4其最適溫度范圍為 40~55℃ ，添加量一般為 500~2500u/g。堿溶酸沉法，是一種簡單易行的提取方 法 ， 比如 在大豆蛋白等分離提取中 就 有著 十分 廣泛的應(yīng)用。 黃酒糟