蠶蛹蛋白的提取與陽離子化改性研究.pdf

1、蠶蛹富含蛋白質(zhì)、脂肪和甲殼素等多種化學(xué)成分，但由于缺乏深度的開發(fā)利用，蠶蛹常被直接粉碎用做肥料或動(dòng)物飼料，附加值很低。本論文通過對(duì)蠶蛹進(jìn)行脫脂、酶法水解提取蠶蛹蛋白以及季銨鹽陽離子化改性，制得了一種陽離子化的蠶蛹蛋白水解物，初步探索了產(chǎn)物在皮革復(fù)鞣填充中的應(yīng)用性能。研究結(jié)果可為蠶蛹的綜合開發(fā)利用提供一種有效的技術(shù)途徑。
　　 首先對(duì)蠶蛹的脫脂工藝技術(shù)方法進(jìn)行了優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。以脫脂率為指標(biāo)，選用無水乙醇、丙酮、石油醚、環(huán)己烷和正己烷五

2、種溶劑對(duì)蠶蛹脫脂，通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)正己烷的脫脂效果最好。以正己烷為脫脂溶劑，采用單因素實(shí)驗(yàn)法考察溶劑用量、脫脂溫度、脫脂時(shí)間及脫脂次數(shù)對(duì)蠶蛹脫脂率的影響，并通過正交試驗(yàn)優(yōu)化了脫脂的工藝條件，結(jié)合實(shí)際應(yīng)用認(rèn)為最適的工藝參數(shù)為:正己烷用量5mL/g，脫脂溫度45℃，脫脂時(shí)間60min，在連續(xù)脫脂三次條件下蠶蛹的脫脂率為96.70％。
　　 其次通過單因素實(shí)驗(yàn)對(duì)脫脂蠶蛹酶法水解提取蛋白工藝方法進(jìn)行了研究。以水解度為指標(biāo)，用木瓜蛋白酶、

3、1398中性蛋白酶和2709堿性蛋白酶對(duì)脫脂蠶蛹進(jìn)行水解對(duì)比實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)1398中性蛋白酶的水解效果最佳。以1398中性蛋白酶水解脫脂蠶蛹蛋白，通過單因素實(shí)驗(yàn)考察了水解溫度、底物濃度、(E/S)酶用量以及pH對(duì)蛋白質(zhì)水解度的影響規(guī)律。在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上得到脫脂蠶蛹水解工藝的最佳參數(shù)為:水解溫度50℃，底物濃度4％，酶用量2％，pH7.0，水解4h后測得水解中蛋白質(zhì)的水解度達(dá)20％。蠶蛹蛋白水解液經(jīng)5％活性炭脫色、脫臭后，采用凝膠滲透色譜

4、法(GPC)測定其相對(duì)分子質(zhì)量及其分布，結(jié)果顯示蠶蛹蛋白水解液分子量在600～5000D，證實(shí)經(jīng)1398中性蛋白酶水解所得蠶蛹蛋白水解液成分主要為長鏈多肽，還有少量的短鏈多肽或小分子氨基酸。
　　 以三甲胺、濃鹽酸和環(huán)氧氯丙烷為原料，合成了季銨鹽3-氯-2-羥丙基三甲基氯化銨，其在堿性條件下環(huán)化成醚，用該醚化劑作為水解蠶蛹蛋白改性的中間體，合成出陽離子化改性蠶蛹蛋白。實(shí)驗(yàn)中考察了醚化劑中間體與水解蠶蛹蛋白中的氨基的摩爾比、反應(yīng)溫

5、度和體系的pH等因素對(duì)水解蠶蛹蛋白陽離子化改性的影響;結(jié)果表明，陽離子化水解蠶蛹蛋白的最適條件為:n（醚化劑中間體）∶n（水解蠶蛹蛋白中氨基）=1.1∶1，反應(yīng)溫度60℃，體系的pH值為9。分別對(duì)改性前后的水解蠶蛹蛋白進(jìn)行紅外光譜分析，發(fā)現(xiàn)季銨鹽與水解蠶蛹蛋白的多肽鏈上的氨基發(fā)生了接枝反應(yīng)。同時(shí)，對(duì)改性前后的水解蠶蛹蛋白做氨基酸分析發(fā)現(xiàn)，季銨鹽與水解蠶蛹蛋白的結(jié)合點(diǎn)主要在組氨酸、蘇氨酸、絲氨酸、酪氨酸及苯丙氨酸上，通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)反應(yīng)前后氨