大米蛋白中苯丙氨酸脫除技術(shù)研究與產(chǎn)品開發(fā).pdf

1、低苯丙氨酸特膳食品是苯丙酮尿癥患者日常飲食所需的食品，因此制備低苯丙氨酸特膳食品備受關(guān)注，但目前存在著苯丙氨酸含量不達(dá)標(biāo)、人工合成苯丙氨酸安全性不足等問題。因大米蛋白過敏性低、生物效價高、苯丙氨酸含量相對較低，本研究選用大米蛋白作為原料，確定了大米蛋白最佳預(yù)處理方法并對不同物理處理對蛋白性質(zhì)的影響進(jìn)行探究;確定了充分游離苯丙氨酸和快速游離苯丙氨酸的方法，明確了動態(tài)吸附脫除苯丙氨酸的方法，同時分析了苯丙氨酸脫除過程中大米蛋白的性質(zhì)變化，以

2、此制備低苯丙氨酸大米蛋白基料;在此基礎(chǔ)上進(jìn)行工藝放大實(shí)驗(yàn)，確定開發(fā)低苯丙氨酸特膳食品的配方，為低苯丙氨酸特膳食品的制備研究及其產(chǎn)品研發(fā)提供參考。
　　通過對大米蛋白組分的分析，確定了谷蛋白含量為92.43％;清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白含量較低，分別為3.66％、2.19％、1.72％。其中，由于谷蛋白含量較高，谷蛋白中苯丙氨酸含量占總苯丙氨酸含量的90.20％。明確了超聲波細(xì)胞粉碎為最佳預(yù)處理方式:通過對其大米蛋白結(jié)構(gòu)的探究，可以看

3、出，掃描電鏡顯示超聲波細(xì)胞粉碎處理較其他方法對蛋白表面結(jié)構(gòu)影響較明顯，使得蛋白結(jié)構(gòu)更為疏松，蛋白間連接鍵斷裂程度較深;傅里葉紅外測試二級結(jié)構(gòu)觀察二級結(jié)構(gòu)變化顯著，其疏水作用力也說明其對苯丙氨酸的釋放具有優(yōu)越性。大米蛋白預(yù)處理方式的確定為苯丙氨酸的高效脫除奠定了良好的基礎(chǔ)。
　　通過對不同蛋白酶的篩選和不同酶解條件的探究，明確了快速酶解工藝和充分酶解工藝?？焖倜附夤に?采用中性蛋白酶與鏈霉蛋白酶復(fù)合酶解，中性蛋白酶在酶解溫度50℃，

4、底物濃度1％，加酶量5600 U/g蛋白，酶解2h后，加入鏈霉蛋白酶98 U/g蛋白，酶解溫度37℃，酶解時間4h;在此條件下，游離苯丙氨酸含量占80％，酶解時間由10h縮短至4h，酶解效率高;充分酶解工藝:采用中性蛋白酶、糜蛋白酶與鏈霉蛋白酶復(fù)合酶解，中性蛋白酶酶解1h后，糜蛋白酶在酶解溫度55℃，底物濃度1‰加酶量7200 U/g蛋白的條件下酶解6h，再加入鏈霉蛋白酶98 U/g蛋白，酶解溫度37℃，酶解時間4 h;在此條件下游離苯

5、丙氨酸含量占92.25％，酶解時間11h。
　　通過對不同吸附劑和不同吸附方式的篩選，確定了吸附過程最佳吸附劑和吸附方式并研究了苯丙氨酸脫除過程中大米蛋白性質(zhì)變化。吸附劑為D101大孔吸附樹脂;對比靜態(tài)吸附與動態(tài)吸附兩種吸附方式下大米蛋白中苯丙氨酸含量，確定了最佳吸附方式為動態(tài)吸附;控制洗脫速度30r/min，吸附時間4h，在此條件下經(jīng)D101大孔吸附樹脂處理后苯丙氨酸含量降至0.13％，低于我國國標(biāo)限量。通過對大米蛋白、溶解后的

6、大米蛋白、酶解后的大米蛋白、吸附后的大米蛋白性質(zhì)分析可知:吸附后大米蛋白水解物分子量大多集中在200-500Da，且隨著脫除過程，疏水作用力顯著降低，蛋白苦味逐漸降低，吸附后未檢測出Phe。經(jīng)急性毒性實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，該低苯丙氨酸大米蛋白水解物無毒，可用于配方中低苯丙氨酸蛋白特膳食品的基料。
　　研究了制備低苯丙氨酸大米蛋白基料的工藝放大實(shí)驗(yàn)。采用快速游離苯丙氨酸的方法進(jìn)行工藝放大實(shí)驗(yàn)，生產(chǎn)量放大倍數(shù)100倍，采用模擬移動床色譜進(jìn)行吸附工

7、藝放大，小型模擬移動床色譜脫除苯丙氨酸，處理量4.32 L/d，放大26倍;大型工業(yè)模擬移動床色譜脫除苯丙氨酸，處理量40000 L/d，放大26萬倍。
　　通過于法制備與濕法制備低苯丙氨酸特膳食品的工藝研究，確定了最佳工藝與配方。低苯丙氨酸特膳食品是由制備低苯丙氨酸大米蛋白基料、葡萄糖漿、甘油三酯、大豆卵磷脂、低聚果糖、食用鹽、魚油、維生素A、維生素B1、維生素B2、維生素C、維生素D、維生素E以不同配比組成，并對干法制備與濕法