发布时间 : 星期一 文章豌豆中粗蛋白的制备及加工特性分析研究更新完毕开始阅读707ab2d476a20029bc642d04
本科毕业论文
1前言
豌豆，学名为Pisum sativumL．中文的别名有麦豌豆、寒豆、麦豆等，软荚豌豆别名荷兰豆、甜脆豌豆等；英文名为Pea，GardenFieldPea。豌豆起源于亚洲西部、地中海地区和埃塞俄比亚，伊朗和土库曼是其次生起源中心。豌豆驯化栽培的历史同小麦和大麦一样久远，至少在6000年以上，在古代就已被人类种植。中世纪以前，豌豆主要用其干种子，以后采用品种逐渐发展起来。到18世纪以后，欧洲的豌豆栽培几乎已与禾谷类作物一样普遍。豌豆传入印度的时间可能是在古亚细亚人到达印度之前，传入现美国的时间是1636年，传入澳大利亚的时间是在欧洲对这个地区殖民化的过程中；豌豆传入中国的具体时间不详，可能是在隋唐时期经西域传入的，豌豆从中国传入日本。现在几乎己传播到世界上所有能够种植豌豆的地区。
豌豆原产于欧洲南部和地中海沿岸，是我国重要的食用豆类之一，是具有粮食、蔬菜、饲料和医药等多种用途的作物。豌豆含有丰富的蛋白质、淀粉、矿物质、维生素和人体必需的多种氨基酸。其蛋白质含量高于绿豆、豇豆[1]，而赖氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、苏氨酸、色氨酸、缬氨酸等必需氨基酸含量都符合联合国粮农组织和世界卫生组织推荐的标准模式，高于蚕豆和大豆[2]。
另外，豌豆蛋白没有臭味、易溶于水、乳化稳定性高、耐热耐盐性好。利用豌豆蛋白制成的面制品、肉制品、饮品、方便食品、冷冻食品、调味汁等不仅具有较高的营养价值，而且质量优良、味道鲜美，深受广大消费者的欢迎，其应用前景十分广阔。 1.1 豌豆中的化学成分 1.1.1 蛋白质和氨基酸
豌豆蛋白质由球蛋白、清蛋白、谷蛋白及醇溶蛋白组成，球蛋白含量最高，占粗蛋白的45--66％，清蛋白占10一20％，谷蛋白占5—19％，醇溶蛋白只占0．5--4％，在氨基酸组成上，球蛋白及清蛋白中赖氨酸含量较高而含硫氨基酸含量较低，而醇溶蛋白和谷蛋白则相反，这也是食用豆类蛋白质富含赖氨酸而含硫氨基酸为第一限制性氨基酸的原因，同时这种蛋白组成结构也正与谷类蛋白质互补。
豌豆蛋白质中清蛋白、球蛋白和谷蛋白分别占2l％、66％和2％。在豌豆蛋白的氨基酸组成中，含硫氨基酸虽比在其他食用豆类中的含量多，但仍是第一限制性氨基酸。豌豆清蛋白中的含硫氨基酸相对多些，其中还含有较多的色氨酸、赖氨酸、苏氨酸和蛋氨酸。但精氨酸、亮氨酸和苯丙氨酸含量比球蛋白中的少。
据报道，豌豆蛋白的生物价(BV)为48％～64％，功效比(PER)为O．6～1．2，高于大豆而低于玉米、大米、小麦和花生。豌豆蛋白质营养价值不能充分发挥的原因是
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其可消化性差、含硫氨基酸较缺乏以及含有抗营养物质。而含硫氨基酸缺乏则是造成豌豆蛋白质生物价较低的主要原因。在豌豆食品中添加蛋氨酸就会显著提高其蛋白质的生物价。实验证明，豌豆蛋白质中的清蛋白相对与球蛋白和谷蛋白而言，营养价值最高，也是因为其中含硫氨基酸的水平相对较高。豌豆蛋白质中赖氨酸含量较多，是赖氨酸的良好来源。 1.1.2 碳水化合物
豌豆中碳水化合物含量55％--70％，其中淀粉占40％～60％，是食用豆类食品主要的热量来源，粗纤维含量高达8％～10N，大部分存在于种皮中。 1.1.3 脂肪
豌豆中脂肪含量较低，～般为0，5—2．5％，主要脂肪酸为亚油酸、亚麻酸、 油酸及软脂酸，其中不饱和脂肪酸含量高于饱和脂肪酸17J。 1.2.4 维生素和矿物质
豌豆中维生素和矿物质的含量较高[3]，富含硫胺素、核黄素和尼克酸，其中硫胺素及核黄素含量均高于禾谷类和某些动物类食品，是维生素B1的最佳来源。钙、磷、铁、锌等矿物质的含量较高，钠含量低，是人体矿物元素的重要来源。在豌豆荚和豆苗的嫩叶中富含维生素C和能分解体内亚硝胺的酶，可以分解亚硝胺，具有抗癌防癌的作用。豌豆与一般蔬菜有所不同，所含的止杈酸、赤霉素和植物凝素等物质，具有抗菌消炎，增强新陈代谢的功能。 1.2 豌豆的营养价值 1.2.1 豌豆的药用价值
含植物凝集素、止权素、赤霉素A20等，具有抗菌消炎，增强新陈代谢的功能。 1.增强机体免疫功能：豌豆中富含人体所需的各种营养物质，尤其是含有优质蛋白质，可以提高机体的抗病能力和康复能力。
2.防癌治癌：豌豆中富含胡萝卜素，食用后可防止人体致癌物质的合成，从而减少癌细胞的形成，降低人体癌症的发病率。在豌豆荚和豆苗的嫩叶中富含维生素C和能分解体内亚硝胺的酶，可以分解亚硝胺，具有抗癌防癌的作用。
3.通利大肠：豌豆中富含粗纤维，能促进大肠蠕动，保持大便能畅，起到清洁大肠的作用。
1.2.2 豌豆的美容作用
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美容作用：《本草纲目》里记载，豌豆具有“祛除面部黑斑，令面部有光泽”的功效。现代研究发现，豌豆含有丰富的维生素A原，维生素A原可在体内转化为维生素A，具有润泽皮肤的作用。因为它一般从食物中摄取，不会产生毒副作用。 富含带赖氨酸：豌豆的营养很丰富，在中药里也很受重视。它富含赖氨酸，这是其他粮食所没有的。
增强机体免疫功能：豌豆中富含人体所需的各种营养物质，尤其是含有优质蛋白质，可以提高机体的抗病能力和康复能力。
1.3 植物粗蛋白的提取方法
目前，美国和日本等发达国家已开始试用膜分离法、水酶法、泡沫分离法、双水相萃取技术、反胶束溶液萃取法、树脂法等技术来分离植物蛋白[3]。 1.3.1 碱溶酸沉法：
即将芸豆磨成粉后以芸豆粉:氢氧化钠固液质量体积比为1:10溶于0.1mol/L氢氧化钠溶液中, 依次调节PH值为7.5，8.0，8.5，9.0，9.5，10.0，10.5，11.0，然后震荡摇匀，离心（2000×g，15min）,用0.1mol/LHCl调节PH至4.7，将上层液与沉淀分离，过滤，收集沉淀蛋白质粗提物，反复冲洗过滤收集物3次，在50℃下干燥一小时，既得所需芸豆蛋白质粗提物。1994年，张恒研究用碱法工艺同时获得豌豆淀粉和蛋白，产率达80％左右[4]。1995年，郭兴风和莫重文研究出抑制豌豆蛋白褐变的工艺，而且能得到高质量的蛋白[5]。1996年，郭兴凤研究了豌豆蛋白的功能特性[6]1997年朱建华利用离心分离技术从豌豆分离出高质量淀粉和蛋白质[7]。1998年，高群玉等用水磨法提取绿豆、豌豆淀粉浸泡工艺并与酸浆法产品进行了比较。
1.3.2凝胶提取法：
将芸豆碾磨成粉, 在室温以固液质量体积比1:10溶于0.1mol/L氢氧化钠溶液中，用0.25mol/L NaCl控制PH在6.5下，搅拌30min，然后震荡摇匀（8500rmp）30min，离心（5000×g，15min）,过滤后，上层液在4℃下以1:3（上层液：水）比例冲淡提取物，静置6h后过滤，收集沉淀蛋白质粗提取，反复冲洗过滤物3次，在50℃下干燥一小时，既得所需芸豆蛋白质粗提物。1982年，Hartmut．E．Schroeder研究了豌豆子叶中清蛋白和球蛋白(11s，7S)的组成比例[8]。 1.3.3膜分离法：
膜可以看做两个均相之间的一个选择性屏障，当向原料中的组分施加推动力，便会发生膜的传递。多数情况下，推动力为膜两侧的压差或浓度差。流体中的低分子透
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过膜，大分子被截留，从而达到分离提纯的目的。1984年，Schroeder研究了豌豆子叶的主要的清蛋白，认为在清蛋白中含硫量相对丰富口。 1.3.4水酶法：
将原料预处理后，通过酶解、灭酶、离心等方法，分离得到游离油、乳状液、水解液和残渣。可对乳状液破乳得到油，对水解液通过喷雾干燥或者冷冻浓缩得到蛋白粉的一种方法[9]。王瑛瑶，王璋曾使用水酶法从花生中提取蛋白质与油。1987年，L．Clem Gruen研究了豌豆中主要的清蛋白的结构和游离的巯基的影响[10]。1998年，Javier等比较了鹰嘴豆和豌豆中清蛋白的成分和生理功能。2000年，R．Alons等研究了受挤压前后菜豆和豌豆的清蛋白和球蛋白的结构变化。 1.3.5水酶法
将原料预处理后，通过酶解、灭酶、离心等方法，分离得到游离油、乳状液、水解液和残渣。可对乳状液破乳得到油，对水解液通过喷雾干燥或者冷冻浓缩得到蛋白粉的一种方法[11]。王瑛瑶，王璋曾使用水酶法从花生中提取蛋白质与油。1986年，Thomas．J．V．Higgins研究了豌豆的基因结构，蛋白组成。 1.3.6泡沫分离法
泡沫分离技术是一种基于溶液中溶质间表面活性的差异, 表面活性强的物质优先吸附于分散相与连续相的界面处, 被带出连续相而达到浓缩、分离的一种方法。蛋白质具有极性和非极性的基团, 属于生物表面活性剂, 在溶液中可以选择性地吸附在气液界面上。因此泡沫分离的方法可用于从稀溶液中浓缩和分离蛋白质、酶或其它的生物产品[12]。刘志红,刘铮,丁富新等曾采用泡沫分离法浓缩和分离蛋白质。2001年，Francois Mariotti研究了豌豆清蛋白的营养作用和生物价。 1.3.7 双水相萃取技术
该萃取系统由两种水溶性聚合物或一种聚合物和一种盐组成，当它们的水溶液互相混合时即可形成两相。物质在该系统中，因各自的性质不同，在两相中具有不同的分配系数，从而达到物质分离的目的，其原理与化工单元操作中的有机溶剂萃取相似[13]。张刚，黄登禹，张丛越曾研究在双水相系统中酶法水解明胶制取氨基酸。2001年，Lei Gao等用超滤法从豌豆的乳清中回收蛋白。2004年，Sandrine Louis比较了大豆、菜豆、豌豆中清蛋白的生物活性。 1.3.8反胶束溶液萃取法
将表面活性剂溶在非极性有机溶剂中形成聚集体,这种聚集体称为反胶束。反胶束中,表面活性剂的疏水基向外与非极性有机溶剂接触,而亲水基向内形成一个
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