【毕业设计】谷朊粉水解物螯合锌的制备工艺研究

早在世纪年代人们就已经发现氨基酸和小肽具有促进锌吸收的作用，且氨基酸和肽的金属复合体如和的生物学利用率比无机盐高，且无毒副作用。

因此在日常饮食中合理添加有机锌是条预防缺锌切实可行而有效的途径，但由于现在的有机锌价格都比较昂贵，而不利于强化普及使用。

本项目将谷朊粉的精深加工利用与营养强化剂研制螯合锌相结合，可有效降低有机螯合锌的成本提高谷朊粉的附加产值。

对于食品强化锌制剂的开发具有积极意义，可有效提高强化食品中锌的吸收利用率，对锌需要量较大的儿童孕妇乳母等特殊人群具有重要意义。

材料与方法试剂与仪器原料谷朊粉江苏睢宁科泰小麦蛋白科技有限公司。

试剂胃蛋白酶，中国医药集团上海试剂公司胰蛋白酶，中国医药集团上海试剂公司碱性蛋白酶，中国医药集团上海试剂公司氯化锌国药集团化学试剂有限公司硫化钠，上海统亚化工科技发展有限公司乙二氨四乙酸二钠，国药集团化学试剂有限公司。

仪器磁力加热搅拌器江苏金坛市金城国胜实验仪器厂Ш循环水式多用真空泵郑州长城科工贸易有限公司低速离心机科大创新股份有限公司中佳分公司数显恒温水浴锅国华电器有限公司精密计上海精科公司型电热鼓风干燥箱黄石力恒丰医疗器械有限公司方法谷朊粉水解物的制备工艺分别称取谷朊粉于大烧杯中用蒸馏水定容在水浴冷却调节值调节温度加酶水解期间用的和的维持稳定灭酶活沸水浴冷却离心分离离心取上清液浓缩干燥谷朊粉水解物。

各制备方法具体见表。

表谷朊粉水解物的制备制备方法值加酶量温度反应时间胰蛋白酶胃蛋白酶碱性蛋白酶螯合物的制备工艺称取定量的谷朊粉水解物于大烧杯中用蒸馏水溶解加入定量的氯化锌溶液调节值在水浴离心分离离心获得沉淀无水乙醇洗涤抽滤次少量乙醚洗涤抽滤左右烘干螯合物。

指标的测定方法螯合物得率的测定螯合物得率按下式计算螯合物得率反应物总重量螯合物总重量。

螯合率的测定准确移取谷朊粉水解物螯合液于容量瓶中，定容，摇匀，用络合滴定法测定锌离子的总量另移取谷朊粉水解物螯合液于烧瓶中浓缩至近干，加入无水乙醇离心分离，将所得沉淀用水溶解定容在容量瓶中，定容，摇匀。

用络合滴定法测定螯合态锌离子的含量。

络合滴定准确移取试液于锥形瓶中，加两滴二甲酚橙指示剂，滴加质量分数为的六亚甲基四胺至溶液呈现稳定的紫红色，再加六亚甲基四胺。

用滴定，当溶液由紫红色转变为黄色时为滴定终点。

锌离子的总量螯合态锌离子的含量螯合率滴定螯合态锌离子所消耗的溶液体积滴定全部锌离子所消耗的溶液体积。

螯合物制备条件的优化单因素试验在其他条件都相同的情况下，以螯合物得率和螯合率为指标，分别考察谷朊粉水解物的制备方法胰蛋白酶法胃蛋白酶法碱性蛋白酶法值谷朊粉水解物与锌离子质量比个因素对螯合物制备的影响。

正交试验在单因素试验的基础上，选择水平进而设计正交试验，以螯合物得率和螯合率为指标，优选最佳螯合工艺。

螯合物的鉴定方法采用化学鉴定法对制备的螯合物进行定性分析。

取定量纯化后的螯合物样品，加入蒸馏水溶解，再加入茚三酮试剂滴，在电炉上加热沸腾，溶液颜色不变。

另取定量纯化后的氨基酸螯合物样品，加入蒸馏水溶解，再加入过量的硫化钠，用玻璃棒搅匀，静置段时间后得到黄色溶液，在溶液中再加入茚三酮试剂滴，在电炉上加热沸腾，溶液由黄色变为紫红色则里面含有游离氨基酸。

即样品中含有氨基酸螯合物。

结果与分析单因素试验谷朊粉水解物制备方法对螯合反应的影响在谷朊粉水解物与锌离子质量比为，值为条件下，制备方法对螯合反应的影响见图。

注胰蛋白酶法碱性蛋白酶法胃蛋白酶法。

谷朊粉水解物制备方法螯合物得率螯合率螯合物得率螯合率图谷朊粉水解物制备方法对螯合反应的影响由图可知，谷朊粉水解物的制备方法对螯合反应影响较明显，不同的谷朊粉水解物由于制备时采用的蛋白酶不同，因此谷朊粉的水解度不同，得到的谷朊粉水解物差异较大，这直接影响到螯合物得率和螯合率。

当谷朊粉水解物与锌离子质量比为，值为条件下，碱性蛋白酶法有较高的螯合物得率和螯合率。

值对螯合反应的影响用碱性蛋白酶法制备的谷朊粉水解物与螯合，谷朊粉水解物与锌离子质量比为时，值对螯合反应的影响见图。

值螯合物得率螯合率螯合物得率螯合率图，再增加值，螯合物得率和螯合率开始下降。

谷朊粉水解物与锌离子质量比对螯合反应的影响用碱性蛋白酶法制备的谷朊粉水解物用于螯合，螯合反应的值为时，谷朊粉水解物与锌离子质量比对螯合反应的影响见图。

谷朊粉水解物与锌离子质量比螯合物得率螯合率螯合物得率螯合率图谷朊粉水解物与锌离子质量比对螯合反应的影响有图可知，谷朊粉水解物与锌离子质量比对螯合反应的影响很大，若比值过大，谷朊粉水解物的利用率下降，造成原料浪费比值过小，螯合反应不明显，生成的螫合物不稳定。

当用碱性蛋白酶法制备的谷朊粉水解物用于螯合，螯合反应的值为，谷朊粉水解物与锌离子质量比为时，螯合物得率最大，再增大谷朊粉水解物与锌离子质量比，螯合物得率明显下降螯合率在谷朊粉水解物与锌离子质量比为时最大，再增大谷朊粉水解物与锌离子质量比，螯合率基本不变。

正交试验结果分析通过单因素试验得到正交试验因素水平见表。

试验结果见表表正交试验设计因素水平水平谷朊粉水解物的制备方法值谷朊粉水解物与锌离子质量比胰蛋白酶法胃蛋白酶法碱性蛋白酶法表正交试验结果水平因素螯合物得率螯合率螯合物得率结果如下螯合率结果如下极差由表可知，影响螯合物得率的因素的主次顺序为，即谷朊粉水解物的制备方法谷朊粉水解物与锌离子质量比值，其最佳的螯合工艺条件为，影响螯合率的因素主次顺序为，即谷朊粉水解物与锌离子质量比谷朊粉水解物的制备方法值，其最佳的螯合工艺条件为，总的来看当谷朊粉水解物的制备方法为碱性蛋白酶法，值为，谷朊粉水解物与锌离子质量比为，此条件下螫合物得率最大为，螯合率最大为。

螯合物的鉴定极差加入过量的硫化钠前样品水溶液中，用茚三酮试剂检测，溶液颜色未发生改变加入过量的硫化钠后样品水溶液中得到的黄色滤液，用茚三酮试剂检测，溶液变为紫红色，即样品溶液中没有游离的氨基酸或小肽，在生成金属无机盐沉淀后溶液中有游离的氨基酸或小肽。

这说明待测物质是谷朊粉水解物和锌离子形成的种特殊物质，该物质即是谷朊粉水解物与锌的螯合物。

讨论影响螯合反应的因素影响螯合反应的因素较多，除了该试验的个因素外，锌盐的种类螯合反应时间螯合反应温度及肽或氨基酸的浓度等也对螯合反应有定影响，考虑到试验条件的限制，在查阅相关文献的基础上最终选取了谷朊粉水解物的制备方法谷朊粉水解物与锌离子质量比值个最主要的影响因素优化螯合工艺条件。

通过研究表明谷朊粉水解物的制备方法是影响螯合物得率的最主要因素，谷朊粉水解物与锌离子质量比是影响螯合率的最主要因素。

指标的分析螯合物得率和螯合率是个不同的概念，两者并无直接的关系，总的来说螯合物得率大时，也会有较高的螯合率，但螯合率大时螯合物得率不定大。

螯合物形成的机制尚不很清楚，推测是谷朊粉水解物中氨基酸或肽上的些基团与锌离子发生螯合反应形成配位键，从而生成了螯合物。

试验可以改进的方面谷朊粉水解物的制备方法可以再多选择几种，比如用中性蛋白酶法木瓜蛋白酶法等。

取值范围更精确些，比如。

谷朊粉水解物螯合锌的研究前景谷朊粉水解物是各种肽和氨基酸的混合物，它们都能与锌离子发生螯合反应，形成氨基酸锌或小肽的锌螯合物。

该物质性质稳定，在肠道中不受植酸等因素的影响，并能以氨基酸和小肽的吸收模式，因此能大大提高锌的利用率，且在补锌的同时又能补充人体必需的氨基酸，种较理想的食品营养强化剂，值得进步研究开发。

结论通过单因素试验选择了因素水平，谷朊粉的制备方法胰蛋白酶法胃蛋白酶法碱性蛋白酶法值谷朊粉水解物与锌离子质量比来做正交试验。

再通过正交试验得到结论，最佳螯合工艺条件为谷朊粉水解物的制备方法为碱性蛋白酶法，值，谷朊粉水解物与锌离子质量比为，此条件下螯合物得率为，螯合率为，由于时间有限，对于螯合物的理化性质结构及其生物活性测定等还有待于今步研究。

致谢此论文是在我的导师高红梅老师和丁志刚老师的亲切关怀和悉心指导下完成的。

高老师严肃的科学态度，严谨的治学精神，精益求精的工作作风，深深地感染和激励着我。

丁老师不仅在学业上给我以精心指导，同时还在思想生活上给我以无微不至的关怀，在此谨向高老师和丁老师致以诚挚的谢意和崇高的敬意。

在论文即将完成之际，我的心情无法平静，从开始进入课题到论文的顺利完成，有多少可敬的师长同学朋友给了我无言的帮助，在这里请接受我诚挚的谢意，最后我还要感谢培养我长大含辛茹苦的父母，谢谢你们，最后，再次对关心帮助我的老师和同学表示衷心地感谢，参考文献刘延奇，郭妤微谷朊粉改性技术研究进展粮食与食品工业彭海萍，王兰小麦面筋蛋白在食品工业中的应用西部粮油科技，魏本军谷朊粉在面包专用粉中应用研究粮食与油脂王章存，康艳玲，聂卉谷朊粉垓性研究进展粮油食品科技，董晓慧氨基酸螯合锌吸收转运特点和影响因素的研究哈尔滨东北农业大学，万辉琴，张花荣，李霞，等学龄儿童锌营养状况及对智力的影响调查中国误诊学杂志张伟，陈志虹氨基酸螯合锌的营养及应用研究进展饮料博览朱璘，颜天华，王秋娟有机螯合锌对环磷酰胺模型小鼠免疫功能的影响微量元素与腱康研究邓尚贵，杨柒，秦小明低值鱼蛋白多肽铁Ⅱ螯合物的酶制备及其抗氧化抗菌活性研究湛江海洋大学学报尹德瑛新型微量元素制剂复合蛋白锌的基础研究与临床应用广东微量元素科学王岁楼，祝红蕾，张栋小麦蛋白酶解制备活性多肽的研究食品科学牟雪姣，马广微玉米蛋白水解物螯合锌的工艺研究安徽农业科学目录摘要关键词前言材料与方法试剂与仪器原料试剂仪器方法谷朊粉水解物的制备工艺螯合物的制备工艺指标的测定方法螯合物制备条件的优化螯合物的鉴定方法结果与分析单因素试验结果分析谷朊粉水解物制备方法对螯合反应的影响值对螯合反应的影响谷朊粉水解物与锌离子质量比对螯合反应的影响正交试验结果分析螯合物的鉴定讨论影响螯合反应的因素指标的分析试验可以改进的方面谷朊粉水解物螯合锌的研究前景结论致谢参考文献英文翻译谷朊粉水解物螯合锌的制备工艺研究食品质量与安全指导老师摘要优化谷朊粉水解物与锌的螯合工艺。

以谷朊粉为原料，氯化锌作为