不同分子量小麦面筋蛋白酶解多肽的分离及其抗氧化活性研究
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小麦蛋白酶解制备活性多肽的研究王岁楼;祝红蕾;张栋【期刊名称】《食品科学》【年(卷),期】2008(029)009【摘要】分别采用胃蛋白酶、酸性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶水解小麦蛋白,实验结果表明,胃蛋白酶作用效果最好.以水解度(DH)和得率为指标,对底物浓度、胃蛋白酶浓度、反应温度、反应时间和反应体系pH值等影响因素进行了单因素试验,在此基础上通过正交试验最终确定了酶解小麦蛋白的最佳条件为:底物浓度10%、E/S 7%、温度35℃、时间3h、pH2.0,在此条件下蛋白质水解度为4.62%、产物得率为50.64%.利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析小麦蛋白的水解产物,实验结果表明,所有水解产物的分子量均小于7.0kD,其中大多数处于4.1~1.4kD,说明小麦蛋白已被水解成多肽.【总页数】5页(P388-392)【作者】王岁楼;祝红蕾;张栋【作者单位】中国药科大学食品科学与安全系,江苏,南京,210009;郑州轻工业学院食品与生物工程系,河南,郑州,450002;郑州轻工业学院食品与生物工程系,河南,郑州,450002;郑州轻工业学院食品与生物工程系,河南,郑州,450002【正文语种】中文【中图分类】TQ936.16【相关文献】1.不同分子量小麦面筋蛋白酶解多肽的分离及其抗氧化活性研究 [J], 林琳;崔凤杰;闫桂强;黄达明;张志才2.复合酶法制备小麦面筋蛋白多肽及其抗氧化活性研究 [J], 孙婕;尹国友;李青松;赵金安3.黑龙江小麦麦胚多肽的制备及抗氧化功能研究Ⅱ.超滤法精制抗氧化麦胚多肽工艺条件的优化 [J], 张洪微;杨铭铎;吴莹莹;张玲;贾庆胜4.菜籽多肽的制备及酶水解菜籽多肽抗氧化活性研究进展 [J], 胡蓉;马慧娟;黄婷5.扫频超声处理时间对β-乳球蛋白酶解制备多肽抗氧化活性的影响 [J], 梁秋芳;张熙;任晓锋;侯婷;瞿志超;冯洛;马海乐因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
酶法降解小麦面筋蛋白制备抗氧化产物的研究崔凤杰;闫桂强;黄达明;张志才;张小卫;肖香;钱静亚【期刊名称】《食品研究与开发》【年(卷),期】2007(028)011【摘要】采用12种不同来源、不同性质的蛋白酶对小麦面筋蛋白进行酶解改造,通过考察水解液体外抗氧化活性、酶解蛋白的水解度和回收率等指标,筛选最适降解小麦蛋白的蛋白酶.结果表明:木瓜蛋白酶(精)效果最佳,其酶解蛋白含量为2.81%,回收率为76.60%,水解度为58.22%,经稀释5倍后的DPPH自由基的清除率为76.5%,还原力为3.00%.【总页数】4页(P81-84)【作者】崔凤杰;闫桂强;黄达明;张志才;张小卫;肖香;钱静亚【作者单位】江苏大学,食品与生物工程学院,江苏,镇江,212013;江苏大学,食品与生物工程学院,江苏,镇江,212013;江苏大学,生命科学院,江苏,镇江,212013;江苏大学,食品与生物工程学院,江苏,镇江,212013;江苏大学,食品与生物工程学院,江苏,镇江,212013;江苏大学,食品与生物工程学院,江苏,镇江,212013;江苏大学,食品与生物工程学院,江苏,镇江,212013;江苏大学,食品与生物工程学院,江苏,镇江,212013【正文语种】中文【中图分类】TS2【相关文献】1.利用酶法修饰小麦面筋蛋白制备食用包装膜研究 [J], 彭海萍;彭红卫2.碱性蛋白酶降解小麦面筋蛋白制备抗氧化产物的工艺优化 [J], 肖香;钱静亚;崔凤杰;闫桂强;刘周阳;黄达明;张志才3.响应面法优化中性蛋白酶酶解海湾扇贝副产物制备抗氧化酶解物研究 [J], 胡昂; 段蕊; 刘志东; 林娜; 张俊杰; 李磊; 蒋玫4.响应面法优化珍珠龙胆石斑鱼肉肽的酶法制备工艺及酶解产物的抗氧化活性 [J], 徐杰;林泽安;李子青;江彩珍;范秀萍;苏伟明5.蓝圆鲹加工副产物酶促水解制备抗氧化肽的研究 [J], 董铮;刘婷婷;徐新月;周文飞因版权原因,仅展示原文概要,查看原文内容请购买。
酸湿热处理小麦面粉的性质及酶解动力学研究黄立新1,张欣欣1,吴小员1,郭峰2(1.华南理工大学轻工与食品学院,广东广州 510640)(2.广州双桥股份有限公司,广东广州 510280)摘要:本文采用水热反应釜酸湿热处理小麦面粉,分析了小麦面粉处理前后基本成分变化、显微形貌、热力学性质、糊粘度曲线、结晶性质、红外图谱和酶解动力学方程。
研究表明,经过酸湿热处理后的作用产物,蛋白质含量减少,部分颗粒出现浅层裂痕,偏光十字模糊;差示扫描量热分析显示,处理产物与原面粉相比吸热峰后移,吸热焓ΔH降低了2.976 J/g;布拉班德粘度曲线表明,产物的起糊温度由82.6 ℃增加到87 ℃,峰值粘度由82 BU降到63 BU;X射线衍射分析显示产物结晶度增大3.8%;红外图谱变化不大。
酶解动力学研究发现,在模拟体外消化条件下,α-淀粉酶对小麦面粉处理前后样品的降解遵循Michaelis-Menten规律,产物的α-淀粉酶酶解动力学方程为V=0.161[S]/(1.093+[S]),与处理前比,米氏常数K m及最大反应速率V m均降低。
关键词:小麦面粉;酸湿热处理;性质;酶解动力学文章篇号:1673-9078(2013)6-1202-1206Effect of Acid & Heat-moisture T reatment on Properties and EnzymaticKinetics of Wheat FlourHUANG Li-xin1, ZHANG Xin-xin1, WU Xiao-yuan1, GUO Feng2(1.College of Light Industry and Food Science, South China University of Technology, Guangzhou 510640, China)(2.Guangzhou Shuangqiao Limited Company, Guangzhou 510280, China)Abstract:Wheat flour was modified by acid and heat-moisture treatment in thermal water kettle.Polarization microscope, scanning electron micrograph, differential scanning calorimetry (DSC) instrument, Brabender viscosity instrument, X-ray diffraction (XRD), infrared spectrometer were used to study the properties enzymatic kinetics of wheat flour before and after the treatment. It was found that, after modification, the protein content was reduced and part of starch granules had shallow crack. Polarization cross was blurring. DSC showed endothermic peak moved backward and absorption enthalpy (ΔH) decreased 2.976 J/g. Brabender viscosity curve indicated that pasting temperature increased from 82.6 ℃ to 87 ℃and viscosity decreased from 82 BU to 63 BU. XRD showed crystalline structure of starch increased 3.8%. Under in vitro digestion conditions, α-Amylase hydrolyzation of treatment product followed Michaelis-Menten, and enzymatic kinetic equation of product with α-Amylase was obtained as V=0.161[S]/(1.093+[S]). Compared with that without modification, Michealis constant (K m) and maximum rate (V m) decreased.Key words: wheat flour; acid & heat-moisture treatment; properties; enzymatic kinetics小麦面粉是北方地区最重要的食物来源,主要组分为淀粉与蛋白,小麦淀粉占到75%左右,蛋白含量在6.5~13.5%之间,已有的研究报道表明小麦淀粉与蛋白可以形成特定的复合物,C. Lamacchia[1]用添加大豆粉的粗粒小麦粉制作意大利式细面条,结果表明大豆蛋白与粗粒小麦粉在面条制作过程中,形成了高分子量收稿日期:2013-03-21基金项目:2012年度国家自然科学基金重点项目(31130042);广东省教育部产学研结合项目(2011A090200062);广州市科技计划项目(2012J430058);2011年华南理工大学校级教学研究项目“利用产学研资源提高学生工程及科研能力的研究”作者简介:黄立新(1967-),男,博士,副教授,主要从事碳水化合物功能化和蛋白质改性技术研究的聚合体;陈建省[2]等人研究表明,面筋蛋白在糊化体系中会自然产生一些丝状纤维,它们会通过共价键附着在淀粉颗粒表面形成复合物,且量面筋蛋白添加量和面筋蛋白类型会显著影响峰值黏度、低谷黏度、黏度面积、反弹值和峰值时间等特征参数,进而显著影响小麦淀粉的糊化特性。
超高浓酿造中小麦面筋蛋白水解物对酿酒酵母代谢的影响赵海锋;卢敏;周永婧;阳辉蓉;孟赫诚【摘要】By a 20°P very high gravity brewing,the effects of the degree of hydrolysis(DH)and the amount of wheat gluten protein hydrolysates onthe growth and fermentation performance of brewer's yeast were investigated. The results show that,after a 24 h hydrolysis, the hydrolysates have the greatest DH, which is 22.4%, and they exhibit the best promoting effect on the growth of brewer's yeast,and that,the wort supplemented with 1.0%wheat gluten protein hydrolysates shows a significant effect on the growth and fermentation of brewer's yeast,specifically, the yeast biomass accumulation,the utilization rate of free amino nitrogen and the ethanol production are improved by 4.6%,41.2%and 15.2%, respectively.The conclusions indicate that the wheat gluten protein hydrolysates can be used as effective nitrogen for the growth and fermentation of brewer's yeast during the 20°P very high gravity brewing.%在20°P超高浓麦汁发酵中,研究了小麦面筋蛋白水解物的水解度和添加量对酿酒酵母生长和发酵性能的影响.结果表明:酶解24 h,水解物达到最大水解度22.4%,其对酵母的促生长效果最好;向超高浓麦汁中补充1.0%的水解物可使酵母净增长量提高4.6%,氨基氮利用率提高41.2%,乙醇产量提高15.2%,作用效果显著.这说明小麦面筋蛋白水解物是超高浓麦汁发酵中酵母同化和代谢的有效氮源.【期刊名称】《华南理工大学学报(自然科学版)》【年(卷),期】2017(045)012【总页数】6页(P14-19)【关键词】小麦面筋蛋白水解物;酿酒酵母;超高浓酿造;生长代谢【作者】赵海锋;卢敏;周永婧;阳辉蓉;孟赫诚【作者单位】华南理工大学食品科学与工程学院,广东广州510640;华南理工大学食品科学与工程学院,广东广州510640;华南理工大学食品科学与工程学院,广东广州510640;华南理工大学食品科学与工程学院,广东广州510640;华南理工大学食品科学与工程学院,广东广州510640【正文语种】中文【中图分类】TS261.1啤酒是一种低酒精度发酵酒,含有各种营养物质,成分均衡,适度饮用有益于健康[1- 2].传统的啤酒酿造是常浓酿造,现在的啤酒生产企业则主要采用高辅料酿造和高浓酿造技术[3].高浓酿造技术的应用可以降低生产成本、提高设备利用率,改善啤酒风味,但同时也会产生一系列的问题,例如高渗透压、高酒精毒性会使酵母的生长代谢受到影响,营养物质的缺乏(主要是氮源)会阻碍酵母的生长,使发酵延缓甚至停滞,从而影响啤酒发酵[4].而在提高酵母生长代谢和发酵效率的各种方法中,氮源补充被认为是最有效的方式.Vu等[5]发现添加0.25%的酵母抽提物和0.8%的吐温80可以缩短发酵时间和提高乙醇产量.Kitagawa等[6]证实了大豆肽的添加可以提高酵母的抗冻压力,使得酵母更能忍受低温环境,但是大豆肽影响酵母生长代谢的机制还不明确.Kemsawasd等[7]发现氮源对酵母生长代谢的影响是有菌株特异性的,不同酵母影响也不同.文中研究了超高浓酿造中小麦面筋蛋白水解物的水解度和添加量对酿酒酵母生长和发酵性能的影响,以期探讨酿酒酵母对小分子肽的吸收和代谢机制,并拓展小麦面筋蛋白的应用范围.1 材料与方法1.1 实验材料酿酒酵母(Saccharomyces pastorianus) FBY0095,华南理工大学食品生物技术研究室保藏;小麦面筋蛋白(蛋白含量76.1%),安徽瑞福祥食品有限公司提供;胰酶(酶活力2.7×107 U/g),重庆市全新祥盛生物制药有限公司提供;大麦芽、60 °P高浓麦葡糖浆,广州珠江啤酒有限公司提供;其他试剂均为分析纯.冷冻离心机,3-18K,德国Sigma公司出品;全自动糖化仪,杭州博日科技有限公司出品;高效液相色谱仪,Waters2695,美国Waters公司出品;低温培养箱,LRN-250CL,上海一恒科技有限公司出品;紫外分光光度计,UV-721,上海精密科学仪器仪表有限公司出品.1.2 实验方法小麦面筋蛋白水解物的制备:参照万春艳[8]制备大豆分离蛋白水解物的方法并加以改进,其中蛋白与水配比为1∶10(质量体积比(g/mL)),调pH至9.0,胰酶添加量为蛋白质量的1%.麦汁制备、酵母活化和扩培:参照万春艳等[9- 11]的方法,使20 °P麦汁的游离氨基氮(FAN)的含量控制在180 mg/L.酵母发酵:将不同酶解时间的水解物分别添加至麦芽汁培养基中作为实验组,不添加水解物的作为空白对照组(CK),调pH至5.5,高压灭菌后,按每升培养基6.8 g酵母泥接入扩培后的酵母,在12 ℃的培养箱发酵,厌氧,隔天摇瓶.1.3 分析方法1.3.1 水解度(DH)测定参照王剑锋等[12- 14]的水解度测定方法测水解度.1.3.2 酵母增殖和发酵性能指标测定参照宗绪岩等[15- 16]的发酵过程各指标测定方法测量乙醇、表观发酵度、发酵液降糖、生物量等.1.3.3 游离氨基氮的测定采用茚三酮比色法,样液稀释100至200倍,在1、2号玻璃试管中加入2 mL的蒸馏水,2、4号试管中加入2 mL甘氨酸标准液,其余试管则加入稀释后的样液,然后各试管中加入1 mL的发色剂,加玻璃珠,盖上螺帽,将试管放于沸水浴中,精确反应16 min,在20 ℃的水浴中冷却20 min,再各加入稀释剂5 mL,充分混匀.用空白液管(1、2 号试管)调节分光光度计零点,于570 nm 下测定吸光值,尽量在30 min内测完. FAN含量(mg/L)=样液吸光值×2(mg/L)×稀释倍数/甘氨酸标准液的吸光值FAN含量消耗率(%)=(FAN初始量-FAN最终量)/FAN初始量×100%称取0.107 2 g甘氨酸用水溶解,定容至100 mL,从中取1 mL用水稀释至100 mL,即为甘氨酸标准液,游离氨基酸质量浓度为2 g/L.发色剂的制备:取10.0 g Na2HPO4·12H2O、6.0 g KH2PO4、0.5 g茚三酮、0.3 g果糖溶于 100 mL 去离子水.稀释剂的制备:称取碘酸钾2 g溶于600 mL水中,加入96%(体积分数)乙醇400 mL.1.3.4 小麦面筋蛋白水解物分子量分布的测定高效液相色谱法,参照莫芬等[17]的方法测定.色谱柱:TSK gel 2000SXL凝胶柱,7.8 mm×300 mm;预柱:C18;柱温:30 ℃.流动相:100%磷酸盐缓冲液(pH 7.2);流速:1.0 mL/min;进样量:20 μL;洗脱时间:20 min.检测波长:214 nm.1.3.5 数据处理实验数据以3次平行实验的平均值作为最终结果,用Origin 8.0和Excel 软件数据作图处理,利用SPSS 17.0 软件对数据进行差异显著性检验分析,以P<0.05为差异显著.2 结果与讨论2.1 小麦面筋蛋白胰酶酶解过程中水解度的变化小麦面筋蛋白可以被不同种类的蛋白酶酶解得到水解物,前期的研究发现[18],胰酶处理过的小麦面筋蛋白水解物具有良好的生理活性,所以文中选择胰酶水解小麦面筋蛋白.酶解过程中水解度的变化如图1所示.酶解的36 h内,水解度在6.8%~22.4%之间变化.前24 h随着时间的增加水解度不断增大,在24 h时水解度达到了22.4%,但是在24~36 h间水解度基本趋于稳定,酶解36 h时水解度为21.7%.随着反应的进行底物浓度变小,可以被胰酶水解的肽键数目逐渐减少,同时酶活力也逐渐下降,因此随着时间的延长,在24~36 h之间水解度并无显著变化.不同字母表示数据间存在显著性差异图1 胰酶水解小麦面筋蛋白过程中水解度的变化Fig.1 Changes in degree of hydrolysis of wheat gluten protein treated by pancreatic enzymes不同水解度的酶解液中肽的分子量分布也不同,结果如表1所示.随着水解度的增大,各水解物中10 ku的大分子肽类物质逐渐减少,被水解成小分子肽或氨基酸,3 ku以下的多肽则逐渐增加,所占比例最多,从最初的32.8%到最终的62.7%.水解度为22.4%的酶解液中小分子肽最多,而酶解至36 h时,水解度和小分子肽含量均未进一步增大和提高.表1 不同DH的水解物中肽的分子量分布Table 1 Molecular weight distribution of hydrolysates with different DH水解物编号DH/%基于分子量的肽的分布/%>10ku5~10ku3~5ku<3kuWG26.7923.7621.4022.0232.82WG49.0411.4218.8225.0844.68WG8 12.326.1315.7626.7551.36WG1215.744.3513.8926.8754.89WG2422.451.749.4826.0762.71WG3621.731.869.8126.0262.312.2 不同水解度的小麦面筋蛋白水解物对酵母生长的影响将不同水解度的酶解物以1%的量添加到20 °P的超高浓麦汁中进行酵母发酵,观察其对酵母生长和活性的影响,结果见图2.水解度在6.8%~22.4%之间时,随着水解度的增大,酵母净增长量也增大,水解度22.4%组的酵母细胞净增长量为6.0 g/L,达到最大值,说明酶解物的促酵母生长作用与其水解度有一定的相关性.发酵结束后,发酵液中酵母活性均保持在85%以上,其中WG24组的酵母活性明显高于其他组,达到94.8%.不同字母表示数据间存在显著性差异图2 不同DH的小麦面筋蛋白水解物对酵母增殖和活性的影响Fig.2 Effect of wheat gluten protein hydrolysates with different DH on the proliferation and viability of brewer’s yeast小麦面筋蛋白水解后的主要物质是肽类物质,而肽类物质的生理活性与其分子量的大小有关.小麦面筋蛋白水解物中3 ku以下的多肽所占比例最多,说明对促进酵母生长起主导作用的是小分子肽,与以往研究得出的结论一致.已有研究证实了有生理活性的主要是小分子肽,Zhao等[19]发现3 ku以下的大豆肽能显著促进酵母细胞的生长与代谢.张清丽[20]发现3 ku以下的酪蛋白活性肽对乳酸菌的生长代谢及乳酸发酵有很好的促进作用.以上结果说明,水解度为22.4%的小麦面筋蛋白酶解物的促酵母生长效果最好,因此最佳的酶解时间为24 h.2.3 小麦面筋蛋白水解物(WG24)添加量对酵母生长代谢的影响将酶解24 h得到的小麦面筋蛋白水解物以不同的量添加至培养基中,观察酵母的生长代谢.从图3中的生物量曲线图可以看出,酵母生长经过了延滞期和对数期后第8天生物量达到最大,经过了两天的稳定期后进入了衰亡期,细胞逐渐自溶,生物量降低.在第23天时最大生物量的WG1.0%组为6.4 g/L,对照组生物量最少为5.5g/L,4组样的最大净增长量与最大生物量结果一致,均为WG1.0%组>WG2.0%组>WG0.1%组>对照组,相比之下,添加1.0%的水解物对酵母的促生长效果最好.这印证了上面的实验结果,即水解物的添加可以促进酵母生长,但是其促进作用并不总随着水解物添加量的增大而增加,过多的水解物在一定程度上会抑制酵母细胞的生长,抑制原因尚待进一步探究.图3 小麦面筋蛋白水解物添加量对酿酒酵母增殖的影响Fig.3 Effect of wheat gluten protein hydrolysates with different amounts on proliferation of brewer’s yeast2.4 小麦面筋蛋白水解物添加量对酵母发酵性能的影响游离氨基氮(FAN)是麦汁中能够被酵母直接利用的含氮物质,主要是游离氨基酸和铵离子以及小分子肽(二肽和三肽),酵母的生长代谢伴随着氮源的吸收利用[21].从图4可知,20 °P的超高浓麦汁最初FAN含量是180 mg/L左右,添加不同量的小麦面筋蛋白水解物(WG24)后,FAN含量均有不同程度提高,WG0.1%组的最初FAN是200 mg/L,而WG1.0%和WG2.0%组的FAN含量分别是390和580 mg/L,充足的氮源可以保证酵母细胞的快速生长,从而有利于啤酒的发酵.在发酵前12 d,酵母细胞大量生长繁殖,伴随着氮源物质的大量消耗,而前2 d的FAN下降速度相对较快,12 d之后,FAN含量又有小幅度的上升,然后趋于平稳.这是因为随着发酵的进行,在后期由于乙醇的大量产生和其他产物的积累,对细胞产生了毒害作用,从而使其自溶,胞内的氮类物质进入发酵液中,FAN含量小幅地上升[22].发酵结束后,各组残留FAN含量不同,并不是所有的氮源都能被吸收利用,有些多肽类氮源要用于稳定啤酒的泡沫和多肽类复杂物质的代谢合成[23].各组的FAN利用率分别是71%、60%、47%和41%,说明初始FAN含量越低,利用量越少,但是利用率却越高.WG1.0%组添加了水解物后FAN含量比对照组增加了200 mg/L,结束时FAN消耗比对照组多50 mg/L,说明水解物在高浓麦汁中能被酵母有效的利用25%,WG2.0%组也有同样的结果.图4 小麦面筋蛋白水解物添加量对酿酒酵母发酵利用FAN的影响Fig.4 Effects of wheat gluten hydrolysate with different amounts on FAN utilization rate of brewer’s yeast在酿酒酵母生长代谢的过程中不仅有氮源物质的消耗吸收,同时也伴随着糖的吸收利用,如图5所示.在20 °P的超高浓麦汁发酵中,4组最初的糖度基本一致,随着酵母的生长繁殖,营养物质被消耗,在前4天,4组的降糖速率差距不大,而从第4天到第12天之间,各自的耗糖速度出现差异,WG2.0%组最慢,发酵12天之后,酵母停止生长,糖度基本保持稳定.此时,WG1.0%组的表观发酵度达到了84%,WG0.1%组的发酵度则是82%左右,对照组也发酵结束,达到了80%,但是WG2.0%组却只有76%,氮源的充足可以使酵母快速生长繁殖,大量消耗营养物质,但是过量的氮源在某种程度上又会抑制酵母的生长,所以氮源的适量补充是很有必要的.图5 小麦面筋蛋白水解物添加量对酿酒酵母降糖的影响Fig.5 Effects of wheat gluten hydrolysate with different amounts on sugar consumption of brewer’s yeast酵母细胞吸收氮源和糖类以及其他营养物质的过程中,一部分用于自身的繁殖,另一部分则用于乙醇以及其他高级醇和酯类等风味物质的合成.发酵过程中的乙醇含量如图6所示,在酵母生长的前12 d内,乙醇含量逐渐增加,之后发酵结束,乙醇含量保持恒定.在乙醇生成的整个过程中,WG1.0%组的乙图6 小麦面筋蛋白水解物的添加量对酿酒酵母乙醇生成的影响Fig.6 Effects of wheat gluten hydrolysate with different amounts onethanol yield of brewer’s yeast醇含量始终是4组中最高的,达7.6%之多,比乙醇含量最少的对照组提高了15%,而WG0.1%和WG2.0%组的乙醇含量相对于对照组也有一定的提高.综合以上结果,可以得出小麦面筋蛋白水解物的最适添加量为1.0%(见表3).这进一步说明了小麦蛋白水解物在超高浓度麦汁中能够有效促进酿酒酵母的生长和发酵,是啤酒酿造的一种有效氮源.表3 添加1.0%的小麦蛋白水解物对酿酒酵母发酵性能的影响Table 3 Effects of 1.0% wheat gluten hydrolysates on fermentation performance of brewer’s yeast项目发酵周期/d净增长量/(g·L-1)表观发酵度/%终残糖/°PFAN利用量/(mg·L-1)乙醇产量/%对照组125.81803.72131.06.6WG1.0%126.08843.02185.07.6变化率/%04.6523.2041.215.23 结语小麦面筋蛋白水解物在20 °P的超高浓麦汁中对酿酒酵母的增殖、活性保持以及发酵代谢具有促进作用,在啤酒发酵中可作为酵母的有效氮源.胰酶处理小麦面筋蛋白时,其中水解度达22.4%的水解物添加量为1.0%时对酵母的促进效果最佳,可使酵母活性达94.8%,残糖量降低23.2%,乙醇产量提高15.2%.文中的研究明确了小麦面筋蛋白水解物对于提高酵母生长和发酵性能的作用,在啤酒生产中有潜在的应用价值和指导意义.参考文献:[1] 杨静静,钟俊辉,杜绿君,等.啤酒与健康 [J].啤酒科技,2016(1):14- 25.YANG Jing-jing,ZHONG Jun-hui,DU Lü-jun,et al.Beer and health [J].Beer Science and Technology,2016(1):14- 25.[2] TIAN J.Determination of several flavours 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福建畜牧兽医第35卷第2期2013年小麦中粗蛋白的含量约为9%~14%,小麦作为原料生产淀粉、乳酸、谷氨酸以及相关生化用糖的过程中,还能得到大量的小麦蛋白。
小麦蛋白俗称谷朊粉,又叫活性面筋蛋白,蛋白质含量很高达75%~85%,还含有脂肪、纤维素、矿物质等其他营养物质,它是植物性饲料中营养丰富的蛋白质饲料。
小麦蛋白主要由麦谷蛋白和麦醇溶蛋白组成,它们都含有丰富的谷氨酸(Glutamate,Glu)和脯氨酸。
而Glu与谷氨酰胺(Glutamine,Gln)在小麦蛋白中含量尤其高,约占小麦蛋白氨基酸总量的35%,小麦蛋白中酰胺基是Glu的主要存在形式,Glu有67.4%的活性基团为酰胺基活性基团。
因此,小麦蛋白可以作为Gln肽的重要来源。
但是小麦蛋白自身的粘性大,溶解度低,极容易导致机体发生过敏性反应,这些因素都影响到小麦蛋白的广泛应用。
在水产养殖中能够利用小麦蛋白的延展性、黏弹性和持水性,作为水产动物营养强化剂。
1Gln的营养价值小麦蛋白的重要功能性氨基酸—Gln,是动物机体大量存在的游离氨基酸之一,大概占总游离氨基酸的40%~60%。
动物体需要的Gln多数由自身组织合成,Gln参与动物机体内蛋白质的合成,也可作为氮源参与核酸和糖蛋白的合成[1],对动物体产生特定的保护作用及免疫功能。
Gln为机体内迅速增殖和分化的细胞,如肠黏膜上皮细胞、淋巴细胞、肿瘤细胞等,提供主要能源供应。
对于多数动物来说,小肠是Gln的主要吸收场所,小肠中存在丰富的肠绒毛,能够吸收肠道中大多数Gln,其中相当一部分的Gln被吸收后直接在肠道细胞内被利用,肠道细胞对于Gln的需求量远高于其它氨基酸。
Gln在合成肠道分泌型免疫球蛋白A(Secretory immunoglobulin A,SIgA),调节肠道淋巴组织功能,防止肠道内细菌易位发挥了关键作用。
手术、烧伤、创伤、断乳、高温等情况下,都容易使动物机体处于应激状态,此时动物体内需要的Gln急剧增长,使得自身合成的Gln 严重不足,容易导致体内Gln缺乏,引起肠道萎缩、分解和吸收功能下降、免疫系统紊乱等症状[2]。
小麦面筋蛋白水解物对酿酒酵母增殖和发酵性能的影响啤酒酿造过程中,酵母必须通过吸收麦汁中的含氮化合物用于合成酵母细胞核酸、蛋白质和其他含氮化合物,繁殖细胞等。
但由于啤酒酵母的胞外蛋白酶活力较低,麦汁中大分子蛋白质很难被酵母利用[1],因此酵母生长所需要的氮源主要来自麦汁中的小分子肽和游离氨基酸[2]。
此外,啤酒酿造企业为了降低成本和提高设备利用率,在啤酒生产中广泛应用高浓稀释和高辅料酿造工艺。
高比例糖浆和辅料的添加降低了酵母生长所需要的营养物质(主要是氮源),使酵母生长受到抑制,影响发酵[3]。
因此,寻找低值、有效的麦汁补充氮源应用于啤酒工业具有重要的研究意义。
生物活性肽用于食品发酵工业中作为补充氮源对微生物生长和代谢的促进作用已有报道。
万春艳等[4]已证实大豆蛋白水解物对酵母有明显地促生长和促发酵效果,发现分子量在3ku以下的肽有显著地促生长活性。
Zhang等[5]发现酪蛋白活性肽(<3ku)对乳酸菌有显著促生长活性,并能显著缩短酸奶发酵时间,提高成品酸奶中乳酸菌的数量。
小麦面筋蛋白是小麦淀粉加工的副产品,具有较高的营养价值,但由于其溶解性较差而限制了其在食品发酵工业中的应用。
目前已经从小麦面筋蛋白水解物中分离出了多种活性多肽,如具有免疫活性的IAP 肽,具有抗菌性的面筋外啡肽,A5(GYYPT),B4,B5 and C(YPISL)肽段[6-7]。
张影陆等[8]研究证实了小麦面筋蛋白水解物可用做啤酒发泡蛋白,其蛋白水解物可以明显改善纯生啤酒的泡沫稳定性。
但小麦面筋蛋白水解物对酵母增值和发酵方面的研究,目前尚无报道。
本文初步研究了不同水解度的小麦面筋蛋白水解物对酿酒酵母增殖和发酵性能的影响,以期探索小麦面筋蛋白活性肽作为麦汁补充氮源在啤酒工业中的应用。
1材料与方法1.1材料与设备小麦面筋蛋白蛋白含量70.95%,河南莲花集团;Pancreatin酶活力1.2×105U/g,诺维信酶制剂公莫芬,赵谋明,赵海锋*(华南理工大学轻工与食品学院,广东广州510640)摘要:研究了小麦面筋蛋白水解物对酿酒酵母增殖和发酵性能的影响,结果表明,不同水解度的小麦面筋蛋白水解物对酿酒酵母的促增殖和发酵效果不同,其中水解度为13.96%的水解物具有最强的促酵母增殖和发酵效果,该水解物可使稳定期酵母生物量提高37.0%,表观发酵度提高8.8%,乙醇产量提高6.4%,氨基氮利用率提高13.0%,同时发酵时间缩短14.3%。
小麦面筋蛋白材料的研究进展
王邦英;焦恋杨;孟凯
【期刊名称】《现代丝绸科学与技术》
【年(卷),期】2024(39)1
【摘要】小麦面筋蛋白是生产小麦淀粉的副产物,属于天然植物蛋白,具有廉价易得、可降解的优点。
目前主要应用于食品和饲料加工领域,存在利用率低和产品附加值
低的问题。
为拓宽小麦面筋蛋白的交叉研究和应用范围,综述了其研究开发现状,包
括组成、主要性能以及改性方法,重点介绍了小麦面筋蛋白在薄膜、纤维、泡沫、
吸水颗粒等方面的研究进展及潜在的应用,最后对小麦面筋蛋白的进一步研究方向
和发展趋势进行了探讨。
【总页数】5页(P38-42)
【作者】王邦英;焦恋杨;孟凯
【作者单位】苏州大学纺织与服装工程学院;现代丝绸国家工程实验室(苏州)
【正文语种】中文
【中图分类】TS2
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