10酪蛋白在不同pH值下特性的研究
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牛乳中酪蛋白及制品的研究与应用摘要:酪蛋白是牛奶中的主要蛋白质,占牛奶中蛋白质总量的80%,是一种全价蛋白。
本文就酪蛋白及制品的研究现状、功能特性、应用进行了阐述。
关键词:酪蛋白及制品研究现状功能特性应用Research and Application on Casein and Its Products of Milk Abstract:Casein is a main protein in milk,make up 80% in total protein. It is a kind of full-price protein. The paper elaborated research status,functional characteristic and application of casein and its products.Key words:casein and its products,research status,functional characteristic,application.酪蛋白是牛奶中的主要蛋白质,含量约为2.6 g/100 ml,占牛奶中蛋白质总量的80%,分子量约75,000~375,000。
酪蛋白主要有四种类型:αs- 酪蛋白、β- 酪蛋白、k - 酪蛋白、γ- 酪蛋白。
酪蛋白在牛乳中以酪蛋白酸钙·磷酸钙复合体形式存在于乳中,呈胶体状,等电点为pH4.6。
鲜乳加酸(调pH4.5) 或凝乳酶可使酪蛋白沉淀而分离出来[ 1 ]。
酪蛋白是一种全价蛋白,含有人体必需的8种氨基酸,极易消化吸收,是优质氨基酸供给源,成为婴幼儿及幼畜的主要蛋白源。
目前酪蛋白及制品主要用于造纸工业、皮革工业、乳酸工业、国防工业、塑料、油漆、化妆品、中草药分析、水果保鲜、医药、营养保健品等行业中。
1 酪蛋白及制品的研究现状1.1酪蛋白的研究酪蛋白(casein)作为产品被称着干酪素,是一种白色或微黄色,无臭味的颗粒状物质,难溶于水,但易溶于碱溶液,强酸溶液,碳酸盐溶液,工业用干酪素在10 %四硼酸钠溶液中完全溶解。
酪蛋白质ph-stat法水解进程特点
酪蛋白质PH-STAT法水解是一种新兴的生物技术,提供了一种极高效率的蛋白质水解方法。
首先,酪蛋白质需要经过微量秤测量,然后将蛋白质放入由某种无机盐固定pH值的缓冲液中。
在此过程中,采用一种可以模拟蛋白质穿膜过程的通用钠离子引入机制,从而有效地将溶解在水中的离子吸入蛋白质内部,使其蓬松,然后再加入相应的水解酶而实现水解步骤。
PH-STAT法水解酪蛋白质的突出特点就是高效性和精确性。
由于采用的这种离子引入机制,只要确保pH值处于适当范围,酪蛋白水解的效率就可以达到98%以上。
另外,合理设置pH值还有助于蛋白质水解的准确性,以达到最大化水解的效果。
此外,PH-STAT法水解可以有效地减少生物源物质的耗尽,同时可以高效率地获取蛋白质,使其很容易进行鉴定、分析和分离应用。
总而言之,PH-STAT法水解酪蛋白质可以极大提升蛋白质水解效率,比传统的水解方法更加高效可靠,精确性更好。
因此,PH-STAT法水解已经成为当前生物技术领域的一种重要技术,有望为蛋白质和药物开发带来全新的机遇。
从牛奶中提取酪蛋白实验报告实验目的:通过牛奶中的酪蛋白提取实验,学习酪蛋白的结构、性质和提取方法,掌握酪蛋白的分离技术和纯化技术,进一步了解蛋白质的基本研究方法。
实验原理:酪蛋白是牛奶中的主要蛋白质成分,它具有重要的营养和功能作用。
酪蛋白是一种具有多种构象和功能的复合蛋白质,在水溶液中可形成多种不同类型的聚集体,如微胶粒、聚集和凝胶,这些聚集类型与酪蛋白的结构和功能密切相关。
酪蛋白具有一定的疏水性,分子内具有四个疏水和一个亲水的疏水环和亲水链结构,酪蛋白还含有大量的氨基酸残基,其中包括5%左右的带电氨基酸。
牛奶中的酪蛋白可以通过离心、酸沉淀、盐析和凝胶过滤等方法进行分离和纯化。
酸沉淀法是目前常用的分离和提取方法,其原理是在酸性条件下,酪蛋白分子失去电荷平衡,发生凝固,形成凝胶状物,从而与其他物质分离。
实验步骤:1、准备工作(1) 将所有试剂和设备准备好,并洗涤干净。
(2) 将牛奶样品加热至80℃,进行杀菌处理。
2、酸沉淀法提取酪蛋白(1) 取适量的牛奶样品置于容器中,加入适量的盐酸调节至pH值为4.6,搅拌均匀。
(2) 加入同等体积的乙醇,混合均匀。
(3) 离心分离出沉淀,用纯净水洗涤数次,使沉淀中的酸性物质除去。
(4) 将沉淀转移到干燥皿,放置于低温干燥箱中干燥。
(5) 称取干燥后的酪蛋白样品重量,计算得到收率。
3、检测酪蛋白的含量和纯度(1) 构建标准曲线,按照酪蛋白样品体积一定比例浓度溶液进行稀释,分别取10μl、20μl、30μl、40μl、50μl的样品,加入PBS缓冲液中,浓度从高到低依次用Bradford 法进行检测吸光度,并通过标准曲线计算出待测样品的酪蛋白含量。
(2) 通过SDS-PAGE方法检测酪蛋白的纯度和电泳图谱。
将待测样品和已知浓度的酪蛋白标准品一同进行SDS-PAGE电泳,经过染色和脱色处理后,观察分离出的蛋白条带,利用比色、图像分析软件等工具进行定量测定,并计算出待测样品中酪蛋白的纯度和分子大小。
酪蛋白的等电点为酪蛋白是一种重要的蛋白质,它是乳制品中最主要的蛋白质成分之一。
酪蛋白具有多种生物学功能,包括营养、免疫、生理和功能等方面。
酪蛋白的等电点是指在特定条件下,酪蛋白分子带有零电荷的pH值。
本文将介绍酪蛋白的等电点及其相关知识。
酪蛋白的结构和性质酪蛋白是一种大分子蛋白质,由多种氨基酸组成。
它的分子量约为24000-25000道尔顿,是一种水溶性蛋白质。
酪蛋白的结构包括α-酪蛋白和β-酪蛋白两种,其中α-酪蛋白是一种水溶性蛋白质,而β-酪蛋白则是一种疏水性蛋白质。
酪蛋白的结构和性质决定了它在不同条件下的电荷状态和溶解性。
酪蛋白的等电点酪蛋白的等电点是指在特定条件下,酪蛋白分子带有零电荷的pH 值。
当酪蛋白分子带有零电荷时,它的溶解度最低,容易形成沉淀。
酪蛋白的等电点通常在pH 4.6左右,这是因为在这个pH值下,酪蛋白分子的羧基和氨基带有相等的正电荷和负电荷,因此酪蛋白分子带有零电荷。
酪蛋白的等电点对乳制品加工和质量有重要影响。
在乳制品加工过程中,酪蛋白的等电点可以用来控制酪蛋白的溶解度和稳定性。
例如,在制作奶酪时,酪蛋白的等电点可以用来控制凝固过程中的酪蛋白沉淀和凝固速度。
在乳清分离和浓缩过程中,酪蛋白的等电点可以用来控制酪蛋白的沉淀和分离速度。
酪蛋白的等电点还可以用来控制乳制品的质量。
例如,在制作酸奶时,酪蛋白的等电点可以用来控制酸奶的口感和质地。
在制作乳清蛋白粉时,酪蛋白的等电点可以用来控制乳清蛋白粉的溶解度和稳定性。
酪蛋白的等电点还可以用来研究酪蛋白的电荷状态和分子结构。
例如,在电泳分离中,酪蛋白的等电点可以用来确定酪蛋白的电荷状态和分子量。
在质谱分析中,酪蛋白的等电点可以用来确定酪蛋白的分子结构和序列。
总结酪蛋白是一种重要的蛋白质,具有多种生物学功能。
酪蛋白的等电点是指在特定条件下,酪蛋白分子带有零电荷的pH值。
酪蛋白的等电点对乳制品加工和质量有重要影响,可以用来控制酪蛋白的溶解度和稳定性。
pH值对再制干酪功能特性的影响尹长林;刘佳;赵征【摘要】利用质构仪、流变仪、扫描电镜分析pH值对再制干酪产品功能特性的影响,揭示了pH在再制干酪生产过程中的重要作用.结果表明,pH值影响再制干酪的融化性,但是这种影响没有呈现一定的规律性;随着pH值的升高,再制干酪产品的表观黏度也随之升高;在各质构参数中,硬度和咀嚼性随着pH值的升高而降低,pH 值对弹性的影响显著(P<0.05);pH值影响水和乳化的过程,pH值越高,越利于水和乳化.%The experiment studied the influence of pH on the functional properties of processed cheese by using texture analyzer, rheometer and SEM, and it described that pH played an important role in the process of making proeessed cheese. The results indicated: pH influenced the meltability of processed cheese, but the results were not regular. With increasing of pH, the apparent viscosity of processed cheese increased. Among all the parameters of processed cheese's texture, both the hardness and chewiness declined as pH increased in processed cheese, springiness were influenced significantly by pH (P <0.05); pH affected the process of emulsification, emulsification became better at higher pH value.【期刊名称】《食品与发酵工业》【年(卷),期】2011(037)003【总页数】5页(P56-60)【关键词】pH值;融化性;表观黏度;质构;乳化【作者】尹长林;刘佳;赵征【作者单位】天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津,300457;天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津,300457;天津科技大学食品工程与生物技术学院,天津,300457【正文语种】中文再制干酪,是对天然干酪再次加工所得的产品。
1. 了解蛋白质等电点的概念及其在蛋白质性质中的重要性。
2. 掌握酪蛋白等电点的测定方法,提高实验操作技能。
3. 通过实验,了解蛋白质在等电点时的沉淀现象。
二、实验原理蛋白质在溶液中的溶解度受pH值的影响较大。
当溶液pH值等于蛋白质的等电点时,蛋白质分子所带正、负电荷相等,呈电中性状态,此时蛋白质的溶解度最小,容易发生沉淀。
酪蛋白作为一种含磷蛋白质,其等电点约为4.7。
本实验通过调节溶液pH值,观察酪蛋白的沉淀现象,从而确定酪蛋白的等电点。
三、实验材料与仪器1. 实验材料:新鲜牛奶、95%乙醇、无水乙醚、0.2mol/L pH4.7醋酸-醋酸钠缓冲液、精密pH试纸或酸度计、离心机、抽滤装置、烧杯、温度计等。
2. 实验仪器:电子天平、移液器、容量瓶、滴定管、试管等。
四、实验步骤1. 准备酪蛋白溶液:取50mL新鲜牛奶,加入95%乙醇,搅拌均匀,转移至离心管中,离心10分钟,弃去上清液。
向沉淀中加入适量无水乙醚,搅拌均匀,再次离心,弃去上清液。
重复洗涤沉淀两次,最后加入适量蒸馏水,溶解沉淀,配制成酪蛋白溶液。
2. 调节pH值:取五支试管,分别加入5mL酪蛋白溶液,用精密pH试纸或酸度计测定溶液pH值,记录数据。
3. 沉淀观察:向每支试管中分别加入0.2mol/L pH4.7醋酸-醋酸钠缓冲液,观察酪蛋白沉淀现象,记录数据。
4. 绘制沉淀曲线:以pH值为横坐标,沉淀量为纵坐标,绘制沉淀曲线。
五、实验结果与分析1. 实验结果:根据实验数据,绘制酪蛋白沉淀曲线。
2. 分析:从沉淀曲线可以看出,酪蛋白在pH4.5~5.0范围内沉淀量最大,此时酪蛋白的溶解度最低,即酪蛋白的等电点约为4.7。
1. 本实验成功测定了酪蛋白的等电点,掌握了酪蛋白等电点的测定方法。
2. 通过实验,加深了对蛋白质等电点概念的理解,了解了蛋白质在等电点时的沉淀现象。
3. 实验过程中,应注意操作规范,确保实验结果的准确性。
七、注意事项1. 在调节溶液pH值时,应选用精密pH试纸或酸度计,以保证pH值的准确性。
实验四酪蛋白等电点测定【目的要求】1.了解蛋白质在不同pH环境中解离的方式和程度有何不同2.明确等电点的意义以及蛋白质在等电点时的性质【实验原理】蛋白质是两性电解质,其分子中含有的自由氨基及羧基均可电离。
当溶液的pH大于蛋白质的等电点时,其氨基电离受到抑制而羧基电离,蛋白质成为带负电荷的阴离子。
反之,当溶液pH小于蛋白质的等电点时,其羧基电离受到抑制而氨基电离,蛋白质成为带正电荷的阳离子。
当溶液的氢离子浓度达到某一pH值时(因蛋白质的种类而异),蛋白质分子上所带的正电荷数量等于负电荷数量时叫做兼性离子,此时溶液的pH值就是该蛋白质的等电点。
在等电点时,蛋白质的粘度和溶解度都降低。
带负电荷等电状态带正电荷本实验借观察酪蛋白在不同pH的溶液中的溶解状态以测定其等电点。
以醋酸和酪蛋白溶液中的醋酸钠构成各种不同pH值的缓冲液,在某种缓冲液中,酪蛋白的溶解度最小时,该缓冲液的pH值就是酪蛋白的的等电点。
【实验准备】一、器材1.试管及试管架。
2.刻度吸量管:容量规格1.0ml、5.0ml及10ml。
二、试剂1.1mol/L醋酸溶液取准确标定过的6mol/L醋酸溶液10ml,加水至60ml,混匀即成2.0.1ml/L醋酸溶液取1mol/L醋酸溶液10ml,加水至100ml,混匀即成3. 0.01ml/L醋酸溶液取0.1mol/L醋酸溶液10ml,加水至100ml,混匀即成4.0.5%酪蛋白的醋酸钠(0.1oml/L)溶液取纯酪蛋白0.25g置于50ml容量瓶中,加水约20ml及1mol/LNaOH5ml,待酪蛋白完全溶解后,加入1mol/L醋酸5ml,用水稀释到50ml,混匀即成。
【实验准备】1.取同样大小的试管5只,按下表分别加入各种醋酸溶液及水,其体积都必须准确,而且必须混匀。
2.刻度吸量管:容量规格1.0ml、5.0ml及10ml。
2.标出沉淀最多而上清液最清亮的试管号及其pH。
该pH值即是酪蛋白的等电点。
《乳业科学与技术》年第期总第
期
酪蛋白在不同值下特性的研究
赵正涛李全阳赵红玲王婷婷山东农业大学食品学院山东泰安
摘要将高速离心分离的酪蛋白配制成不同值的溶液然后研究了酪蛋白的电势电导率私
度平均粒径和稳定性的变化规律实验结果表明酪蛋白溶液的电势值绝对值电导率值和私
度值都是随着的增加而逐渐增加平均粒径值是先减小后增加在时有最小值为
溶液的在一之间时体系较稳定初步认为当小于时降低会导致胶体磷
酸
钙
的溶解使得体系的平均粒径变小继续降低会导致静电斤力的减小酪蛋白会发生凝集平均
粒径
增大体系也会变得不稳定关键
词牛乳酪蛋白平均粒径电势稳定性
中图分类号文献标识码文章编号一仪珍班用
脚欲叮
乳制品的稳定性是其质量的重要体现乳制
品的稳定性问题一直是困扰着乳品企业的一个
难题液态牛乳制品不稳定的两大因素一是脂肪上浮二是蛋白沉淀而解决蛋白沉淀絮凝等质量问题的核心就是要了解控制酪蛋白的稳定性因此对酪蛋白胶束的研究变得十分重要国内外也出现了许多相关的报道周记
等人研究了
在一范围内酪蛋白
电
势和分子大小的变化采用动
态光散射和定态荧光光谱对酪蛋白胶束结构随
收稿日期刁
,
作者简介赵正涛男硕士研究方向乳制品加工及应用通讯
作者李全阳教授项目基金中国博士后科学荃金资助项目《和山东
省自然科学基金资助项目《
的变化进行了探讨章宇斌齐威苏荣欣等采
用动态光散射分析了不同物化条件下酪蛋白的
聚集行为及其胶束尺寸但是这些研究的出发点
并不是基于直接改善乳制品的稳定性试验所采
用的酪蛋白胶束的结构已经有了一定的破坏因
而有必要对于酪蛋白胶束在牛乳中变化开展进
一步研究
本试验通过高速冷冻离心法分离得到酪蛋白然后在不同的下对样品的平均粒
径电导
率电位粘度及稳定性的变化进行了测定并从微观方面对不同下酪蛋白结构的变化进行了研究并从理论上进行了一定的探讨从而为进一步了解酪蛋白的结构和液态乳制品稳定性的改善提供一定的理论指导赵正涛等酪蛋白在不同值下特性的研究材料与方法试验材料
鲜牛乳泰安宝乐乳品厂柠檬酸天津市恒兴化学试剂制造有限公司氢氧化钠天津市瑞金特化学品有限公司磷酸二氢钠天津市永大化学试剂开发中心磷酸氢二钠
主要仪器设备
分散稳定性分析仪北
京
盛淮基业科技有限公司一一一型复合电极上海理达仪器厂电子天平上海友声衡器有限公司一数显电导率仪上海雷磁新径仪器有限公司微电泳仪上海中晨数字技术有限公司一高速冷冻离心机奥氏粘度计试验方法酪蛋白的分离采用高速冷冻离心法能够保持能够保留酪蛋白特有的胶束结构阎使用一高速冷冻离心机将乳在℃条件下高速离心使乳脂肪乳清乳清蛋白酪蛋白分离然后将酪蛋白溶于磷酸氢二钠与磷酸二氢钠缓冲溶液中浓度为留并调节溶液的值分别为电位的测定取样品用去离子水稀释倍然后用微电泳仪测试控制粒子通过一格的时间为一随机地选取个粒子并且改变测定时的电压方向读数重复三次最后取平均值试验温度控制在士℃电导率的测定用一数显电导率仪进行测定测定次取平均值钻度的测定采用奥氏粘度计进行测定重复次取平均值测定温度为土℃平均拉径和稳定性的测定采用分散稳定性分析仪进行测定是采用近红外脉冲光源的研究液体稳定性的专用仪器能快速分析乳化液悬浮液泡沫液等分散体系的沉淀乳化絮凝凝结分相等现象定量分析上述现象所发生的速率以及颗粒的一些特性例如平均粒径浓度等当测量体系的平均粒径大于时仪器扫描的曲线为反射光强度而当测量体系的平均粒径小于仪器扫描的曲线为透射光强度本试验采用的试验条件为测定时间为扫描间隔根据透射光或反射光强度的变化曲线来判定其稳定性结果与分析电位的测定结果电位是表征胶体分散体系稳定性的重要指标能够从胶体粒子的微观带电特性说明胶体的稳定性酪蛋白在不同下的电势测定结果见图
日、划钾三
。
值
,一刁
图电位随变化趋势图由图可以看出酪蛋白的电势值
随
的增加而逐渐增大绝对值并且基本呈现线
性关系这与等人的测定结果相一
致随着的增加酪蛋白胶束表面所带的负电荷逐渐增加分子间的静电斥力也随之增大电导率的测定结果不同条件下酪蛋白电导率测定结果见图
石刀名哎
︵‘日辞叶翻
值酪蛋白电导率值随的变化趋势圈
电导率是反应体系导电能力的物理量从图的测定结果可以看出酪蛋白溶液的电势
值随的增加而逐渐增大这与电势得到测定结果相吻合进一步说明了酪蛋白的带电特
性随值的变化规律
猫度的测定结果不同条件下酪蛋白勃度测定结果见图《乳业科学与技木》年第
期
总第期
︵,己︶、侧旗
乃乃刀值
图酷蛋白猫度随的变化趋势
圈
在稀分散体系中粒子的形状大小溶剂化
程度和胶体的带电性的变化都将会对体系的勃
度造成影响冈图显示酪蛋白溶液的勃度随的增加而逐渐增大这说明酪蛋白胶束
的微观
结构随着的变化发生了一系列的改变
平均粒径和稳定性的测定结果
平均粒径和稳定性的测定都是采用以分散稳定性分析仪进行测定粒径的测定结果见图
图不同酪蛋白溶液的平均粒径由图可以看出在为时酪蛋白的平均粒径最大在为和时较小其平均粒径大小分别为并且
随着
的增加其平均粒径先减小后增大在时达到最小值章宇斌齐威等人研究的结果表
明
值在和之间时酪蛋白胶束的平均粒径随
的增大而增大’这同我们的试验结果相一致
不同酪蛋白溶液的稳定性测定结果见图赵正涛等酪蛋白在不同值下特性的研究
由图反射光强度和透射光强度的变化曲线可以看出为和时仪器所扫描的条曲线基本成一条直线说明此时的酪蛋白溶液较稳定而相应的平均粒径值也较小为时曲线又较明显的波动表明此时体系不稳定。当溶液的下降为时体系的扫描曲线波动剧烈说明此时溶液最不稳定这与图的平均粒径的测定结果相吻合本试验对自然结构保持良好的酪蛋白低温高速离心法得到样品的的电势勃度电导率平均粒径的变化及稳定性进行了综合研究首次发现值的变化对酪蛋白微观结构的变化和稳定性有很明显的影响随着的降低酪蛋白微粒所带的负电荷逐渐减少微粒间的静电斥力作用逐渐降低破坏体系的平衡状态从而导致稳定性的降低本研究还发现酪蛋白溶液的稳定性在值到范围内较稳定其平均粒径值在时有最小值为这些现象在国内外还未见报道酪蛋白是牛乳中的主要蛋白质是影响乳制品稳定性的重要因素酪蛋白的结构复杂在牛乳中它们以酪蛋白胶束的形式存在物化条件的改变都会对其胶束结构产生显著的影响网在鲜牛孚中酪蛋白通常以酪蛋白酸钙一磷酸钙复合体的形式悬浮存在其等电点为疏水作用氢键和静电作用是维系酪蛋白胶束的主要因素在时酪蛋白胶束会带有负电荷所测定的电势值绝对值和电导率值都是随着的降低而逐渐减小这表明酪蛋白微粒所带电荷数目随值降低而逐渐增多此外所配置的酪蛋白溶液为稀分散体系酪蛋白粒子的形状大小和带电荷数目都能够影响勃度大小图的测定结果进一步表明酪蛋白所带的电荷量对于体系的勃度起着非常重要的作用所带电荷的减少进一步导致酪蛋白胶束内部和胶束之间的静电排斥作用也在不断降低当值在一范围内降低值会导致胶体磷酸钙发生溶解酪蛋白胶束会脱去矿物质因而体系的平均粒径会逐渐减小酪蛋白微粒在静电作用疏水作用等各种作用力的共同作用下保持稳定在一范围内酪蛋白微粒间的引力势能和斥力势能相对平衡因而此时的体系也较稳定而当继续降低时由于酪蛋白微粒表面电荷的减小分子间的斥力势能减小平衡状态受到破坏酪蛋白分子由于疏水作用而发生聚集使得体系的平均
粒径值变大相应的稳定性下
降
结论川本文对不同酪蛋白溶液的电势勃度电导率平均粒径的变化及稳定性进行了
综合研究研究发现体系的电势值绝
对
值电导率值和私度值都是随着的减小而逐
渐减低平均粒径先下降后增大且在时
有最小值为稳定性的测定表明酪蛋白体系在一范围内较稳定降低酪蛋白溶液的会导致胶体磷酸钙的溶解使得酪蛋白微粒的粒径值降低酪蛋白分子在静电作用疏水作用和范德华力等多
种作用力的共同维系下保持稳定
而
当
时继续降低会导致分子间的静电斥力的减小酪蛋白分子会发生聚集导致体系的平均粒径增大相应的稳定性降低
对于牛乳中酪蛋白在不同物化条件下微观结构变化的研究对于改善乳制品的稳定性具有非常重要的指导意义
参考文
献
韩清波刘晶酪蛋白胶束结构及其对牛乳稳定性的影响中国乳品工业
一
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呷涵口」一」一而」叮阵章宇斌齐威苏荣欣等动态光散射分析不同物化条件下酪蛋白的聚集行为及其胶束尺寸分析化学
一陈忠平牛奶中酪蛋白和乳糖的分离安徽技术师范学院学报一】张强陈颖付文静等稳定性分析仪研究农药悬浮液稳定性光谱学与光谱分析【光谱学与
光
谱分析一冯绪胜刘洪国郝京诚胶体化学北京化学工业出版社一【一卿一一汕