酸溶性酶解大豆蛋白的研究
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大豆酶解蛋白的应用原理1. 引言大豆酶解蛋白是一种常见的食品加工技术,它通过酶解蛋白质分子,改变其结构和功能。
这种技术被广泛应用于食品工业,特别是大豆制品的生产中。
本文将介绍大豆酶解蛋白的应用原理,以及其在食品工业中的重要性。
2. 大豆酶解蛋白的原理大豆酶解蛋白基于酶的作用原理,将大豆中的蛋白质分子通过特定的酶解剂进行酶解。
这些酶解剂可以是多种酶,如蛋白酶、胰蛋白酶等。
酶解的过程中,蛋白质分子的肽键被酶水解,从而使蛋白质的结构和功能发生改变。
3. 大豆酶解蛋白的作用大豆酶解蛋白能够改变大豆蛋白质的性质和功能,从而在食品工业中发挥重要作用。
以下是大豆酶解蛋白的主要应用:•增加水解蛋白含量:大豆中的蛋白质经过酶解后,可以得到更多的水解蛋白,提高食品的蛋白含量。
这对于需要高蛋白质的食品产品,如肉制品、乳制品等,具有重要意义。
•改善食品口感:大豆蛋白质经过酶解后,其结构和功能发生改变,可以改善食品的质地和口感。
例如,在肉制品中添加酶解大豆蛋白,可以增加肉制品的嚼劲和口感。
•增强食品稳定性:酶解大豆蛋白可以形成胶状物质,在食品中具有较好的稳定性。
这使得酶解大豆蛋白在制造乳制品、调味品等需要稳定性的食品产品中得到广泛应用。
•改善食品营养价值:大豆蛋白质是一种优质的蛋白质,酶解后蛋白质的消化吸收率更高。
因此,酶解大豆蛋白可以提高食品的营养价值,增加人体对蛋白质的摄入。
4. 大豆酶解蛋白的生产工艺大豆酶解蛋白的生产工艺可以分为以下几个步骤:1.原料准备:选用优质的大豆作为原料,进行清洗和筛选,去除杂质和不良豆。
2.浸泡蒸煮:将清洗后的大豆浸泡在水中,然后进行蒸煮处理。
蒸煮的时间和温度要根据具体产品的要求进行控制。
3.酶解处理:将蒸煮后的大豆与酶解剂混合,进行酶解处理。
酶解的时间和温度要根据具体的酶种和大豆品种进行控制。
酶解结束后,通过加热杀酶或其他方法停止酶反应。
4.离析和浓缩:将酶解后的混合物进行离析,分离出液相和固相。
大豆分离蛋白提取方法总结大豆分离蛋白(Soy Protein Isolate,SPI)是利用大豆中的蛋白质进行提取和纯化的过程。
大豆分离蛋白广泛应用于食品、药物、化妆品和生物医学领域等,具有丰富的功能性和营养价值。
本文将综述大豆分离蛋白的提取方法,并对其进行总结。
传统提取法是最基本的提取方法,通过磨碎大豆,再用水或盐水浸泡,然后通过沉淀、浸渍、沉降、离心等步骤获得大豆蛋白。
这种方法操作简单,但提取效率较低,且对蛋白质的损伤较大。
碱提取法是利用碱溶液将大豆蛋白溶解,然后通过酸沉淀蛋白质。
这种方法能够提高蛋白质的提取效率,但对蛋白质的结构改变较大,可能导致功能性和营养价值的降低。
因此,通常需要进一步经过中和、清洗、浓缩等步骤来提高纯度。
酸提取法是将大豆蛋白质用酸溶解,然后通过盐析或酸沉淀获得蛋白质。
这种方法操作简单,能够提取高纯度的大豆蛋白,但酸性条件容易导致蛋白质的失活和损伤。
酶解法是利用特定酶解剂将大豆蛋白酶解为多肽或小分子肽段,然后通过析出、沉淀、过滤等步骤来提取蛋白质。
这种方法能够提高蛋白质的可溶性和生物活性,但对酶解剂的选择和酶解条件的控制要求较高。
热处理法是利用高温和压力将大豆蛋白质进行变性和凝聚,然后通过过滤、离心等步骤进行分离。
这种方法操作简单,但会导致蛋白质的损伤和失活。
超声波法是利用超声波的机械作用和破碎作用使大豆蛋白溶解、分散和分离。
这种方法能够提高蛋白质的可溶性和营养价值,但需要控制超声波的频率和功率,以避免对蛋白质的破坏。
微波法是利用微波的电磁波作用使大豆蛋白质加热、溶解和分离。
这种方法操作简单,速度较快,但需要控制微波的功率和时间,以避免对蛋白质的损伤和失活。
高压处理法是利用高压力使大豆蛋白质发生变性和凝聚,然后通过过滤或超离心等步骤进行分离。
这种方法能够提高蛋白质的纯度和功能性,但需要控制压力和温度,以避免对蛋白质的损伤。
综上所述,大豆分离蛋白的提取方法多种多样,各有优缺点。
大豆11S酶解蛋白在食品中应用的研究进展作者:邓家庆段春红来源:《科学导报·学术》2017年第08期摘要: 大豆蛋白中11S蛋白含量较高,具有多种对人体有益的功能特性,应用也较为广泛。
其提取方法多采用的是酸沉碱提法。
即以大豆粕或脱脂大豆粉为原料,离心、沉淀、分离、提纯等步骤提取11S粗蛋白,并采用蛋白酶类进行酶解,将酶解后的产物添加到食品中,研究不同添加量的11S酶解蛋白对相应食品品质的影响。
采用响应面优化试验,确定最佳工艺参数。
本文主要就大豆11S酶解蛋白在食品中的应用研究做一综述。
关键词: 11S酶解蛋白;应用;品质【中图分类号】F416.7【文献标识码】B【文章编号】2236-1879(2017)08-0225-021大豆11S酶解蛋白的主要功能特性1.1凝胶性。
大豆11S酶解蛋白溶液在温度上升即加热时粘度增加,并发生不可逆的变化而生成预凝胶。
冷却时预凝胶变成凝胶,粘度再增加。
温度大于80℃时加热,大豆11S酶解蛋白形成的凝胶,比大豆7S酶解蛋白形成的凝胶的拉伸强度和剪切力要高,它的保水性比7S 蛋白凝胶要大。
大豆11S酶解蛋白既可作为食品的组分,也可作为添加剂,具有比7S球蛋白较好的胶凝特性,能提高和改善原有食品的口感及特性。
1.2乳化性。
蛋白质可作为油水乳化系统的稳定剂,这对香肠、牛乳、奶酪等传统食品的品质控制很有帮助。
温度、pH值、离子强度、油脂添加速率、表面活性剂都会影响乳化体系的稳定性。
11S蛋白组分,在pH7.0时乳化稳定性最低,这种性质与蛋白质溶解曲线(pH=4.64等电点)没有任何关系。
11S蛋白组分所形成的乳化液,其破坏应力,随加热温度增加而减少。
如果11S球蛋白在乳化之前在95℃条件下加热5min,乳化破坏应力比不加热增2~4倍。
1.3调节血脂的作用。
大豆蛋白中含有不同浓度的异黄酮,而这些成分对血脂有一定的调节作用。
美国食品药品监督管理局已经批准声明:膳食中少摄入饱和脂肪和胆固醇,并且每日摄入25g大豆蛋白可有效降低人体血液中的总胆固醇和低密度脂蛋白胆固醇的含量,从而能减少患心脏病的危险,大多数据显示大豆对于女性的好处比男性更多。
大豆蛋白提取技术研究进展系别:食品工程系专业:食品科学与工程班级:食科13-2班学号:************姓名:***摘要大豆蛋白产品分为三类,即大豆蛋白粉、大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白。
大豆分离蛋白含有人体所必需的八种氨基酸,不含胆固醇,具有许多优良的食品性能,添加在食品中可以改善食品的品质和性能,提高食品营养价值。
是一种重要的植物蛋白,在食品工业中得到了广泛的应用,是近年来的研究重点。
其中,大豆浓缩蛋白的提取方法有稀酸浸提法、酒精浸提法和湿热浸提法。
大豆分离蛋白有碱溶酸沉法、离子交换法、超滤膜分离法等。
本文以研究方向和工艺改进方面为着力点解释大豆浓缩蛋白和分离蛋白这两种主要的提取方法的发展脉络。
关键词大豆浓缩蛋白;大豆分离蛋白;稀酸浸提法;酒精浸提法;碱溶酸沉法;离子交换法;超过滤法;湿热浸提法大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI )是把脱皮大豆中的除蛋白质以外的可能性物质和纤维素、半纤维素物质都除掉,得到的蛋白质含量不低于90% 的制品,又称等电点蛋白。
与大豆浓缩蛋白相比,生产大豆分离蛋白不仅要从低温脱溶豆粕中除去低分子可溶性糖等成分,而且还要去除不溶性纤维素、半纤维素等成分。
其生产方法主要有碱溶酸沉法、超过滤法和离子交换法。
一、碱溶酸沉法1. 提取原理低温豆粕中的蛋白质大部分能溶于稀碱溶液。
将低温豆粕用稀碱溶液浸提后,用离心分离法除去原料中的不溶性物质,然后用酸把浸出物的PH调至4.5左右,蛋白质由于处于等电点状态而凝聚沉淀,经分离可得到蛋白质沉淀,再经洗涤、中和、干燥得到大豆分离蛋白。
2. 提取工艺豆粕的质量直接影响大豆分离蛋白的功能特性和提取率,只有高质量的豆粕才能获得高质量和高得率的大豆分离。
要求原料无霉变,豆皮含量低,残留溶剂少,蛋白质含量高(45沖上),脂肪含量低,NSI高(不低于80%。
豆粕粉碎后过40-60目筛。
首先利用弱碱溶液浸泡低温豆粕,使可溶性蛋白质、糖类等溶解出来,利用离心机除去溶液中不溶性的纤维素和残渣。
大豆分离蛋白的结构及其性质研究一、引言大豆分离蛋白是一种从大豆中提取的蛋白质,具有丰富的营养和多种功能。
在食品工业中,大豆分离蛋白被广泛应用于肉制品、乳制品、饼干等产品中,其优良的功能性质和成本效益使其成为替代传统动物性蛋白质的理想选择。
本文将对大豆分离蛋白的结构及其性质进行研究。
二、大豆分离蛋白的结构大豆分离蛋白主要由球蛋白、胰蛋白酶抑制剂和铜蛋白组成。
其中球蛋白占据了大豆蛋白中的90%以上。
球蛋白可分为β-亚基、α-亚基和γ-亚基三个组分。
β-亚基主要由α、β、γ、δ四个多肽链组成,其中β亚基在酸性条件下容易解离。
α-亚基和γ-亚基是通过硫醚键连接在一起的多肽链,含有大量的半胱氨酸。
三、大豆分离蛋白的性质1.溶解性:在适当的酸碱条件下,大豆分离蛋白可以溶于水或其他溶剂。
这是因为大豆分离蛋白的氨基酸组成使其具有一定的亲水性。
2.利水性:大豆分离蛋白在水中具有较好的溶解性,可以有效地将水分分散到食品矩阵中,提高食品的保水性和口感。
3.乳化性:大豆分离蛋白可以形成稳定的乳液,能够将油脂均匀分散在食品中,使食品更加细腻。
这是由于大豆分离蛋白中存在的疏水性区域和亲水性区域之间的相互作用。
4.凝胶性:大豆分离蛋白在适当的条件下可以形成凝胶。
这是由于大豆分离蛋白中的β-亚基在酸性条件下解离,形成凝胶网络结构。
凝胶可以增加食品的质地和稳定性。
5.发酵性:大豆分离蛋白中的多肽链可以作为微生物代谢的底物,促进食品的发酵过程,提高食品的风味和营养价值。
四、大豆分离蛋白的应用1.肉制品:大豆分离蛋白可以作为替代动物性蛋白质的理想选择,用于制备素肉和肉制品,如素肉饼、素肉丸等。
其乳化性和凝胶性可以增加素肉的质地和咀嚼感。
2.乳制品:大豆分离蛋白可以用来制备植物性乳制品,如豆奶、豆浆等。
其乳化性和溶解性使得植物性乳制品具有良好的口感和稳定性。
3.饼干:大豆分离蛋白可以用作饼干的乳化剂和增稠剂,提高饼干的组织结构和保水性。
高分散性兼具高溶解性大豆蛋白的研究目前,国内外商业大豆蛋白产品中,高溶解性的大豆蛋白即使经过附聚造粒往往分散性也较差,在加水溶解过程中容易“结团”,不易快速分散;而高分散性的大豆蛋白往往溶解性又很差,限制了其功能性质的发挥。
因此,市场特别是饮料行业对高分散性兼具高溶解性的大豆蛋白有迫切需求。
本课题重点研究了酶解和热处理两种改性方法对大豆蛋白分散性和溶解性的影响,并探索利用喷射蒸煮和喷涂造粒技术进一步提升产物溶解性和分散性,得到了一种同步提高大豆蛋白分散性和溶解性的方法,为工业化生产制备高分散性兼具高溶解性大豆蛋白产品提供了参考。
首先,在大豆蛋白制备过程中,碱溶酸沉之后,分别采用5种不同的蛋白酶对其进行不同程度的酶解,研究酶解处理对大豆蛋白分散性、溶解性、表观粘度和凝胶强度的影响。
结果显示,酶解对大豆蛋白的分散性有不同程度的改善,而酶解产物的溶解性、表观粘度和凝胶强度有不同程度的降低。
其中,0.2%的菠萝蛋白酶水解的大豆蛋白(B2)具有最佳的分散性,其20s分散度为94.8%,溶解度为40.0%;而采用0.05%碱性蛋白酶水解的大豆蛋白(A2)具有良好的溶解性,并同时具有较好的分散性,其溶解度为84.3%,20s分散度为58.6%。
通过对酶解样品的不溶性聚集体含量和分散度进行相关性分析,发现两者存在显著的正相关(r=0.915,p <0.05);此外,样品电泳图和分子量分布结果表明,不同的酶和酶解程度会产生不同数量的小分子肽,相关性分析显示,小分子肽含量与分散度有显著的正相关(r=0.806,p <0.05)。
同时,为了探索木瓜蛋白酶酶解产物溶解度不高的原因,测定了不溶性沉淀在不同缓冲液中的溶解度,发现沉淀在含1%(w/v)SDS、8mol/L尿素的缓冲液中几乎完全溶解,推断疏水作用力、氢键等非共价键是推动沉淀产生的主因。
接着,论文研究了大豆蛋白生产工艺过程中的热处理条件(pH、温度)对产物分散性和溶解性的影响。
大豆蛋白的可溶性检测大豆蛋白的可溶性检测1. 引言大豆蛋白作为一种重要的植物蛋白质,具有丰富的营养价值和广泛的应用领域。
在食品加工、保健品、饲料等领域中,对大豆蛋白可溶性的准确检测显得尤为重要。
本文将介绍大豆蛋白的可溶性检测方法及其应用。
2. 大豆蛋白的可溶性检测方法2.1 传统方法传统方法中,常用的检测大豆蛋白可溶性的方法是重复冻融法。
该方法通过将大豆样品在低温下冷冻后解冻,将不溶性的蛋白质与溶解性的蛋白质分离出来,进而计算可溶性蛋白质的含量。
尽管该方法简单易行,但其操作过程中存在较大的误差,且耗费时间较长。
2.2 高通量方法随着科技的进步,现代生物技术为大豆蛋白可溶性的检测提供了更多便利的方法。
酶联免疫吸附测定法(ELISA)可通过与特定抗体的结合来检测大豆蛋白的可溶性。
这种方法操作简单、快速,并能提供准确的结果。
近年来,质谱法也逐渐应用于大豆蛋白的可溶性检测中。
质谱法通过测量样品中蛋白质的质量分布,来分析蛋白质的可溶性。
这种方法具有高灵敏度、高分辨率和高通量的特点。
3. 大豆蛋白可溶性检测的应用3.1 食品加工在食品加工中,大豆蛋白的可溶性直接关系到食品的品质和口感。
检测大豆蛋白可溶性的含量可以帮助生产商控制产品的蛋白质含量,从而保持食品的稳定性和一致性。
3.2 保健品大豆蛋白作为保健品的重要成分之一,其可溶性对保健功能起着关键作用。
通过检测大豆蛋白的可溶性含量,可以判断产品的营养价值和吸收效果,从而为消费者提供更好的健康保护。
3.3 饲料在饲料行业中,大豆蛋白的可溶性影响到动物的生长发育和饲料的营养价值。
检测大豆蛋白的可溶性含量,有助于饲料生产商调整饲料配方,以提供更加优质和均衡的饲料。
4. 我的观点和理解大豆蛋白的可溶性检测方法的不断发展为大豆蛋白的应用提供了更多可能性。
从传统的重复冻融法到现代的高通量方法,我们能够更准确、快速地检测大豆蛋白的可溶性含量。
在食品加工、保健品和饲料等领域中,这些检测方法对产品的品质、营养价值和吸收效果具有重要影响。
大豆蛋白组分结构与功能研究近年来,随着人们对健康饮食的不断追求和对营养素的认识不断加深,大豆蛋白作为一种具有重要营养学价值的蛋白质,备受关注。
因此,在探索大豆蛋白组分结构与功能方面的研究,对于促进人们健康饮食具有非常重要的意义。
1. 大豆蛋白的分类和组成大豆蛋白质是由多种互为组合的球形蛋白分子组成的。
根据不同的溶解性及电泳特性,大豆蛋白可以分为酸溶性蛋白和不溶性蛋白。
其中,不溶性蛋白又包括以下几类:孟山都蛋白、贝尔蛋白、亚油蛋白和固醇结合蛋白等。
这些不同的蛋白质组分也就为后来的大豆蛋白质功能研究奠定了基础。
2. 大豆蛋白的功能特性大豆蛋白具有以下功能特性:(1)生理营养功能:大豆蛋白在蛋白质中含量较高,达到40%左右,且蛋白质氨基酸组成与动物蛋白质相似,为人体提供必需氨基酸,具有较好的生理价值。
(2)食品加工功能:大豆蛋白具有乳化、凝胶、泡沫稳定、润滑等功能,是一种非常适合作为食品添加剂的物质。
(3)药用活性:大豆蛋白中存在一些具有特殊药用活性的肽类物质,可以对人体免疫调节和血压调节等方面产生积极作用。
以上特性也再次证实了大豆蛋白质作为一种重要蛋白质的作用,不仅可以被作为人类的食品添加剂而使用,同样也被用于许多医药领域。
3. 大豆蛋白组分结构的研究进展随着大豆蛋白质功能的逐渐被认识和挖掘,对于其组分结构的研究也逐渐深入。
一些学者通过X-射线晶体学技术,对一些大豆蛋白功能关键部位进行了研究和解析,例如贝尔蛋白的聚合、孟山都蛋白的胶体微粒等。
此外,随着各种前沿的科学技术的不断更新和扩展,目前一些新的研究手段也被应用于大豆蛋白组分结构的深入研究中。
比如,一些学者通过采用生物信息学方法、前沿的蛋白质学研究手段,更深入地探索了大豆蛋白质的多种组分结构,进而为大豆蛋白质的进一步开发利用和应用提供了更广泛的参考。
4. 大豆蛋白结构与功能的相关性探究为了更加深入探究大豆蛋白结构与其各种功能特性之间的关系,许多学者还进行了大量的实验研究。
中图分类号:TQ645.9+9;文献标识码:A;文章篇号:1007-2764(200401-0012-032 大豆蛋白水解液脱苦的研究朱海峰 1 班玉凤 1 周克仲 2(1.沈阳工业大学辽阳校区化工学院,辽阳 111003 (2.辽阳石油化纤公司,辽阳111003摘要:大豆蛋白酶解常常会产生苦味,蛋白质水解物苦味肽的苦味是长期困扰其应用的问题。
本文研究了酶法与微生物法对大豆蛋白水解液脱苦的效果。
结果表明:采用端肽酶黑曲霉酸性蛋白酶(3000u/g与内切酶枯草杆菌碱性蛋白酶(Alcalase 2.4L协同作用水解大豆蛋白可有效降低水解液苦味,并且由酿酒酵母对水解液进一步处理后,大豆蛋白水解液的苦味降至更低。
关键词:大豆蛋白水解液;脱苦;黑曲霉酸性蛋白酶;酿酒酵母大豆蛋白是植物性食物中氨基酸组成比例最合理的蛋白质。
通过水解大豆蛋白制成蛋白肽混合物可以提高大豆蛋白的加工性能、营养性以及生理保健功能。
但水解后,原来处于蛋白质内部的疏水性氨基酸就会暴露出来,使水解产物呈现出一定的苦味,限制了水解产物的最终应用,因此必须将苦味消去。
脱苦的主要方法有选择性分离法、掩盖法、膜分离法、和酶法。
文献中报道的在大豆蛋白水解液中多采用活性炭吸附法或活性炭吸附法与包埋法结合法进行脱苦 [1~2], 但在脱苦过程中营养成分会有所损失。
本文在制取大豆蛋白肽工艺中采用酶法和微生物法来脱除大豆蛋白水解液的苦味。
1 材料与方法1.1 实验原料及药品枯草杆菌(Alcalase 碱性蛋白酶 2.4L :食品级 (酶活力 2.4AU/g ,丹麦 NOVO 公司出品;黑曲霉酸性蛋白酶:食品级 (酶活力 3000u/g,北京房山酶制剂厂出品;大豆蛋白(含水量 7.35%,蛋白质含量 69.6% :市售;酿酒酵母:大连理工大学生化实验室提供; 其它试剂为国产试剂。
1.2 实验仪器精密酸度计:pHS-2型,上海雷磁仪器厂; 台式离心机:80-1型, 江苏省金坛市医疗仪器厂; 超级恒温水浴:501型,上海市实验仪器厂; 水夹套式三口玻璃发酵罐:250ml ,自加工; 磁力搅拌器:78-1型,国华电器有限公司。
大豆蛋白酶法水解产物抗氧化特性研究的开题报告一、选题背景及研究意义随着人们饮食结构的改变以及环境污染的加剧,人体面临着越来越多的氧化危害,如心血管疾病、癌症等。
因此,利用天然的抗氧化剂来延缓或减少氧化危害的发生已成为当今研究的热点之一。
而大豆蛋白质是一种富含氨基酸、含有丰富营养的植物蛋白,也是抗氧化剂的重要来源之一。
其中,通过酶法水解大豆蛋白可得到一系列具有生物活性的产物,如多肽、游离氨基酸等,其抗氧化活性也有所提高。
因此,研究大豆蛋白酶法水解产物的抗氧化特性,对于开发高质量的抗氧化剂及保健食品具有重要意义。
二、研究目的及内容本研究旨在探究大豆蛋白酶法水解产物的抗氧化特性及其影响因素,具体内容包括:1. 采用不同浓度的自由基(如DPPH、ABTS、OH等)对大豆蛋白酶法水解产物的抗氧化活性进行测定,并对其抗氧化能力进行比较分析。
2. 探究大豆蛋白酶法水解产物的结构特点及其与抗氧化特性的关系。
3. 研究酶法水解条件(如酶种、酶解时间、酶解温度、底物比等)对大豆蛋白抗氧化活性的影响,寻找最佳的酶解工艺条件。
三、研究方法1. 大豆蛋白酶法水解产物的制备:采用不同酶种(如胃蛋白酶、胰蛋白酶等)及不同工艺条件进行大豆蛋白水解,并通过UV-Vis光谱、色谱等分析方法对产物进行鉴定和分析。
2. 抗氧化活性分析:采用多种自由基对大豆蛋白酶法水解产物的抗氧化活性进行测定,如DPPH自由基、ABTS自由基、OH自由基等。
3. 结构特征分析:采用FT-IR、荧光光谱、HPLC等技术手段,对大豆蛋白酶法水解产物的结构进行分析。
4. 影响因素研究:通过响应面实验设计等统计方法,研究酶法水解条件对大豆蛋白抗氧化活性的影响及其最佳工艺条件的寻找。
四、预期结果通过本研究,可以预期得到以下结果:1. 掌握大豆蛋白酶法水解产物的制备工艺及计量。
2. 确定大豆蛋白酶法水解产物的抗氧化活性,并与其他天然抗氧化物质进行对比分析,为其在食品、保健品等领域的应用提供理论基础。
《广州食品工业科技》总 Guangzhou Food Science and Technology Vol.20 No.3(81) 中图分类号:TS21;文献标识码:A;文章篇号:1007-2764(2004)03-0024-08
酸溶性酶解大豆蛋白的研究
范宝庆1 陈中2 (1广东省石油化工研究院,广州510665)(2华南理工大学食品与生物工程学院,广州510641) 摘 要:本论文通过酶法改性大豆蛋白,获得了在pH4.0条件下溶解良好的大豆蛋白。实验结果表明在1~3h的反应时间内,蛋白质经酶解达到了最大的的酸溶解性。最佳酶解工艺条件为:大豆分离蛋白浓度5%,酶用量5%(以反应物为100%计),pH8.0,55℃,反应时间3.5h。在此条件下,大豆蛋白的水解值达到了10.35%。在实验中进一步通过采用SDS-PAGE电泳方法测定大豆蛋白酶解情况及产物分子量范围。 关键词:大豆分离蛋白;枯草杆菌酶Alcalase; 酶水解
The Enzyme Hydrolysis of Dissolubility of the Soy Protein in Acid Condition
Fan Baoqing1, Chen Zhong2 (1Guangdong research institute petrochemical industry, Guangzhou 510665) (2 Food and Bio-engineering College, South China University of Technology, Guangzhou, 510640) Abstract: The dissolubility of the soy protein in acid condition is becoming an important problem to be solved. The best time for the enzyme hydrolysis and the best combination of conditions are studied. Result indicated that the best combination of parameters for Alcalase is 5%substrate,5%enzyme,pH8.0,55℃ and 3.5h. The molecule weight of the soy protein is estimated by SDS-PAGE. Keywords:Soy protein; Alcalase; Enzyme hydrolysis
酶解是大豆蛋白酶法改性的重要方法之一。限制性酶解不仅可提高大豆蛋白的溶解性、乳化性、发泡性和消化吸收率,而且可产生一些具有生理功效的小肽,其营养功能也得到提高,并且不对其风味、颜色产生显著影响。本实验所使用的Alcalase(枯草杆菌酶)是一种非特异蛋白质肽键内切酶,主要作用于含有酪氨酸、苯丙氨酸及色氨酸的肽键。它由地衣芽泡杆菌生产,该酶的有效成分枯草杆菌蛋白酶A是一种碱性内切蛋白酶。主要作用于多肽链的内部与末端肽键。
1 材料与方法 1.1 实验材料 大豆蛋白、全脂大豆蛋白粉购自市场;Alcalase蛋白酶由Novo Nodisk公司赠送。 1.2 实验方法 1.2.1 蛋白质含量标准曲线测定 表1 加样次序 1 23 4 5 610g/L标准蛋白质溶液 0.1 0.30.5 0.7 0.9—生理盐水 0.9 0.70.5 0.3 0.11.0双缩脲试剂 4.0 4.04.0 4.0 4.04.0蛋白质浓度(g/L) 1.0 3.05.0 7.0 9.0—
收稿日期:2004-6-25
测定蛋白质含量标准曲线时按表1加样。测定样品时取0.1mL的样品液,加生理盐水0.9mL,再加入4mL的双缩脲溶液,混合后于37℃水浴中置15min,在520nm下测吸光值。 1.2.2 酶解大豆蛋白最佳工艺条件的确定 根据Novo Nodisk公司所提供的酶反应条件结合我们实验的具体情况,决定采用四因素三水平的正交实验,根据统计学原则按L9(34)设计正交表[22],选择的
条件见表2。 表2 正交试验的因素水平 因 素 三水平 底物浓度/%2 5 7 酶用量/% 2 4 5 时间/h 0.5 2 3.5 温度/℃ 35 40 55
1.2.3 氨基氮及大豆蛋白水解度(DH)的测定 采用甲醛滴定法测定反应液中氨基氮的含量,蛋白质水解度(DH)按下式计算。 蛋白质水解度(DH)=氨基氮含量/总蛋白含量[23]
1.2.4 电泳 通过采用SDS-PAGE电泳测定大豆蛋白酶解前后分子量的变化情况。通过以低分子量标准蛋白的分子量对数对其相对迁移率作图,然后根据所测定样品的
24 《广州食品工业科技》总 Guangzhou Food Science and Technology Vol.20 No.3(81) 相对迁移率可计算出其分子量。相对迁移率Rf可用下式计算: Rf=蛋白质区带移动距离 / 溴酚蓝移动距离
2 结果与讨论 2.1 蛋白质浓度测定标准曲线(见图1)
y = 0.1101x - 0.0999R2 = 0.9971
00.20.40.60.8
1
1.2
013579Protein Concentration
A520
图1 标准曲线图 2.2 酶法改性大豆蛋白的最适条件 正交实验结果见表3。由表3可以看出枯草杆菌酶水解大豆分离蛋白的最佳工艺条件是8号。8号具体条件为:温度55℃、pH8.0、底物浓度5%、酶用量5%(以底物量计)、水解时间为3.5h。经酶解后的大豆蛋白的酸溶情况比未酶解的改良很多,酸溶下的反应最佳工艺条件与未酸溶的一样。 表3 最佳反应条件的测定结果
实验编号
调pH至4.0前 调pH至4.0后
A520 可溶性蛋白质含量(g/100mL) 水解度(%) A520 可溶性蛋白质含量(g/100mL)1 0.434 0.368 18.40 0.406 0.344 2 0.442 0.375 18.76 0.437 0.371 3 0.716 0.625 31.30 0.684 0.594 4 0.461 0.391 7.82 0.426 0.361 5 0.710 0.618 12.36 0.682 0.592 6 0.702 0.611 12.22 0.677 0.587 7 0.853 0.765 10.93 0.799 0.706 8 0.916 0.835 11.93 0.895 0.812 9 0.815 0.723 10.33 0.814 0.722
25 2.3 测定最佳工艺条件下的大豆蛋白水解度 水解液氨基氮的测定结果为:0.06468 g/100mL,因此大豆蛋白的水解度为:DH=0.06468/0.625=10.35% 2.4 酶解蛋白电泳结果(图2、图3) 如图2、图3所示,用低分子量标准蛋白分子量的对数对样品相对迁移率作图,回归方程为: 分子量对数(lgM)= -1.5412×相对迁移率 + 5.2193, 相关系数R = -0.9928 可见,大豆蛋白经Alcalase酶水解后分子量为20.1kD以下。
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图2 各蛋白样品的电泳图 图3 大豆蛋白电泳图 其中: 图2:1-标准蛋白;2,3-未酶解大豆蛋白;4 -酶解后大豆蛋白 图3:1- 酶解 pH8.0,55℃,0.5h;2- 酶解 pH8.0,55℃,1h; 3- 酶解 pH8.0,55℃,2h; 4- 酶解 pH8.0,55℃,6h; 5- 酶解 pH8.0,55℃,10h; 6- 酶解 pH8.0,55℃,14h; 7.大豆分离蛋白(未加酶)。
3 结论 由上述试验结果得到以下结论:(1)由Alcalase酶解后,大豆蛋白的溶解量增加,同时也增加了其酸溶性;(2)Alcalase水解大豆分离蛋白的最佳工艺条件是:温度55℃、pH值8.0、底物浓度5%、酶用量5%、水解时间为3.5h;(3)大豆蛋白酶解后的水解度为10.3%;(4)大豆蛋白酶解后分子量降至14.4kD~20.1kD 。 我国目前正在实施的“大豆行动计划”战略,使我国的大豆资源可得到最大的利用。利用酶解技术对大豆蛋白原料进行改性、深度加工和分离,制造出具有特定功能性和营养性的大豆蛋白和蛋白肽系列工程化产品,将其应用于婴幼儿配方豆奶、儿童营养酸豆奶、功能性大豆蛋白肽饮料等食品的生产中,可带动我国整个大豆产品生产行业的全面进步。
参考文献 1 王尔惠编著.大豆蛋白质生产技术.北京:中国轻工业出版社,1999:9 2 李川,李亚娜,刘虎成,蒋和体,陈宗道.大豆蛋白改性.食品工业科技,2000,(3):75-76 3 周瑞宝,周兵.大豆蛋白质的结构和性质.大豆新加工技术原理与应用.北京:科学技术文献出版社,1999,(3):98-99 4 邓勇,吴煜欢.微生物蛋白酶对大豆分离蛋白水解作用的研究.食品科学,1999,(6):42-45 5 雷籽耘,李丹,周书华,雷海容.大豆蛋白功能特性的利用及改性技术研究.大豆新加工技术原理与应用.北京:科学技术文献出版社,1999,(3):83-96