酶改性制备专用大豆分离蛋白的研究

论文摘要

酶改性是改善大豆蛋白功能特性的一个有效手段。过去的酶改性研究都着眼于酶的作用条件对改性效果的影响,本文制备了部分变性的“过渡态”大豆分离蛋白,并对其进行酶解,试图揭示底物蛋白对酶解作用的影响,选择合适的改性蛋白原料,并在此基础上进行酶改性工艺条件的选择,探索出一条适合于工业化生产的专用大豆分离蛋白加工工艺。分别制备了pH4.5和pH7.0下加热形成的“过渡态”大豆分离蛋白,后者比前者的盐溶性好,加热聚集程度更厉害。通过比较未处理蛋白和两类“过渡态”蛋白水解产物的SDS-PAGE图谱,发现“过渡态”蛋白对于酶解产生了明显的选择性,即pH4.5下形成的“过渡态”蛋白的亚基水解速率大小为:7S的α’、α亚基>7S的β亚基>11S的酸性亚基>11S的碱性亚基,而pH7.0下形成的“过渡态”蛋白的亚基水解速率为:7Sα’、α亚基>11S的酸性亚基>7S的β亚基>11S的碱性亚基。在选择了合适的“过渡态”蛋白底物之后,经过单因素试验,最终确定生产注射型大豆分离蛋白的工艺条件为:制备pH7.0下在100℃保持30s的中性“过渡态”蛋白,反应溶液固形物含量为10%,按酶与蛋白质量比为0.1%的量,加入酶液Alcalase,反应温度为50℃,在pH7.0反应30min,100℃30s灭酶,调pH至7.5,冷冻干燥;而生产高分散型大豆分离蛋白的工艺条件为:制备pH4.5下在70℃保持10min的酸性“过渡态”蛋白,反应溶液固形物含量为10%,按酶与蛋白质量比为0.2%的量,加入菠萝蛋白酶,反应温度为50℃,在pH7.0反应30min,120℃30s灭酶,喷雾干燥,且表面喷涂磷脂将有助于促进蛋白的分散效果。得到的产品功能性几近甚至优于国内外同类产品。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 符号说明
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 功能性大豆分离蛋白的概况
• 1.1.1 大豆分离蛋白及其功能性
• 1.1.2 国内大豆分离蛋白的生产历史及行业现状
• 1.2 大豆分离蛋白的酶改性技术
• 1.2.1 大豆分离蛋白的改性技术
• 1.2.2 大豆分离蛋白的酶改性对功能性的影响
• 1.2.3 “过渡态”大豆蛋白及其与酶作用的关系
• 1.3 注射型大豆分离蛋白的介绍
• 1.4 高分散型大豆分离蛋白的介绍
• 1.5 本课题的研究内容及意义
• 1.5.1 课题的研究意义
• 1.5.2 课题研究的主要内容
• 第二章 “过渡态”大豆分离蛋白的研究
• 2.1 引言
• 2.2 实验材料与设备
• 2.2.1 实验材料
• 2.2.2 实验设备
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 原料的制备
• 2.3.2 蛋白的氮含量的测定
• 2.3.3 蛋白的盐溶解性的测定
• 2.3.4 蛋白的分子量分布的测定
• 2.3.5 热变性蛋白的水解速率的测定
• 2.3.6 “过渡态”蛋白水解产物的SDS-PAGE 图谱
• 2.4 实验结果与讨论
• 2.4.1 “过渡态”蛋白的总氮含量
• 2.4.2 “过渡态”蛋白的盐溶性
• 2.4.3 “过渡态”蛋白的相对质量分布
• 2.4.4 蛋白的水解速率
• 2.4.5 蛋白酶解产物的相对质量分布
• 2.4.6 蛋白酶解产物的SDS-PAGE
• 2.5 本章小结
• 第三章 注射型大豆分离蛋白的工艺研究
• 3.1 引言
• 3.2 实验材料与设备
• 3.2.1 实验材料和试剂
• 3.2.2 实验设备和仪器
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 “过渡态”蛋白的选择
• 3.3.2 冷冻干燥时的pH 对蛋白性质的影响
• 3.3.3 酶反应时间对蛋白性质的影响
• 3.3.4 灭酶条件对蛋白性质的影响
• 3.3.5 蛋白粉末分散性的测定
• 3.3.6 蛋白盐溶解性的测定
• 3.3.7 蛋白溶液粘度的测定
• 3.3.8 蛋白凝胶性的测定
• 3.3.9 蛋白乳化性的测定
• 3.3.10 蛋白起泡性的测定
• 3.4 实验结果与讨论
• 3.4.1 “过渡态”蛋白的选择
• 3.4.2 工艺条件对于酶改性产物分散性的影响
• 3.4.3 工艺条件对于酶改性产物盐溶解性的影响
• 3.4.4 工艺条件对于酶改性产物粘度的影响
• 3.4.5 工艺条件对于酶改性产物凝胶性的影响
• 3.4.6 工艺条件对于酶改性产物乳化性的影响
• 3.4.7 工艺条件对于酶改性产物起泡性的影响
• 3.4.8 最优条件下自制蛋白与国产蛋白的功能性比较
• 第四章 高分散型大豆分离蛋白的工艺研究
• 4.1 引言
• 4.2 实验材料与设备
• 4.2.1 实验材料和试剂
• 4.2.2 实验设备和仪器
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 “过渡态”蛋白的选择
• 4.3.2 酶活的测定
• 4.3.3 灭酶条件对蛋白性质的影响
• 4.3.4 酶的选择对蛋白性质的影响
• 4.3.5 酶加入量对蛋白性质的影响
• 4.3.6 粉末蛋白质分散性改善试验
• 4.3.7 蛋白粉末分散性的测定
• 4.3.8 蛋白溶液分散稳定性的测定
• 4.3.9 蛋白溶解性（NSI）的测定
• 4.3.10 蛋白溶液粘度的测定
• 4.3.11 蛋白凝胶性的测定
• 4.4 实验结果与讨论
• 4.4.1 “过渡态”蛋白的选择
• 4.4.2 两种蛋白酶的酶活
• 4.4.3 工艺条件对酶改性蛋白分散性和分散稳定性的影响
• 4.4.4 工艺条件对酶改性蛋白溶解性的影响
• 4.4.5 工艺条件对酶改性蛋白粘度的影响
• 4.4.6 工艺条件对酶改性蛋白凝胶性的影响
• 4.4.7 喷涂大豆磷脂对产品分散性的影响
• 4.4.8 最优条件下自制蛋白与进口蛋白的功能性比较
• 结论
• 展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录1：作者在攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录2：实验结果图谱