酿造大麦醇溶蛋白生化特性研究

论文摘要

本文以四个品种大麦甘啤2号、甘啤3号、Gairdner和Schooner为原料研究了大麦种子萌发过程中蛋白酶活力和醇溶蛋白组成和含量的变化。结果发现：国产大麦品种醇溶蛋白含量均高于进口品种，蛋白酶活力发芽24h以后高于进口品种大麦。在蛋白酶的作用下，国产品种大麦醇溶蛋白降解量大于进口品种大麦，发芽结束时，国产品种大麦醇溶蛋白含量低于进口品种或与之相近。与两个进口品种大麦相比，国产品种大麦发芽后蛋白酶活力高，且上升速度快，醇溶蛋白降解进程快，因此国产大麦品种有制造优质麦芽的潜力。为了进一步考察蛋白酶对大麦醇溶蛋白的水解作用，以进口优质酿造大麦Gairdner为材料，在浸麦过程中改变pH环境和添加金属离子，考察其对酿造大麦萌发过程中蛋白酶活力、醇溶蛋白组分和含量的影响，结果表明，调控种子外部pH环境能够起到调节酶活力和促进醇溶蛋白降解的作用；同时添加适量的金属离子能对蛋白酶起到激活作用，加快醇溶蛋白的降解速度，从而达到提高大麦的发芽速度，缩短制麦周期的目的。根据不同蛋白组分溶解特性以不同溶剂依次提取了大麦中蛋白组分，将各组分蛋白重组到麦芽粉中进行糖化。结果表明，醇溶蛋白是对糖化过程和糖化麦汁质量有较大负面影响的组分，其中非凝胶醇溶蛋白中的一些组分或被一定程度降解得到的多肽是导致麦汁混浊的主要成分；而凝胶醇溶蛋白是导致麦汁分离困难的主要因素。本文同时选用木瓜蛋白酶、胰蛋白酶和胃蛋白酶水解大麦醇溶蛋白，以考察不同底物专一性的蛋白酶对醇溶蛋白的水解效果。以SDS-PAGE对酶解残留物进行了分析，结果显示，酶切位点为碱性氨基酸的蛋白酶对非凝胶醇溶蛋白有较强的水解能力，酶切位点为酸性氨基酸的蛋白酶对凝胶组分水解能力较强。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 酿造大麦中的醇溶蛋白
• 1.1.1 醇溶蛋白的组成、结构
• 1.1.2 醇溶蛋白的基因定位
• 1.1.3 醇溶蛋白组分含量的基因型和环境变异
• 1.1.4 醇溶蛋白在大麦品种鉴定中的应用
• 1.2 醇溶蛋白与麦芽品质之间的关系
• 1.2.1 醇溶蛋白电泳谱带模型与麦芽品质之间的关系
• 1.2.2 醇溶蛋白组分与麦芽品质之间的关系
• 1.2.3 凝胶组分与麦芽品质之间的关系
• 1.2.3.1 凝胶组分的组成
• 1.2.3.2 凝胶组分与麦芽品质的关系
• 1.3 醇溶蛋白对产品质量的影响
• 1.3.1 醇溶蛋白对啤酒混浊的影响
• 1.3.2 醇溶蛋白对啤酒的其它影响
• 1.4 大麦中的蛋白酶
• 1.5 本论文选题依据与意义
• 1.5.1 国内外对大麦蛋白质研究状况比较
• 1.5.2 研究酿造大麦醇溶蛋白的意义
• 第二章 不同品种大麦种子萌发过程醇溶蛋白变化
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料、试剂与仪器
• 2.1.2 实验方法
• 2.1.2.1 麦芽制备
• 2.1.2.2 蛋白酶活力测定
• 2.1.2.3 醇溶蛋白提取
• 2.1.2.4 醇溶蛋白含量测定
• 2.1.2.5 醇溶蛋白的 SDS-PAGE
• 2.2 实验结果
• 2.2.1 大麦种子基本指标检测
• 2.2.2 大麦种子萌发过程中蛋白酶活力变化
• 2.2.3 大麦种子萌发过程中醇溶蛋白含量变化
• 2.2.4 大麦种子萌发过程中醇溶蛋白 SDS-PAGE 分析
• 2.3 讨论
• 第三章 不同制麦工艺条件对大麦种子醇溶蛋白的影响
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料、试剂与仪器
• 3.1.2 实验方法
• 3.1.2.1 麦芽制备
• 3.1.2.2 蛋白酶活力测定
• 3.1.2.3 醇溶蛋白提取
• 3.1.2.4 醇溶蛋白含量测定
• 3.1.2.5 醇溶蛋白的 SDS-PAGE
• 3.2 实验结果
• 3.2.1 不同 pH 浸麦条件下大麦种子萌发过程中蛋白酶活力变化
• 3.2.2 不同 pH 浸麦条件下大麦种子萌发过程中醇溶蛋白含量变化
• 3.2.3 添加不同金属离子对大麦种子萌发过程中蛋白酶活力的影响
• 3.2.4 添加不同金属离子对大麦种子萌发过程中醇溶蛋白含量的影响
• 3.2.5 不同浸麦条件麦芽醇溶蛋白 SDS-PAGE 电泳分析
• 3.3 讨论
• 第四章 大麦蛋白组分对糖化麦汁的影响
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料、试剂与仪器
• 4.1.2 实验方法
• 4.1.2.1 大麦蛋白组分分离工艺
• 4.1.2.2 蛋白组分分析
• 4.1.2.3 重组糖化
• 4.1.2.4 麦汁分析
• 4.1.2.5 蛋白组分的 SDS-PAGE
• 4.2 实验结果
• 4.2.1 蛋白组分分析结果
• 4.2.2 麦汁分析结果
• 4.2.3 重组糖化对麦汁浊度的影响
• 4.2.4 SDS-PAGE 电泳分析
• 4.3 讨论
• 第五章 不同蛋白酶水解大麦醇溶蛋白的研究
• 5.1 材料与方法
• 5.1.1 材料、试剂与仪器
• 5.1.2 实验方法
• 5.1.2.1 醇溶蛋白提取
• 5.1.2.2 醇溶蛋白的酶解
• 5.1.2.3 醇溶蛋白的含量测定
• 5.1.2.4 水解工艺条件的优化
• 5.1.2.5 醇溶蛋白水解率的计算
• 5.1.2.6 醇溶蛋白的 SDS-PAGE
• 5.2 实验结果
• 5.2.1 大麦种子醇溶蛋白含量
• 5.2.2 蛋白酶水解工艺优化
• 5.2.2.1 pH 对水解率的影响
• 5.2.2.2 温度对水解率的影响
• 5.2.2.3 酶用量对水解率的影响
• 5.2.2.4 底物浓度对水解率的影响
• 5.2.2.5 水解率的控制
• 5.2.3 SDS-PAGE 分析
• 5.3 讨论
• 第六章 结论
• 参考文献
• 硕士期间参与的科研项目及成果
• 致谢