大豆浓缩蛋白和分离蛋白限制酶解及功能性变化

论文摘要

大豆蛋白营养价值丰富,而且具有良好的功能性质。所表现出的溶解、保水、吸油、乳化、凝胶等功能特性,使其广泛应用于食品及其它行业。大豆蛋白质功能性修饰的研究,是食品科学中的一个热点问题。本研究利用酶修饰技术,对大豆浓缩蛋白（SPC）、大豆分离蛋白（SPI）进行限制性酶水解（中性蛋白酶或胰蛋白酶）,控制其水解程度,制备低水解度的酶修饰大豆蛋白产品;通过评价其功能性质的变化情况,寻找大豆蛋白修饰的新方法,以达到改善、保留一些重要功能性质的目的。另外,通过对酶水解产品的凝胶电泳分析,探讨蛋白质的酶解模式与功能特性变化的内在联系,这是揭示功能性质变化的关键。具体结果如下:（1）以SPC的蛋白质含量为指标,通过正交试验,确定出大豆浓缩蛋白的适宜提取条件。第一次浸提条件为:乙醇浓度65%,浸出温度50℃,浸出时间60 min,固液比1:10;第二次浸提条件为:乙醇浓度70%-80%,浸提温度70℃-75℃,浸提时间5 min。试验室试验表明,随超声处理时间的延长,SPC的蛋白质含量增加,并达到最大;处理时间继续延长,蛋白质含量下降。最优超声处理条件为15 min。超声功率对SPC的品质也有影响,随功率增加SPC的蛋白质含量呈增加趋势,表明超声辅助处理对提高蛋大豆浓缩蛋白质量有积极作用。（2）利用中性蛋白酶和胰蛋白酶限制性水解大豆浓缩蛋白,得到相应的水解条件参数。中性蛋白酶的水解条件为:原始pH,温度25℃、底物浓度10%、酶添加量400 U·g-1;胰蛋白酶限制水解条件为:原始pH,温度35℃、底物浓度10%、酶添加量1700 U·g-1。利用中性蛋白酶和胰蛋白酶限制性水解大豆分离蛋白,得到相应的水解条件参数。中性蛋白酶的水解条件为:原始pH,温度25℃、底物浓度7.5%、酶添加量250 U·g-1;胰蛋白酶限制水解条件为:原始pH,温度35℃、底物浓度7.5%、酶添加量610 U·g-1。（3）凝胶电泳分析表明,不同酶的催化特异性不同,在低水解程度下,蛋白的酶解模式不同。中性蛋白酶作用下,两类酶修饰蛋白中肽分子片段较短,且在低分子量范围出现两个新的肽片段;胰蛋白酶作用下,两类酶修饰蛋白中肽分子片段相对较大,且没有新片段生成。酶解模式的差异将对酶修饰产品的功能性质产生不同的影响。（4）酶修饰大豆浓缩蛋白溶解性明显增强（NSI提高约25倍）;保水性、吸油性得到一定程度的改善,约提高14%和29%;乳化活性和乳化稳定性均有显著提高,而凝胶性则大大降低。这些变化都与酶解模式相符。酶修饰大豆浓缩蛋白,其溶解性、吸油性、乳化性指标接近或优于商品化的大豆分离蛋白,表明大豆浓缩蛋白的限制性水解,确实能够有目的地改善、保留大豆蛋白的一些功能性质。与SPC相同,SPI的酶解模式与酶修饰产品的功能特性的变化也存在内在联系。胰蛋白酶修饰产品中的大分子片段含量较多,因此在保水、凝胶强度、乳化性等方面都要优于中性蛋白酶修饰产品,尤其是水解度为1%的产品,但在溶解性方面却相对较低;酶修饰产品的几个重要功能性质,如溶解性（NSI提高约29倍）、乳化活性,胰蛋白酶修饰分离蛋白产品的乳化稳定性,以及吸水性明显优于商品化的SPI。因此,限制性酶水解大豆蛋白,能够达到改善、保留一些重要功能性质的目的。通过凝胶电泳分析,发现酶解模式与功能特性变化的内在联系,这为研究功能性质变化以及有效地控制功能性质提供了依据。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 引言
• 1.1 大豆蛋白概述
• 1.1.1 大豆蛋白组成及制品
• 1.1.2 大豆蛋白的营养品质
• 1.1.3 大豆蛋白的保健功能
• 1.1.4 大豆蛋白的功能性及食品应用
• 1.2 大豆蛋白的国内外生产与研究现状
• 1.2.1 生产研究现状
• 1.2.2 大豆蛋白加工的重要性
• 1.2.3 我国大豆蛋白工业未来发展趋势
• 1.3 大豆蛋白的修饰技术
• 1.3.1 大豆蛋白的物理修饰
• 1.3.2 大豆蛋白的化学修饰
• 1.3.3 大豆蛋白的酶修饰
• 1.3.4 大豆蛋白生物工程改进
• 1.4 研究的目的与意义
• 1.5 研究内容
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 原料与试剂
• 2.1.2 仪器与设备
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 理化指标分析方法
• 2.2.2 大豆浓缩蛋白的制备
• 2.2.3 超声辅助处理的影响
• 2.2.4 蛋白酶酶活力的测定
• 2.2.5 大豆浓缩蛋白的限制性水解
• 2.2.6 大豆分离蛋白的限制性水解
• 2.2.7 酶修饰大豆浓缩蛋白和分离蛋白产品的功能性质评价
• 2.2.8 改性蛋白产品的电泳分析
• 3 结果与分析
• 3.1 大豆浓缩蛋白的制备
• 3.1.1 大豆浓缩蛋白制备工艺的优化
• 3.1.2 超声辅助处理的影响
• 3.1.3 大豆浓缩蛋白产品的制备
• 3.2 大豆浓缩蛋白的限制性酶水解
• 3.2.1 蛋白酶活力的测定
• 3.2.2 大豆浓缩蛋白的限制性水解
• 3.2.3 酶修饰大豆浓缩蛋白产品的制备
• 3.3 大豆分离蛋白的限制性酶水解
• 3.3.1 大豆分离蛋白的限制性酶水解
• 3.3.2 酶修饰大豆分离蛋白产品的制备
• 3.4 酶修饰大豆浓缩蛋白和分离蛋白产品的电泳分析
• 3.4.1 酶修饰大豆浓缩蛋白产品的电泳分析
• 3.4.2 酶修饰大豆分离蛋白产品的电泳分析
• 3.5 酶修饰大豆浓缩蛋白和分离蛋白的功能性评价与比较
• 3.5.1 溶解性
• 3.5.2 保水性
• 3.5.3 吸油性
• 3.5.4 凝胶性
• 3.5.5 乳化性
• 3.5.6 吸水性
• 4 讨论
• 4.1 大豆浓缩蛋白的限制性水解及其功能性变化
• 4.2 大豆分离蛋白的限制性水解及其功能性变化
• 5 结论
• 6 创新点
• 致谢
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的学术论文