论文题目: 酶解—膜分离制备改性大豆蛋白的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 食品科学
作者: 杨国龙
导师: 彭志英,赵谋明,杨晓泉
关键词: 脱脂豆粕,选择性酶解,超滤,改性大豆蛋白,聚丙烯酰胺凝胶电泳,功能性,凝胶流变性
文献来源: 华南理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本文以低温脱脂豆粕为原料，采用选择性酶解-超滤膜分离的方法制备改性大豆蛋白（EMSPs）。该改性工艺简单可操作性强，同时可完成酶解、分离和浓缩等操作，为大豆粕的综合利用提供一条新的途径，并能提高大豆粕的附加值。 本研究用五种蛋白酶(Alcalase? 2.4L Multifect? Neutral ProtexTM 6L Multifect? P-3000 Fungal Protease Concentrate)水解天然大豆蛋白，SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳表明：天然大豆蛋白酶水解时，主要组分大豆7S球蛋白（主要是β-conglycinin）与11S球蛋白（主要是glycinin）被水解的难易程度不同。一般来说，β-conglycinin比是glycinin更容易水解，β-conglycinin的α’和α亚基比它的β亚基容易水解，glycinin的酸性亚基比碱性亚基容易水解。说明天然大豆蛋白能够在适当的条件下被选择性水解。 脱脂豆粕和水按一定比例混合，室温下pH8.0搅拌40min，混合液经离心（20℃，8000rpm，15min）得到大豆蛋白提取液，提取液经选择酶解-超滤改性，截留液灭酶后冷冻干燥得到改性大豆蛋白，蛋白质回收率在80％以上，蛋白质含量大于75％。用纯水冲洗和化学试剂清洗，能够较好的除去膜污染，膜通量恢复率在90％以上。 SDS-PAGE分析显示，选择性酶解-超滤改性大豆蛋白主要含有glycinin的酸性和碱性亚基，氨基酸组成分析表明，EMSPs间有相似的氨基酸组成；与脱脂豆粕和酸沉大豆蛋白（APP）相比，改性大豆蛋白中谷氨酸的含量较高，而天冬氨酸、精氨酸和亮氨酸的含量则较低。改性大豆蛋白的表面疏水性（H0）较酸沉大豆蛋白有显著提高。 EMSPs与酸沉大豆蛋白的功能性有较大差异。与APP相比，EMSPs的溶解性增加，尤其是pH4.0-8.0间有很明显的增加；乳化活性指数增加，可是乳化稳稳定性指数没有明显的差别；起泡能力升高，而泡沫稳定性降低；持水能力下降。因在弱酸性条件下有较好的溶解性，EMSPs能够应用于饮料中。 差示扫描量热（DSC）分析结果表明，改性大豆蛋白与酸沉大豆蛋白有相似的DSC曲线，只是EMSPs的变性温度升高，热转变（calorimetric transition）半峰高处的宽度(ΔT1／2)增加，说明EMSPs的热稳定性明显提高，热变性的协同性有所降低。EMSPs具有较好的热性质，所以能够扩大大豆蛋白在食品中的应用范围。 pH7.6时，随离子强度的增加EMSPs和APP的凝胶化温度降低，凝胶化时间缩短；pH5.2时，随离子强度的增加EMSPs和APP的凝胶化温度升高，凝胶化时
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 大豆蛋白的组成和性质
1.2.1 7S球蛋白
1.2.1.1 β-伴球蛋白的四级结构
1.2.1.2 β-伴球蛋白的二级结构和三级结构
1.2.1.3 β-伴球蛋白的一级结构
1.2.2 11S球蛋白
1.2.2.1 11S球蛋白的四级结构
1.2.2.2 Glycinin的二级结构和三级结构
1.2.2.3 Glycinin的一级结构
1.3 大豆蛋白的功能性和应用
1.3.1 溶解性
1.3.2 起泡性
1.3.3 乳化性
1.3.4 持水性
1.3.5 凝胶化
1.4 大豆蛋白的改性方法
1.4.1 大豆蛋白的糖基化
1.4.2 大豆蛋白的酰基化
1.4.3 大豆蛋白的磷酸化
1.4.4 大豆蛋白的酶水解
1.5 膜分离技术在大豆蛋白分离和改性中的应用
1.5.1 膜分离在传统大豆蛋白生产中的应用
1.5.2 改性大豆蛋白和大豆肽的生产
1.6 膜污染及减轻膜污染的方法
1.6.1 膜污染的定义及基本原理
1.6.2 膜污染的模型
1.6.3 减轻膜污染的方法及膜污染的清洗
1.6.3.1 减轻膜污染的方法
1.6.3.2 膜污染的清洗
1.7 本课题研究的主要目的、意义和内容
1.7.1 本课题研究的目的和意义
1.7.2 本课题研究的内容
参考文献
第二章 天然大豆蛋白的选择性水解
2.1 引言
2.2 材料与方法
2.2.1 材料
2.2.1.1 原料和酶制剂
2.2.1.2 试剂
2.2.2 方法
2.2.2.1 天然大豆蛋白的选择性水解
2.2.2.2 热变性大豆蛋白的水解
2.2.2.3 SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳
2.3 结果与讨论
2.3.1 温度对酶水解的影响
2.3.2 天然大豆蛋白的选择性水解
2.3.3 热变性大豆蛋白的酶解
2.4 本章小节
参考文献
第三章 选择性酶解-超滤制备改性大豆蛋白
3.1 引言
3.2 材料与方法
3.2.1 材料、试剂及设备
3.2.2 方法
3.2.2.1 工艺流程
3.2.2.2 蛋白质含量的测定
3.2.2.3 灰分的测定
3.2.2.4 固形物含量
3.2.2.5 膜分离过程的膜性能的评价
3.2.2.6 SDS-PAGE
3.2.2.7 氨基酸分析
3.2.2.8 膜的清洗
3.2.2.8.1 反渗透水冲洗
3.2.2.8.2 化学试剂清洗
3.2.2.8.3 超滤膜清洗效果的评价
3.3 结果与讨论
3.3.1 初始物料浓度对膜通量的影响
3.3.2 压力对膜通量的影响
3.3.3 酶解对膜通量的影响
3.3.5 超滤分离
3.3.5.1 超滤分离过程中截流率的变化
3.3.6 超滤膜的操作特性
3.3.6.1 天然大豆蛋白提取液超滤时超滤膜的操作特性
3.3.6.2 天然大豆蛋白提取液的选择性酶解-超滤时超滤膜的操作特性
3.3.6.3 两种条件下超滤膜的操作特性的比较
3.3.7 改性蛋白的组分
3.3.8 产物蛋白质回收率和蛋白质含量
3.3.9 膜污染的清洗
3.3.9.1 反渗透水冲洗对膜通量恢复率的影响
3.3.9.1.1 操作方式对膜通量恢复率的影响
3.3.9.1.2 膜面流速对冲洗效果的影响
3.3.9.1.3 跨膜压力对冲洗效果的影响
3.3.9.2 化学试剂清洗对膜通量恢复率的影响
3.3.9.2.1 碱性清洗液浓度对膜通量恢复率的影响
3.3.9.2.2 表面活性剂溶液对膜通量恢复率的影响
3.3.9.2.3 酸性清洗液对膜通量恢复率的影响
3.3.9.3 综合清洗效果
3.4 本章小节
参考文献
第四章 改性大豆蛋白的特性与功能性质
4.1 前言
4.2 材料与方法
4.2.1 材料、试剂及设备
4.2.2 方法
4.2.2.1 表面疏水性
4.2.2.2 溶解性
4.2.2.3 乳化性
4.2.2.4 起泡性
4.2.2.5 持水性
4.3 结果与讨论
4.3.1 蛋白的表面疏水性
4.3.2 蛋白的溶解性
4.3.3 改性蛋白的乳化性
4.3.4 改性蛋白的起泡性
4.3.5 改性蛋白的持水性
4.4 本章小节
参考文献
第五章 改性大豆蛋白的热性质
5.1 前言
5.2 材料与方法
5.2.1 材料与设备
5.2.2 差示扫描量热分析
5.3 结果与讨论
5.4 本章小节
参考文献
第六章 改性大豆蛋白凝胶的流变特性
6.1 前言
6.2 材料与方法
6.2.1 材料
6.2.2 方法
6.2.2.1 改性大豆蛋白的凝胶流边学性质
6.3 结果与讨论
6.3.1 小变性流变的线性区间
6.3.2 大豆蛋白热凝胶过程
6.3.3 凝胶化温度
6.3.4 蛋白凝胶的小变形流变性
6.3.5 pH值对大豆蛋白凝胶流变性质的影响
6.3.6 离子强度对大豆蛋白凝胶性质的影响
6.3.7 改性(选择性酶解-超滤)大豆蛋白形成凝胶的机理
6.4 本章小节
参考文献
结论与展望
攻读博士期间发表的论文
致谢
发布时间: 2006-09-19
参考文献
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- [6].大豆蛋白在空气—水和油—水界面上的流变学研究[D]. 周春霞.华南理工大学2006
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相关论文
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