大豆分離蛋白半干法改性和酶解熱動(dòng)力學(xué)及產(chǎn)物生物活性研究.pdf

1、隨著食品工業(yè)的飛速發(fā)展，需要大量具有卓越功能特性的蛋白質(zhì)作為食品原料。通過糖基化改性等化學(xué)改性方法可以使大豆蛋白原有的許多功能性質(zhì)，能夠更好的滿足食品工業(yè)的需要。近年來蛋白酶水解大豆蛋白一直是人們研究的熱點(diǎn)。傳統(tǒng)研究蛋白酶水解大豆蛋白生成大豆肽的方法，是通過三硝基苯磺酸法測(cè)定產(chǎn)物的水解度，甲醛滴定法測(cè)定氨基氮，三氯乙酸沉淀法測(cè)定可溶性氮等的研究，來確定最佳反應(yīng)條件。試驗(yàn)方法復(fù)雜，隨意性大，對(duì)蛋白酶水解反應(yīng)的最佳試驗(yàn)條件的確定沒有進(jìn)行定量

2、的研究。本文的研究目的在于通過利用生化反應(yīng)中普遍存在熱效應(yīng)的微量量熱法能克服這些缺點(diǎn)。通過高靈敏度的微量量熱儀直接測(cè)量酶催化反應(yīng)過程中微量的熱量變化，具有靈敏度高、操作簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
　　本文針對(duì)大豆分離蛋白糖基化改性目前存在的問題，首次采用半干法對(duì)其進(jìn)行改性，明確在適宜的條件下半干法改性能夠有效提高大豆分離蛋白的凝膠強(qiáng)度，乳化特性;利用微量量熱儀測(cè)出蛋白酶對(duì)大豆分離蛋白催化反應(yīng)的熱功率—時(shí)間曲線，計(jì)算出酶催化反應(yīng)的米凱利斯常數(shù)和最

3、大速率，定量得到酶催化反應(yīng)的最適溫度和最適pH。通過金屬離子對(duì)蛋白酶水解大豆分離蛋白催化反應(yīng)影響的熱功率—時(shí)間曲線的分析，率先得出金屬離子對(duì)酶催化反應(yīng)的激活或抑制的影響，總結(jié)出金屬離子在催化反應(yīng)中對(duì)蛋白酶作用的模式;首次測(cè)出酶解產(chǎn)物大豆多肽對(duì)大腸桿菌、酵母菌、酵母菌代謝作用的熱功率—時(shí)間曲線，計(jì)算出細(xì)菌代謝的生長(zhǎng)速率常數(shù)，得到大豆多肽促菌和抑菌效果。得出如下主要結(jié)論。
　　⑴通過對(duì)添加麥芽糊精進(jìn)行半干法共價(jià)改性處理。最佳改性工藝條

4、件為大豆分離蛋白與麥芽糊精質(zhì)量比3.7∶1，體系含水量為25％，反應(yīng)溫度為71℃，反應(yīng)時(shí)間為30 min。在此工藝條件下凝膠強(qiáng)度為1982 g，較未改性大豆分離蛋白提高23.0％。回歸方程也能較好地預(yù)測(cè)大豆分離蛋白凝膠強(qiáng)度隨共價(jià)改性工藝參數(shù)變化的規(guī)律。試驗(yàn)證明半干法可有效提高大豆分離蛋白的凝膠強(qiáng)度。
　?、评冒敫煞夹g(shù)制備高乳化活性和乳化穩(wěn)定性大豆分離蛋白粉。最佳工藝條件為:麥芽糊精添加量39％、體系含水量為18％、反應(yīng)溫度為6

5、5℃、反應(yīng)時(shí)間為8.4h條件下，大豆分離蛋白粉的乳化活性71.9ml/g、乳化穩(wěn)定性91.2％。
　　⑶中性蛋白酶對(duì)大豆蛋白催化反應(yīng)的最適溫度(319.19K)、最適pH(7.13)。金屬離子(Li+，Na+)是屬于競(jìng)爭(zhēng)性抑制類型。其抑制規(guī)律是:在相同濃度時(shí)Li+的抑制作用＞Na+;在不同濃度時(shí)，則隨著金屬離子濃度的增加而抑制作用增加;金屬離子(Cd2+，Mn2+)是屬于競(jìng)爭(zhēng)性激活類型，其激活規(guī)律是:在相同濃度時(shí)Cd2+的激活作用

6、＞Mn2+;在不同濃度時(shí)，隨著金屬離子濃度的增加而激活作用增加。
　?、纫鹊鞍酌笇?duì)大豆蛋白催化反應(yīng)的最適溫度(323.27K)、最適pH(7.77)。金屬離子(Ca2+，Mg2+)是屬于競(jìng)爭(zhēng)性抑制類型。其抑制規(guī)律是:在相同濃度時(shí)Ca2+的抑制作用＞Mg2+;在不同濃度時(shí)，隨著金屬金屬離子濃度的增加而抑制作用增加。金屬離子(Na+，K+)是屬于競(jìng)爭(zhēng)性激活類型。激活規(guī)律是:在相同濃度時(shí)Na+的激活作用＞K+;在不同濃度時(shí)，隨著金屬離子

7、濃度的增加而激活作用增加。
　?、稍诓ぬ}蛋白酶最適溫度、最適pH條件下，測(cè)出了金屬離子可逆競(jìng)爭(zhēng)時(shí)菠蘿蛋白酶對(duì)大豆蛋白催化反應(yīng)的熱功率—時(shí)間曲線，得到了金屬離子（Li+，Na+）是屬于競(jìng)爭(zhēng)性抑制類型。抑制規(guī)律是:在相同濃度時(shí)Li+的抑制作用＞Na+;在不同濃度時(shí)，隨著金屬金屬離子濃度的增加而抑制作用增加;金屬離子（Ca2+，Mg2+）是屬于競(jìng)爭(zhēng)性激活類型。激活規(guī)律是:在相同濃度時(shí)Ca2+的激活作用＞Mg2+;在不同濃度時(shí)，隨著金屬離

8、子濃度的增加而激活作用增加。
　?、蕢A性蛋白酶對(duì)大豆蛋白催化反應(yīng)的最適溫度(329.5K)、最適pH(8.25)。金屬離子（Pb2+、Ag+）是屬于競(jìng)爭(zhēng)性抑制類型。抑制規(guī)律是:在相同濃度時(shí)Pb2+的抑制作用＞Ag+;在不同濃度時(shí)，隨著金屬金屬離子濃度的增加而抑制作用增加。金屬離子(Na+、Mg2+)是屬于競(jìng)爭(zhēng)性激活類型。激活規(guī)律是:在相同濃度時(shí)Na+的激活作用＞Mg2+;在不同濃度時(shí)，隨著金屬離子濃度的增加而激活作用增加。

9、　?、舜蠖苟嚯膶?duì)大腸桿菌代謝的作用效果是:當(dāng)大豆多肽的濃度C＜2.06mg/ml時(shí)大豆多肽對(duì)大腸桿菌的生長(zhǎng)代謝的影響為促進(jìn)作用;在C＞2.06mg/ml時(shí)，表現(xiàn)出抑菌效果。
　?、檀蠖苟嚯膶?duì)沙門氏菌代謝的作用效果是:當(dāng)大豆多肽的濃度C＜2.67mg/ml時(shí)大豆多肽對(duì)沙門氏菌的生長(zhǎng)代謝的影響為促進(jìn)作用;在C＞2.67mg/ml時(shí)，表現(xiàn)出抑菌效果。
　?、痛蠖苟嚯膶?duì)酵母菌代謝的作用效果是:在實(shí)驗(yàn)濃度范圍內(nèi)，不同濃度的大豆多肽存在