大米蛋白質(zhì)的酶法水解及其性質(zhì)研究

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1、2003年10月中國糧油學(xué)報(bào)Vol.18,No.5第18卷第5期JournaloftheChineseCerealsandOilsAssociationOct.2003大米蛋白質(zhì)的酶法水解及其性質(zhì)研究注王章存姚惠源(江南大學(xué)食品學(xué)院,無錫214036)摘要本文通過三種蛋白酶催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)特性的比較,確定用堿性蛋白酶Alcalase作為水解大米分離蛋白的酶制劑,并通過正交試驗(yàn)分別獲得高溶解性、高發(fā)泡性、高乳化性大米蛋白水解物的酶反應(yīng)條件。本實(shí)驗(yàn)所得到的大米蛋白水解物最大溶解度為50.2%,最大發(fā)泡力為50mL,最大乳化力為

2、73.6mL/g。關(guān)鍵詞大米蛋白蛋白酶蛋白質(zhì)水解0前言Alcalase、中性酶Neutrase)配制5%的大米分離蛋白的懸濁液(pH值為7.0、大米蛋白以其合理的氨基酸組成、較高的生物利用率及特有的低敏性等特點(diǎn)被視為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)11-32。7.5、7.0分別用于復(fù)合酶P(Protamex)、堿性酶A(A-l而在味精和淀粉生產(chǎn)中的大量副產(chǎn)品蛋白質(zhì)未被充calase)和中性酶N(Neutrase)試驗(yàn)),酶的用量分別為0.1%(E/S),于50e下保溫,每隔30min取樣一次,沸分利用,其主要原因是大米蛋白的水溶性較差,為此水

3、浴中滅酶3min,離心(1000r/min@5min)后,測(cè)定上大米蛋白的開發(fā)利用被列入國家十五科技攻關(guān)課題。目前國內(nèi)外對(duì)大米蛋白的提取多采用堿溶技術(shù)。作清液中蛋白質(zhì)含量。1.2.2酶水解反應(yīng)條件的優(yōu)化者認(rèn)為對(duì)大米蛋白的開發(fā)利用宜首先獲得高純度大采用正交試驗(yàn)方法,以獲得高溶解性、高發(fā)泡性、米蛋白,然后采用不同的改性方法使其適用于不同的用途。為此作者曾制備蛋白含量達(dá)90%的大米分離高乳化性的蛋白水解物為目的,考查的影響因子是蛋蛋白粉。當(dāng)然該分離蛋白的物化功能尚不能滿足食白濃度、酶添加量和反應(yīng)時(shí)間。每組試驗(yàn)結(jié)束后在45e以下

4、真空濃縮和干燥。品加工的需要。為此本文探討酶法水解大米分離蛋所得產(chǎn)物用于溶解、發(fā)泡和乳化性能指標(biāo)的測(cè)定。白(RPI)改善其物化功能性的技術(shù)措施。1.2.3測(cè)定方法142蛋白質(zhì)含量測(cè)定:采用Folin-酚試劑法。1材料和方法蛋白質(zhì)溶解度:以上清液中蛋白質(zhì)含量占反應(yīng)體1.1材料系中蛋白總量的百分比表示。大米分離蛋白:由本實(shí)驗(yàn)室制備,蛋白質(zhì)含量起泡性測(cè)定:取3g樣品加50mL去離子水,用89.5%,粗灰分1.2%。0.05mol/LNaOH或HCl調(diào)pH7后攪拌30min,再加去蛋白酶為諾維信公司產(chǎn)品,酶制劑品種是Pro-離子

5、水至100mL作為測(cè)試液(水溫為35e),于tamex,Alcalase和Neutrase(標(biāo)示每g酶活力分別為1.1000r/min轉(zhuǎn)速下攪拌3min,立即測(cè)定泡沫體積。放5,3.0和1.5安森單位)。置30min后測(cè)定下層析出液體的體積,以判斷泡沫的市售純正花生油。穩(wěn)定性。1.2試驗(yàn)方法152乳化性測(cè)定:取1%的蛋白質(zhì)溶液50mL加入1.2.1三種蛋白酶的比較(復(fù)合酶Protamex、堿性酶純花生油,并用電導(dǎo)儀監(jiān)測(cè)至電導(dǎo)率下降為零時(shí)停止注:國家十五科技攻關(guān)項(xiàng)目加油,此時(shí)滴加花生油的總量即為該蛋白質(zhì)樣品的最收稿日期:2

6、003-03-11大乳化量,以每g蛋白質(zhì)乳化油的毫升數(shù)表示(mL/王章存:男,1963年出生,博士研究生,副教授,糧油食品生物技術(shù)g)。研究6中國糧油學(xué)報(bào)2003年第5期2試驗(yàn)結(jié)果和討論根據(jù)正交試驗(yàn)的結(jié)果分析方法,將三種因素對(duì)蛋2.1蛋白酶水解動(dòng)力學(xué)特性的比較白溶解度、發(fā)泡性和乳化性的影響趨勢(shì)列于圖2、圖3、圖4。三種酶在各自最適溫度和pH條件下反應(yīng)后,每可見,酶的使用量和反應(yīng)時(shí)間是影響蛋白質(zhì)水解隔30min取樣一次,測(cè)定上清液中蛋白的含量,并以此作出相應(yīng)的[p]-t曲線,其結(jié)果如圖1。物溶解度的主要因素,隨著加酶量的增

7、加和反應(yīng)時(shí)間的延長,溶解度都會(huì)明顯增加,達(dá)到一定值后增加緩慢(圖2),這也是符合酶動(dòng)力學(xué)規(guī)律的。因此單從增加大米蛋白溶解度而言,可以選擇組合條件[E]3、t3、[s]1,即水解溶液中蛋白濃度3%,加酶量0.03%,反應(yīng)時(shí)間1.5h。圖1酶反應(yīng)進(jìn)度曲線由圖1可知,三種酶的[p]-t曲線符合典型的酶反應(yīng)過程曲線,但又表現(xiàn)出不同的特性。反應(yīng)1h后,均出現(xiàn)[p]-t曲線的拐點(diǎn),隨時(shí)間增加,Alcalase中產(chǎn)物濃度增大趨勢(shì)仍然明顯,而Protamex和Neutrase兩種酶在出現(xiàn)拐點(diǎn)后產(chǎn)物濃度增加平緩,說明Alcalase具有較

8、高的酶活力和酶穩(wěn)定性。上述實(shí)驗(yàn)結(jié)果反應(yīng)出的三種蛋白酶的特性與酶制劑產(chǎn)品介紹是吻合的,即水解植物蛋白時(shí)使用堿性蛋白酶Alcalase更合適;另外從酶制劑的使用成本看,Alcalase也比其它兩種酶有明顯的優(yōu)勢(shì);因此,本實(shí)驗(yàn)中蛋白質(zhì)的水解采用Alcalase酶制劑。2.2不同條件下酶水解產(chǎn)物的功能性質(zhì)依據(jù)酶產(chǎn)品介紹和圖1