枯草杆菌蛋白酶水解大豆分离蛋白的研究

食品添加剂、辅料特辑／食品工业基料 住五工素 枯草杆菌蛋白酶水解大豆分离蛋白的研究 常德师范学院生物系(湖南常德415000) 黄建韶 张 洪 黄 錾 摘 要 采用枯草杆菌蛋白酶对大豆分离蛋白进行水 解工艺条件的研究。通过单因素分析，正交试验，确定 了枯草杆 菌蛋白酶酶解大豆分 离蛋 白的最佳水解条 件，即 pH7．0、温度 45℃、酶浓度 2000u／g大豆分离蛋 白、底物浓度 3％。在此条件下水解 6h，水解度可达 60％ 以上 。 关键词 大豆分离蛋白 枯草杆菌蛋白酶 酶解 Abstract Hydrolysis of soybean protein isolate with subillisin is studied．The optimum conditions have been found by mone~factor analysis and orthogonal test as follows， pH：7．0，hydrolysing temperature：45℃ ，enzyme concert- tration：200(0 per gram of substrate，concentration of sub- strate：3％ ．At this optimum condition，reacted 6 hours， the degree of hydrolysis of soybean protein isolate Can go up tn 6O％ ． matic hydrolysis． 大豆分离蛋白(SPI)是以优质大豆为原料，除去豆 油和水溶性的非蛋白成分 ，蛋白质含量在 90％以上的 一 种大豆蛋白制品。其最大特点是蛋白质含量高，氨 基酸分布合理，且具有降低人体胆固醇含量的作用，在 食品加工领域有着广泛的应用前景。 大豆分离蛋白主要由 7s和 1Is球蛋白组成，从而 使得 SPI的消化率和生物效价远不及牛奶 、鸡蛋等动 物蛋白质。通过对大豆蛋白的酶法水解，将大分子蛋 白质水解成小分子肽类和氨基酸，提高了大豆蛋白的 生物效价，易为人体消化和吸收。同时还能提高溶解 度 ，降低粘度，改善大豆蛋白的功能特性。 枯草杆菌蛋白酶来源丰富，酶解能力强，能充分水 解大豆分离蛋白成小分子肽。本试验通过枯草杆菌蛋 白酶对大豆分离蛋白酶酶解效果的探讨 ，确立了合理、 可靠的酶解工艺条件，以期为工业化生产提供理论依 j j j 业 j 盥 j 3．3 提取条件对羊栖菜粗多糖提取的影响 学集刊 ，1962，NOI：(140～158) 羊栖菜粉在温度 85％，热水提取 3h，然后滤渣重 [3】Gibbons M N．The determination of methylpentoses． 复提取一次，提取时间为 2h，得到羊栖菜粗多糖。 Analyst．1955，80：267～276 表 2 羊栖莱粗多糖主要成分及得率(以干基计) [4】叶应妩，王毓三主编 ．全国临床检验 操作规程 操作规程下载怎么下载操作规程眼科护理技术滚筒筛操作规程中医护理技术操作规程 (第 成分 褐藻糖胶 褐藻胶 褐藻淀粉“ 灰分 得率 含量(％) 4．76 36．2 0．45 29．1 16。2 褐藻糖胶 六：以岩藻糖计 褐藻淀粉 六六：以葡萄糖计 4． 小 结 综上所述，从羊栖菜中提取粗多糖的最适条件为： 提取温度 85℃，提取时间 3h。由于滤渣中还有残余的 多糖，通过增加提取次数，可以提高得率。 陈绍瑷等【6 对洞头县所产的羊栖菜进行水提取 ， 粗多糖得率为 8．5％，西出英一等 对 日本产的羊栖菜 进行水提取 ，粗多糖得率为 5．69％。本文工艺条件下， 最后粗多糖得率为 16．2％，其 中褐藻糖胶含量 (以岩 藻糖计 )为 4．76％，褐藻胶含量为 36．2％，褐藻淀粉含 量(以葡萄糖计)为 0．45％。本文的提取工艺还有待优 化，以期待进一步提高羊栖菜粗多糖得率。 参考文献 [1】纪明侯，张燕霞 ．褐藻胶 氮杂芴比色定量方法 的研究 ．海洋科学集刊，1962，NO1：(196～204) [2】曾呈奎 ，纪明侯 ．马尾藻褐藻胶的研究 I ．海洋科 二版)第二章：糖类测定 ．中华人民共和国卫生医政司 [5】西出英一，内田直行 ．日本产褐藻类中 7 3一叉 含有多糖量c二一)0、 。Nippon SuisanGakkaishi 53(6)， 1083～1088(1987) [6】陈绍瑗 ，莫为民，潘远江 ，陈耀祖 ．海洋药物研 究 (Ⅲ)—— 羊栖 菜 多糖 ．兰 州大学 学报 1998，34(4)： ll0～ll3回 (上接第 ll页)液中含蛋白质为l63．57mg／lOOml，八种游 离状态的必须氨基酸含量 占总蛋白质含量的24％。其 产品清澈透亮、甜酸适 口，符合相关的理化卫生指标。 参考文献 [1】张燕平 ．味精厂下脚料米渣的开发利用 ．杭州食 品科技 ．1994(3)：22～26 [2】杜善民，张文德 ．一种快速测定调味品中氨态氮的 新方法 ．中国调味品，1998(1)：32～36 [3】邱雁临，王金华，曾莹，李世杰 、发 酵米渣制备复合 氨基酸液扩大试验 ．湖北工学院学报 ，1999．14(1)： 45～48同 · l3· 维普资讯 http://www.cqvip.com 住品工素 食品添加剂、辅料特辑／食品工业基料 据和参考。 1． 材料与方法 1．1 试验材料 大豆分离蛋白 (蛋白质含量 90．26％)：湖北云梦 植物蛋白厂，枯草杆菌蛋白酶 (活力 15OOu／mg)：上海 伯奥生物科技有限公司，牛血清白蛋白：华美生物工程 公司，Folin酚试剂：北京鼎国生物技术发展中 tL,。 1．2 主要试验仪器 TU一1800PC紫外可见分光光度计 ：北京普析通用 仪器有限公司，TG【厂16c台式离 tL,机：上海安亭科学仪 器厂，420A台式酸度计：奥立龙公司，AGK型磁力搅拌 可调控温器：山东荷泽市生化仪器厂。 1．3 试验方法 1．3．1 大豆分离蛋白的酶解反应 配制一定浓度的大豆分离蛋白溶液 ，90~C加热 10min，冷却至试验设定的温度，调 pH至试验设定值， 加入反应所需的酶量，并低速搅拌。在反应过程中以 lmol／L的 NaOH维持 pH值恒定(±0．1pH单位)。水解 至预定时间后，酶解液置 95~C水浴中 10min钝化蛋白 酶 ，冷却后置冰箱中待分析用。 1．3．2 水解度(DH)的测定 ：TCA法 1．3．3 蛋白质浓度及可溶性氮的测定：Folin酚法 2． 结果与讨论 2．1 单因素分析 2．1．1 pH的影响 酶解条件 ：温度45~C，酶的浓度 [E】1D0~／g，底物 浓度[s】3％，酶解时间1h，以水解度为指标 ，结果见图 1。由图1可知，酶解反应的最适 pH在6．5～7．5之间。 ＼ 士 0 ：／ ，一 ＼ 一 一 pH 图 1 pH对 SPI水解度的影响 2．1．2 温度的影响 酶解条件 ：pH7．0，酶的浓度[El 1000u／g，底物浓度 [s】3％，酶解时间 1h，以水解度为指标，结果见图 2。由 图 2可知，酶解反应的最适温度在 40～50cI=之间。 ＼ 舌 一 一 i - — — 一 ——■ 一 一 ； i T／cI= 图 2 温度对 SPI水解度的影响 2．1．3 酶浓度的影响 酶解条件：pH7．0，温度 45cI=，底物浓度[s】3％。酶 解时间 1h，以水解度为指标，结果见图 3。 由图 3可知 ，酶浓度的增加，DH上升很快，但酶浓 度大于 1500u／g大豆蛋白后，DH的增加显著减慢，因 此确定酶解反应的酶浓度为 1000～2D0~／g大豆蛋 白。 50 40 30 20 0 10 0 ： -， ， 一 ’ 0 500 1000 1500 2000 2500 E／ug一 图 3 酶浓度对 SPI水解度的影响 2．1．4 底物浓度的影响 酶解条件：pH7．0，温度 45cI=，酶的浓度 [E】1000u／ g，酶解时间 1h，以水解度为指标 ，结果见图 4。由图4 可知，随着底物浓度的增大，DH缓慢降低，说明底物对 酶有抑制作用，由于 SPI溶解性差，超过 5％很难充分 溶解 ，因此确定酶解反应的底物浓度为 3％ ～5％。 50 40 30 20 0 10 0 r — — — ， ～ 0 1 2 3 4 5 S／％ 图 4 底物浓度对 SPI水解度的影响 2．2 正交试验确定酶解大豆分离蛋白的最佳水解条 件 采用 (34)正交表，以水解度(DH％)为测定指标， 拟定试验 方案 气瓶 现场处置方案 .pdf气瓶 现场处置方案 .doc见习基地管理方案.doc关于群访事件的化解方案建筑工地扬尘治理专项方案下载 (见表 1)来考虑四个因素对水解度的影 响，水解时间为 2h。 表 1 正交因素水平表 由正交试验结果表2(略)看出，影响水解度的四个 因素中，其影响程度大小为 B>D>A>C，最佳组合为 B3C-D2。在此条件下酶解2h，水解度可达52．8％。故确 定枯草杆菌蛋 白酶酶解大豆分离蛋 白的最佳条件为 pH7．0，温度45cI=，酶的浓度2D0~／g，底物浓度3％。 2．3 酶解时间的确定 影响大豆分离蛋白水解度的另一重要因素是酶解 时间。在 pH7．0，温度 45~C，酶浓度 20(]~／g，底物浓度 · 14 · 维普资讯 http://www.cqvip.com 食品添加剂、辅料特辑／食品工业基料 矗工案 南瓜粉中果胶的提取工艺 无锡市贸易资产经营公司(214001) 强煦菁 摘 要 从脱 色后的南瓜粉 中提取果胶 ，利用乙醇进 行沉淀。就提取工艺参数对果胶的得率和胶凝度进行 了研 究。利用正交实验 ，确定了果胶提取的最优工艺 条件 。 关键词 南瓜 果胶 提取 1． 前 言 南瓜r Cucurbita moschata)，属葫芦科一年生草本植 物。南瓜中富含果胶 ，果胶含量占干物质的 7％ ～17％ It] 。 它在制药 、食品加工等方面用途甚广。据称 ，果胶能 降低血糖和胆固醇，可用于治疗糖尿病和心血管硬化 等。南瓜生长力极强 ，耐贫瘠干旱 ，易栽培。本文对脱 色后南瓜粉的果胶进行了提取 ，作为功能性添加剂用 于药品或食品中。 2． 实验材料与方法 2．1 主要实验材料 电热恒温水浴箱：江苏沙河医疗器械厂； 恒温干燥箱 ：北京医疗器械设备工厂； PHS-10A数字酸度／离子计：萧山市科学仪器厂； 81—2型恒温磁力搅拌器：上海司乐仪器厂； 南瓜 ：市场购买 ； 奥氏粘度计 2．2 实验方法 3％的条件下，用枯草杆菌蛋白酶对大豆分离蛋 白进行 酶解 ， ＼ Z 0 图 5 酶解时间与水解度的关系 由图 5可知，枯草杆菌蛋白酶酶解大豆分离蛋白 在前 1h内反应剧烈 ，水解迅速 。6h后水 解度可达 60．9％，此后水解度增加不明显，从生产效率来考虑， 酶解时间不宜过长 ，因此合理的水解0~f~-I为 6h左右。 3． 结 论 通过试验确定了枯草杆菌蛋白酶酶解大豆分离蛋 一三 。 霪 一 囊 一 一 攀 — 鍪 后 !酸⋯ ．． ⋯ I_． ．一上． ．⋯．． ．⋯．． ．⋯．． ．一 篁 兰 囊 一 囊 霪 一 一 一 一 爰 南!一；提；一 滤； 液； 渣；一；涤 一；燥 一 碎 一 胶 !瓜 卜—_-J t 滤 。 。 。 ； 。； ；。。 ； 聋． 装 鎏 一 蓑 — 曩 一 菱 ⋯ ⋯ ： l--．．： l__．．： ： ．： 图 1。果胶的提取工艺流程 2．2．2 不同的提取工艺参数对果胶成品得率和胶凝 度的影响 设置不同的萃取液 pH(1．0、1．5、2．0、2．5、3．0)、萃 取温度℃(60、70、80、90、100)、萃取时间 min(30、45、60、 75、90、105、120)、料液比(1+10、1+15、1+20、1+25、 1+30、1+35)、乙醇浓度％(40、50、60、70)，考察其对果 胶成品得率和胶凝度的影响。 2．2．3 果胶提取最佳条件的选择 以萃取温度、萃取时间、料液比和萃取液 pH为考 察因素，做四因素四水平实验，每次实验均提取两次， 合并浸取液 ，测定 果胶含量 及胶凝度 并计算产 率。选择 L ( )正交表进行方差分析，最后选择最佳工 白的最佳条件为 pH7．0，温度 45℃，酶的浓度 2000u／g 大豆分离蛋白，底物浓度 3％。在此条件下酶解 6h，水 解度超过 60％，能使大豆蛋白转化为极易消化吸收的 多肽和氨基酸 ，这对于改善大豆蛋白的营养特性 ，拓广 大豆蛋白的应用有着重要的作用。 参考文献 【1】肖军凯，高孔荣，曾庆孝 ．木瓜蛋白酶水解大豆分 离蛋白的研究 、食品科学，1995(8)：3～7 【2】崔继科，刘景顺 ．大豆分 离蛋白酶解的研究 (一)． 郑州粮食学院学报 1998(3)：12～20 【3】邓勇，吴煜欢 ．微生物蛋白酶对大豆分离蛋白水解 作用的研究 ．食品科学，1999(6)：42～45 【4】K．Elsvier，Tens Adler-Nissen、Enzymic Hydrolysis of Food Protein、Applied Science Publishers，1 984 【5】王璋编著 ．食品酶学，北京：轻工业出版社，1990 【6】郭勇编著 ．现代生化技术，华南理工大学出版社， 1996同 · 15 · 维普资讯 http://www.cqvip.com