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酪蛋白磷酸肽的制备及其持钙能力的研究

作　者: 徐曼
导　师: 何东平
学　校: 武汉工业学院
专　业: 粮食、油脂及植物蛋白工程
关键词: 酪蛋白磷酸肽制备持钙能力
分类号: TQ936.16
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

酪蛋白磷酸肽（Casein Phosphopeptides,CPP）是以牛乳酪蛋白为原料,经单一酶或复合酶水解,再经分离纯化而得到的含磷酸丝氨酸簇的天然生理活性肽。它在pH呈中性至微碱性的动物小肠下段,能与Ca²⁺、Fe²⁺和Zn²⁺等金属离子结合,阻止金属离子与磷酸根产生沉淀,使小肠内可溶性的钙、铁和锌的浓度增加,从而促进这些必需金属离子的吸收和利用。本文以酪蛋白为原料制备CPP,对CPP的制备工艺及其持钙能力进行了研究。采用L₉（3⁴）正交实验,对碱性蛋白酶2709酶解酪蛋白制备酪蛋白肽的工艺进行优化,得到最佳酶解条件为:底物浓度5%,温度50℃,加酶量9000 U/g,pH 9.0,酶解时间3 h。在此条件下,酪蛋白水解度达到22.85%。采用钙-乙醇沉淀法从酪蛋白肽中分离出粗制CPP,考察了分离过程中影响CPP得率和氮/磷摩尔比（N/P）的因素,结果发现,随着水解度（DH）的升高,CPP的N/P随之降低。CPP的得率随pH的升高而升高,pH在5.5时N/P达到最大。随着酪蛋白肽溶液浓度的升高,CPP的N/P也随之升高,CPP的得率在酪蛋白肽溶液浓度为10%时达到最高。CPP的得率和N/P均随乙醇浓度和沉淀时间的增加而增加。采用001×7阳离子交换树脂和717阴离子交换树脂纯化CPP粗品获得精制CPP,考察了脱盐过程中影响氮回收率和脱盐率的因素,结果发现,肽液浓度5%,流速6 m/h,温度25℃为最佳脱盐条件,在此条件下,氮回收率达77.19%,脱盐率达78.93%。采用高效液相色谱法（HPLC）测定了精制CPP产品的分子量分布及氨基酸组成,结果发现,CPP分子量绝大多数分布在较小的分子量范围内,分子量在3000 Da以下的CPP分子占98.22%,其中,分子量分布在1000～500 Da和500～180 Da之间的CPP分子分别占23.29%和60.66%。采用体外模拟实验考察CPP的持钙能力,研究了影响CPP持钙能力的因素。结果发现,CPP的持钙能力随水解度的上升而增强;同时也随CPP添加量的增加和CPP纯度的提高而增强,精制CPP可使磷酸钙沉淀的形成推迟25～30 min。食品加工过程中的短时高温加热未对CPP的持钙能力造成太大影响;葡萄糖有加速磷酸钙沉淀的作用,而添加淀粉、苯甲酸钠和柠檬酸均可推迟磷酸钙沉淀的形成,其中柠檬酸的作用效果尤为明显。

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摘要 4-5ABSTRACT 5-9第1章绪论 9-18 1.1 CPP 的结构 9-11 1.1.1 牛乳中酪蛋白的组成 9-10 1.1.2 CPP 的结构 10-11 1.2 CPP 的作用机理及生理功能 11-14 1.2.1 CPP 的作用机理 11-12 1.2.2 CPP 的生理功能 12-14 1.3 CPP 在食品中的应用 14-15 1.4 CPP 的制备的国内外研究进展 15-17 1.4.1 CPP 制备的国内研究进展 15-16 1.4.2 CPP 制备的国外研究进展 16-17 1.5 本课题研究的目的与意义 17 1.6 本课题研究的主要内容 17-18第2章酪蛋白酶解反应的工艺条件研究 18-27 2.1 材料与方法 18-21 2.1.1 原料与试剂 18 2.1.2 主要设备 18-19 2.1.3 实验方法 19-21 2.2 结果与讨论 21-26 2.2.1 原料的基本指标 21 2.2.2 酪蛋白酶解反应的单因素实验 21-25 2.2.3 酪蛋白酶解条件的优化实验 25-26 2.3 本章小结 26-27第3章酪蛋白磷酸肽的分离 27-35 3.1 材料与方法 27-30 3.1.1 原料与试剂 27-28 3.1.2 主要设备 28 3.1.3 实验方法 28-30 3.2 结果与分析 30-34 3.2.1 磷含量标准曲线 30-31 3.2.2 影响CPP 得率和N/P 的因素分析 31-34 3.3 本章小结 34-35第4章酪蛋白磷酸肽的纯化 35-43 4.1 材料与方法 35-37 4.1.1 原料和试剂 35 4.1.2 主要设备 35 4.1.3 实验方法 35-37 4.2 结果与分析 37-42 4.2.1 酪蛋白磷酸肽脱盐工艺研究 37-39 4.2.2 酪蛋白磷酸肽的分子量分布 39-40 4.2.3 酪蛋白磷酸肽的氨基酸组成 40-41 4.2.4 酪蛋白磷酸肽产品基本指标的测定 41-42 4.3 本章小结 42-43第5章酪蛋白磷酸肽持钙能力的研究 43-52 5.1 材料与方法 43-46 5.1.1 原料与试剂 43 5.1.2 主要设备 43-44 5.1.3 实验方法 44-46 5.2 结果与讨论 46-51 5.2.1 水解度对CPP 持钙能力的影响 46 5.2.2 不同CPP 添加量的持钙能力的比较 46-47 5.2.3 不同等级的CPP 持钙能力的比较 47-48 5.2.4 食品加工过程中的其他因素对CPP 持钙能力的影响 48-51 5.3 本章小结 51-52第6章结论和展望 52-54 6.1 结论 52-53 6.2 展望 53-54参考文献 54-59致谢 59-60攻读学位期间的研究成果 60

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