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米谷蛋白的酶法脱酰胺及其功能性质的研究

作　者: 周小玲
导　师: 刘永乐
学　校: 长沙理工大学
专　业: 食品科学
关键词: 米谷蛋白 蛋白质谷氨酰胺酶 脱酰胺 溶解性 功能性质 分子结构
分类号: TS201.21
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


大米蛋白是营养界公认的优质植物蛋白,它的氨基酸组成合理且具有低过敏性。但大米蛋白的主要成分碱溶性谷蛋白水溶性很低,导致大米蛋白的溶解性低。本研究采用蛋白质谷氨酰胺酶(PG)对米谷蛋白进行改性,探讨了脱酰胺改性的工艺及其对大米蛋白功能性质的影响,并分析了大米蛋白在脱酰胺改性后分子构象的变化。以脱酰胺度、溶解度为考察指标,研究了PG与米谷蛋白的质量比、反应温度、反应pH值三个工艺参数对酶解工艺的影响。(1)通过单因素实验确定了PG改性米谷蛋白的较佳工艺条件为:PG与米谷蛋白的质量比为1:7~1:5,反应温度为35~40℃,反应pH为6.0~7.0。在以上反应条件范围内,脱酰胺度达到35%以上,溶解度达到70%以上。(2)采用正交实验法对米谷蛋白酶法改性工艺条件进行了优化,得到最佳工艺参数为:PG与米谷蛋白的质量比为1:7,反应温度为37.0℃,pH为7.0。优化后的米谷蛋白脱酰胺度为52.76 %,溶解度为93.78 %。研究了米谷蛋白及其脱酰胺样品功能性质的变化情况。经PG脱酰胺作用的米谷蛋白在pH5.0和pH7.0的溶液中溶解度显著上升,当脱酰胺度达到52.29%,溶解度达到86.88%和96.99%。乳化性在pH7.0、酶解时间为1～12 h的范围内最好,乳化稳定性在酶解时间为1～5 h的范围内得到显著改善。改性后米谷蛋白的起泡性在pH3.0、pH5.0、pH7.0的三种溶液中均得到改善。而起泡稳定性与特性黏度则随着酶解时间的增加逐渐降低。脱酰胺改性后米谷蛋白的持水性提高1.75～2.03倍,持油性提高1.58～1.94。研究了米谷蛋白及其脱酰胺样品分子结构的变化情况。超微结构(3000×)结果表明,随着酶解时间的增加,米谷蛋白的聚集程度逐渐降低,结构逐渐松散。体积排阻色谱研究结果说明,随着酶解时间的增加,米谷蛋白聚合体的相对百分含量降低,体系中主要存在小分子量(7000~70000 Da)的亚基。傅立叶红外光谱检测结果显示,改性后米谷蛋白的α-螺旋结构含量由42.41%降低至25.74%,无规卷曲和β-转角的含量有所增加。脱酰胺改性后使米谷蛋白的zeta电位由-15.90 mV上升为-26.00 mV。酶解初期二硫键含量降低,但当酶解时间超过1 h后,二硫键含量趋于稳定。蛋白质热特性研究结果显示,酶解后的米谷蛋白变性温度均低于原米谷蛋白的85.2℃,且随着酶解时间的增加,吸热值逐渐增加,焓变逐渐减少,热稳定性降低。

全文目录


摘要  5-6ABSTRACT  6-10第一章 绪论  10-19  1.1 大米蛋白的组成与营养  10-12    1.1.1 大米蛋白的组成  10-11    1.1.2 大米蛋白的营养价值  11-12  1.2 大米蛋白的功能性质  12  1.3 大米蛋白的脱酰胺  12-17    1.3.1 酸法脱酰胺  13-15    1.3.2 酶法脱酰胺  15-17  1.4 本课题的研究意义、目的和内容  17-19    1.4.1 本课题的研究意义和目的  17-18    1.4.2 本课题的研究内容  18-19第二章 蛋白质谷氨酰胺酶改性米谷蛋白的工艺研究  19-29  2.1 引言  19  2.2 实验材料与设备  19-20    2.2.1 实验材料  19-20    2.2.2 实验仪器  20  2.3 实验方法  20-22    2.3.1 碱法提取米谷蛋白  20    2.3.2 米谷蛋白常规成分检测  20-21    2.3.3 蛋白质谷氨酰胺酶改性米谷蛋白的工艺流程及评价方法  21-22    2.3.4 蛋白质谷氨酰胺酶改性米谷蛋白工艺条件的研究  22  2.4 实验结果与分析  22-27    2.4.1 碱法提取米谷蛋白的含量检测  22-23    2.4.2 蛋白质谷氨酰胺酶改性米谷蛋白的工艺条件选择  23-24    2.4.3 蛋白质谷氨酰胺酶改性米谷蛋白工艺条件的优化  24-27  2.5 本章小结  27-29第三章 蛋白质谷氨酰胺酶改性对米谷蛋白功能性质的影响  29-41  3.1 引言  29  3.2 实验材料与设备  29-30    3.2.1 实验材料  29-30    3.2.2 实验仪器  30  3.3 实验方法  30-32    3.3.1 蛋白质谷氨酰胺酶改性米谷蛋白  30    3.3.2 溶解性的检测  30-31    3.3.3 乳化性及乳化稳定性的检测  31    3.3.4 起泡性及起泡稳定性的检测  31    3.3.5 特性黏度的检测  31    3.3.6 持水持油能力的检测  31-32  3.4 实验结果与分析  32-39    3.4.1 蛋白质谷氨酰胺酶对米谷蛋白的脱酰胺作用  32-33    3.4.2 溶解性的变化  33-34    3.4.3 乳化性及乳化稳定性的变化  34-36    3.4.4 起泡性及起泡稳定性的变化  36-38    3.4.5 特性黏度的变化  38    3.4.6 持水持油能力的变化  38-39  3.5 本章小结  39-41第四章 蛋白质谷氨酰胺酶改性对米谷蛋白分子结构的影响  41-55  4.1 引言  41  4.2 材料与方法  41-42    4.2.1 原料与试剂  41-42    4.2.2 实验仪器  42  4.3 实验方法  42-44    4.3.1 蛋白质谷氨酰胺酶改性米谷蛋白  42    4.3.2 巯基与二硫键含量的检测  42-43    4.3.3 zeta 电位的检测  43    4.3.4 体积排阻色谱法(SEC-HPLC)检测相对分子质量分布  43    4.3.5 傅里叶红外光谱法(FT-IR)检测二级结构的变化  43-44    4.3.6 差示扫描量热分析的检测  44    4.3.7 蛋白质的超微结构的检测  44  4.4 实验结果与分析  44-53    4.4.1 巯基与二硫键含量的分析  44-45    4.4.2 zeta 电位的变化  45-46    4.4.3 体积排阻色谱法(SEC-HPLC)测定相对分子质量分布的变化  46-49    4.4.4 傅里叶红外光谱法(FT-IR)分析二级结构的变化  49-50    4.4.5 差示扫描量热分析  50-52    4.4.6 蛋白质超微结构的分析  52-53  4.5 本章小结  53-55总结与创新点  55-57  总结  55-56  创新点  56-57参考文献  57-65致谢  65-66攻读学位期间所发表的学术论文  66-67详细摘要  67-74

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中图分类: > 工业技术 > 轻工业、手工业 > 食品工业 > 一般性问题 > 基础科学 > 食品化学 > 蛋白质
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