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超临界CO_2技术对三种酶构象影响及对哈密瓜汁中酶活性钝化效果研究

作　者: 肖建
导　师: 陈计峦
学　校: 石河子大学
专　业: 农产品加工及贮藏工程
关键词: 超临界二氧化碳过氧化物酶多酚氧化酶脂肪氧化酶哈密瓜汁酶钝化
分类号: R151
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

超临界二氧化碳技术(SCCO2)作为一种新型的非热杀菌技术引起了国内外广泛关注,本文研究了超临界二氧化碳技术对过氧化物酶(POD)、多酚氧化酶(PPO)和脂肪氧化酶(LOX)三种酶活性钝化效果及构象影响,采用电泳方法、圆二色光谱法及荧光光谱法检测了处理后的POD、PPO和LOX的一级、二级和三级结构的变化,并用TEM对处理后的POD、PPO和LOX蛋白分子进行了形态观察；同时研究了SCCO2对哈密瓜汁中酶在处理后和贮藏期内活性的变化以及SCCO2对哈密瓜汁色泽与褐变度影响。主要结果和结论如下：(1)SCCO2处理对POD、PPO、LOX这三种酶的钝化效果显著高于热处理,温度为65℃条件下,POD热处理60min酶活为44.62%,而在超临界处理条件(35MPa,65℃)下处理60min,残存酶活降低至1.96%；温度为65℃条件下,PPO热处理60min酶活为18.09%,而在超临界处理条件(15MPa,55℃)下处理30min,残存酶活为0.09%,45min时其酶活为0；温度为65℃条件下,LOX热处理60min酶活为26.78%,而在超临界处理条件(15MPa,55℃)下处理5min,残存酶活降低至0.22%,15min时LOX完全失活。(2) SDS-PAGE电泳技术表明经过超临界二氧化碳处理后,POD、PPO和LOX的肽链没有发生断裂,酶蛋白的一级结构没有发生变化,说明超临界二氧化碳处理不会破坏酶蛋白中氨基酸的排列顺序。透射电镜观察发现酶蛋白直径变大,推测是酶蛋白分子发生了聚合反应。(3)SCCO2处理后,POD、PPO和LOX的CD光谱和荧光光谱图均发生变化。随着处理压力的增加,α-螺旋相对含量逐渐降低,随着处理压力的增大荧光强度增加,处理后三种酶的三级结构发生变化,处理压力越大,构象变化越大。(4)SCCO2处理对哈密瓜汁中POD、PPO和LOX酶有较好的钝化作用,一级反应动力学能较好的分析钝化反应,随着压力和温度的升高,D值下降,k值上升。较高的压力和温度能达到较好的钝化效果。在4℃贮藏期内超临界二氧化碳处理后哈密瓜汁中三种酶活性有不同程度的恢复,而且这种恢复的程度与处理条件如压力的强度有关,较高的压力和较长处理时间的处理样品在贮藏期活性恢复程度比较小(5)SCCO2处理后哈密瓜汁L值下降,在35MPa条件下,下降幅度最小。△E值在35MPa条件下增长幅度为1.15,增幅最小,颜色变化最不明显。随着压力的增大,处理时间延长能有效抑制哈密瓜汁的褐变。在4℃贮藏期间褐变度A显著小于未处理样品。SCCO2处理对哈密瓜汁的色泽和褐变度变化有较好的抑制作用,且压力越大,抑制效果越好。

超临界CO_2技术对三种酶构象影响及对哈密瓜汁中酶活性钝化效果研究

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