白酶水解蛋清的工艺研究

白酶水解蛋清的工艺研究_王彩丽中国知网文献�[收稿日期]2009-02-16�[基金项目]湖北省科技攻关项目(2006AA201C56)�[第一作者简介]王彩丽(1977,女,陕西渭南人,实验师,硕士研究,主要从事生物化学与分子生物学研究.doi:10�3969/j.issn.1673-1409(S).200902020蛋白酶水解蛋清的工艺研究王彩丽�(长江大学生命科学学院,湖北荆州434025;甘肃农业大学农学院,甘肃兰州730070)方正武�(长江大学农学院,湖北荆州434025)荣俊�(长江大学生命科学学院,湖北荆州434025)[摘要]选用木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶和复合风味蛋白酶3种酶分别对鸡蛋蛋清进行水解,研究了酶水解鸡蛋蛋清的工艺。结果表明:用复合风味蛋白酶水解蛋清效果最好,其水解最佳条件为:温度50℃,pH6.0,底物浓度25%,酶用量0.8mL/g(5200U/g)水解12h,水解度可达61.66%。[关键词]蛋清;木瓜蛋白酶;碱性蛋白酶;复合风味蛋白酶;水解[中图分类号]TS201�1[文献标识码]A[文章编号]1673-1409(2009)02-S072-03蛋清含有丰富的蛋白质和人体所需要的多种氨基酸,且其组成比例非常适合人体的需要,是人体内利用率最高的蛋白质之一[1]。用蛋白酶处理后的蛋清水溶液,具有口感好、无腥味、营养丰富、耐储存,又保持着鸡蛋的特有风味等优点[2],而且用酶处理后的蛋清透明水溶液,其中蛋白质已局部降解,有利于人体的消化吸收,不会引起消化不良,可用作保健饮料,符合现代人们对饮品的要求,尤其适宜于作为老人和婴儿的营养品,具有广阔的应用前景。为此,本研究探讨了蛋清的蛋白酶水解工艺条件,以期为鸡蛋的深加工奠定理论基础。1材料与方法1.1试验材料鸡蛋为市售,复合风味蛋白酶(Flavourzyme)、碱性蛋白酶(Alcalase)和木瓜蛋白酶(Papain)为诺和诺德公司产品。1.2�水解液的制备将鸡蛋蛋清取出并用纱布过滤,以5g鸡蛋蛋清加25mL水配制成蛋清水溶液作为酶水解底物,调节pH6,加入水解所需要量的酶,在反应所需温度下水解一定时间,沸水浴20min以终止酶反应,冷却后离心分离,收集上清液。同时做对照试验(不加酶液)。1.3酶水解工艺(1)最佳用酶的选择�蛋清水解选用木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶和复合风味蛋白酶分别对蛋清进行水解并分别在其各自的最适温度、pH、用量(均按诺和诺德公司提供,作适当调整)的条件下,对底物进行水解,8h后测定各酶水解产物中蛋白质的水解度,根据各酶对蛋清的水解度大小,确定最佳用酶。(2)水解温度的确定�对于选定的最佳用酶,测定其在不同的水解温度下酶水解产物中蛋白质的水解度,根据测定的水解度大小,确定酶反应的最适温度。(3)水解pH的确定�在酶反应的最适温度下,测定其在不同的水解pH下酶水解产物中蛋白质的水解度,根据测定的水解度大小,确定酶反应的最适pH。(4)酶用量的确定�加入不同的酶量,在酶反应的最适温度和pH下,测定其各水解产物中蛋白质的�72�长江大学学报(自然科学版)�2009年6月第6第2期:农学�6No�2:AgriSci水解度,根据测定的水解度大小,并综合考虑经济性,定最佳的酶用量。(5)底物浓度的确定�在反应的最适温度、pH和最佳酶用量的条件下,采用不同的底物浓度对蛋清进行水解,测定各水解产物中蛋白质的水解度,根据测定的水解度大小,确定酶反应的最佳底物浓度。(6)水解时间的确定�在反应的最适温度、pH、底物浓度和最佳酶用量的条件下,采用不同的水解时间对蛋清进行水解,测定各水解产物中蛋白质的水解度,根据测定的水解度大小,并结合实际生产,确定最适宜的反应时间。1.4测定方法(1)酶活力的测定�采用Folin-酚法,以每克酶制剂在37�、pH7.5的条件下水解酪蛋白,每分钟产生1�g酪氨酸为1个酶活力单位(IU)。(2)蛋白质含量的测定�采用凯氏定氮法[3],测定不同清液中的蛋白质含量和对照管的蛋白质含量,分别记为N和N0(mg/mL)。(3)水解度的测定�采用茚三酮比色法[4]测定出不同清液中氨基酸的含量,根据氨基酸的分子量再换算出-NH2的摩尔含量(�mol/mL),同时测定对照管的-NH2含量。水解度(Degreeofhydrolysis,DH)为蛋白质在水解过程中肽键被裂解的程度或百分比,按以下公式计算[5]。DH(%)=hhtot�100=[a6�23�N-b6�25�N0]�htot�100式中:h是被裂解的肽键数,即每克蛋白质中被裂解的肽键的毫摩尔数;htot是原蛋白质中的总肽键,即每克蛋白质中肽键的毫摩尔数,一般为定值。对蛋清蛋白而言,该值为9.1438;a是不同清液中-NH2的含量(�mol/mL);b是对照管中NH2的含量(�mol/mL)。2结果与分析2.1最佳用酶的选择表1不同蛋白酶对蛋清的水解条件及水解效果Table1�Hydrolysisofeggalbuminwithdifferentproleases酶种类温度/�pH底物浓度/%水解度/%碱性蛋白酶577.516.72.27木瓜蛋白酶507.016.73.09复合风味蛋白酶506.016.753.10选用木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶和复合风味蛋白酶分别在其各自的最适条件下对蛋清进行水解,8h后测定各水解产物中蛋白质的水解度,结果如表1所示。由表1可知,复合风味蛋白酶水解鸡蛋蛋清的能力远远大于碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶,而且复合风味蛋白酶水解后的蛋清液呈无色透明状,而碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶水解后的蛋清液呈白色混浊状,因此,选用图1温度对复合风味蛋白酶水解度的影响Figure1�Hydrolysisofflavourzymeunderdifferenttemperatures复合风味蛋白酶为最佳用酶。2.2复合风味蛋白酶水解蛋清条件的确定(1)水解温度的确定�温度对复合风味蛋白酶水解效果影响规律如图1所示。由图1可知,在温度低于50�以前随着温度的升高水解度明显增加,在50�时达到最高,但在温度高于50�以后,随着温度上升水解度明显降低,可能是由于温度升高使部分酶失去活性所致,因此选择的最适水解温度为50。(2)水解pH的确定pH对复合风味蛋白酶水解效果的影响规律如图2所示。由图2可知,pH对复合风味蛋白酶水解度的影响是随着pH的升高,蛋白质的水解度先增大后减小,73�第6卷第2期:农学王彩丽等:蛋白酶水解蛋清的工艺研究�图2�pH对复合风味蛋白酶水解度的影响Figure2HydrolysisofflavourzymewithdifferentpH在pH为6.0时的水解度出现峰值。因此,选pH6.0为最佳水解pH。(3)酶用量的确定�将复合风味蛋白酶配成6500U/mL的酶溶液,向底物中加入不同体积的酶液即不同的酶量来进行水解,以研究酶的用量对复合风味蛋白酶水解效果的影响,结果如图3所示。由图3可知,随着复合风味蛋白酶用量的增大,水解度不断升高,但当酶的用量超过0.8mL/g时,水解度增加缓慢。综合考虑经济性,选用酶的用量为0.8mL/g。(4)底物浓度的确定底物浓度对复合风味蛋图3复合风味蛋白酶的用量对水解效果的影响Figure3�Hydrolysisofflavourzymewithdifferentdosagesofprolease白酶水解效果的影响规律如图4所示。由图4可知,当底物浓度小于25%时,随着底物浓度的升高,蛋白质水解度不断增大;但当底物浓度达到25%时,蛋白质的水解度也达到最高;再升高底物浓度反而使蛋白质的水解度降低。故确定最佳底物浓度为25%。(5)水解时间的确定�水解时间对复合风味蛋白酶水解效果的影响规律如图5所示。由图5可知:随着酶水解时间的延长,水解度不断增大,但在水解12h以后,水解度增加缓慢。综合考虑经济性,选用最佳水解时间为12h。图4底物浓度对复合风味蛋白酶水解度的影响Figure4�Hydrolysisofflavourzymewithdifferentconcentrationsofsubstrate图5水解时间对复合风味蛋白酶水解效果的影响3结论在用木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶和复合风味蛋白酶分别对鸡蛋蛋清进行水解时,复合风味蛋白酶水解效果最好。当用复合风味蛋白酶水解蛋清时,在其最适温度、pH和最佳底物浓度及酶用量的条件下,反应12h后其对底物的水解度可达61.66%,而且水解液清亮、透明、感官性好。[参考文献][1]达良俊,陈鸣凤眼莲不同部位对重金属的吸收、吸附作用研究[J].上海环境科学,2003,22(1[J]JournalofEnviron-mentalQuality,1999,28:339~344.[4]国家环保总局水和废水监测分析方法编委会.水和废水监测分析方法(第4版)[M].北京:中国环境科学出版社,2002.343~353.[5]姚朝英,杜青.原子吸收光谱法测定水生生物体内铜、锌、镍、铬、铅、J].化学分析计量.2006,15(3):36~37.[6]李卫平,王军,李文等.应用水葫芦去除电镀废水中重金属的研究[J].生态学杂志,1995,14(4):30~35.[7]梁俊美,雷泽湘,陈中义.水浮莲对铜污染水体的修复研究[J].仲恺农业技术学院学报,2008,21(1):29~33.[8]郝飞麟,沈明卫.pH对水葫芦净化养殖废水效率的影响研究[J].上海交通大学学报(农业科学版),2006,24(2)杂志,2006,25(5):541~545.[10]蔡成翔,王华敏,张宗明水葫芦对五种重金属离子的去除速率与富集机制研究[J].广西右江民族师专学报,248~51.[11]颜素珠,梁东,彭秀娟.8种水生植物对污水中重金属铜的抗性及净化能力研究[J].中国环境科学,1990,10(3):166~170.(上接第74页)[参考文献]1]郑云,蔡木易,范慰慰.蛋清白蛋白酶解工艺的研究[J].食品工业,2005,21(12):1~3.[2]邓舜扬.新型饮料生产工艺与配方[M].北京:中国轻工业出版社,2000.511~512.[3]中华人民共和国国家标准GB/T5009.5�2003[S].北京:中国标准出版社,2003.[4]张水华.食品分析[M].北京:中国轻工业出版社,2008.175~176.[5]徐英操,刘春红.蛋白质水解度测定方法综述[J].食品研究与开发,2007,28(7):173~175.(上接第92页)[参考文献][1]田智仁,徐雪云.全力推进标准化生产提高茶叶产业效益[J].茶业通报,2007,(6):30~32.[2]余根平,陈振平.闽东茶叶产业发展的财政对策.农村财政与财务,2004,(11):15~17.[3]陈巧.闽东茶叶企业应对QS认证初探[J].福建质量信息,2006,(8):23~24.[4]张居德做强做大闽东茶业确保茶业持续健康发展[江南大学硕士学位论文酶法提取鲜鸡蛋蛋黄脂质成分的工艺研究姓名:李才明申请学位级别:硕士专业:水产品加工及贮藏工程指导教师:许学勤20080801摘要摘要鸡蛋黄中含有丰富的脂质,约占蛋黄总重的%。蛋黄脂质中含有丰富的卵磷脂和不饱和脂肪酸,具有很高的营养价值,这是与其它动植物油脂相比的重要区别,因此,鸡蛋黄脂质成分的开发利用一直以来都是国内外学者研究的热点。我国是产蛋量最大的国家,积极开展蛋黄脂质的系列化研究,有利于提高鸡蛋的附加值。本论文在实验室已有的“利用酶法一溶剂法分离提取蛋黄油脂成分的工艺研究的基础上,从节能、减排、低消耗、经济效益以及提取效果等方面出发,以鲜鸡蛋蛋黄为原料,对酶解及破乳工艺进行改进,进而探讨了从鲜蛋黄中分离提取蛋黄脂质的方法。本文首先对不同种类蛋白酶进行应用筛选酶解实验,得到分离脂质性能优良的蛋白酶,进一步与酶解工艺结合,综合探讨蛋黄的酶解过程。结果表明,先后用酸性和碱性蛋白酶水解,可方便地使酶解蛋黄液分成三部分,即上层流动状蛋黄油、第二层胶状脂质体、第三层脂蛋白乳状液和下层水解蛋白液及沉淀物。其次,围绕酸性蛋白酶与碱性蛋白酶的水解条件进行单因素