不同干燥方式对蛋清粉蛋白质凝胶特性及结构的影响

为了探讨不同干燥方式下的鸡蛋清蛋白凝胶特性与结构的变化和相关性,采用热风干燥法(hot air drying,HD)、喷雾干燥法(spray drying,SD)和冷冻干燥法(freeze drying,FD)对鸡蛋清进行干燥处理,测定产品的凝胶特性及结构。结果表明,SD和HD较FD蛋清粉凝胶硬度分别提高了49.47%、23.87%;SD蛋白凝胶的失水率较FD降低了20.3%(P<0.05);分析L*为FD>HD>SD;SD和HD蛋清粉表面巯基含量显著高于FD;SD蛋清粉的变性温度比HD和LD略有升高;3种样品在340 nm处荧光峰强度为FD>SD>HD;3种样品中SD蛋清粉蛋白酰胺Ⅰ带α-螺旋比例最小,说明SD对蛋粉的二级结构影响更大,且SD凝胶基质密度最大。SD促使蛋清蛋白发生一定程度的聚集,可更好地改善其凝胶特性,为鸡蛋清粉的深加工提供依据。

Bacillus cereus MBL13-U胶原蛋白酶的分离纯化及其降解动力学分析

胶原蛋白酶是特异性水解天然胶原蛋白或明胶的酶类。为制备新型的骨胶原蛋白酶并探讨其降解胶原蛋白的能力,通过采用硫酸铵分级沉淀、DEAE-Sepharose Fast Flow离子交换层析、Sephadex G-100凝胶层析等分离纯化步骤,从Bacillus cereus MBL13-U菌株的粗酶液中分离纯化出一种特异性降解牛骨胶原蛋白的胶原蛋白酶(bone-specific collagenase,BSC),对该酶的分子质量、底物特异性和降解能力进行了分析,并构建出其降解牛骨胶原蛋白的动力学模型。结果表明:分离纯化的BSC比活力为5.57×103U/mg,纯化倍数达到42.85倍,分子质量约为52.0 k Da。经特异性分析该酶为骨胶原蛋白酶,且有显著的水解I型胶原蛋白的能力。其水解能力优于其他常用的蛋白酶。构建出该酶降解牛骨胶原蛋白的动力学模型为:降解速率R=(583.813 6E_0+1.296 7S_0)exp(-0.119 0DH),水解度DH=8.403 4ln(1+69.473 8(E_0/S_0)t+0.154 3)t,酶的失活常数K4为64.115 7/h。

牛骨胶原蛋白酶解工艺优化及结构特性分析

为研究前期纯化的特异性降解牛骨胶原蛋白的胶原蛋白酶(BSC)对牛骨胶原蛋白的酶解工艺,以水解度为响应值,在单因素试验基础上通过五元二次正交旋转组合试验,确定最佳酶解工艺为:反应温度46℃、牛骨胶原蛋白添加量5.14g/100mL、BSC添加量0.42g/100 mL、反应时间6h、pH 6.5,该工艺条件下水解度为34.98%。采用紫外光谱(UV)、荧光光谱(FS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)对牛骨胶原蛋白及其产物进行结构特性分析。通过UV分析表明BSC酶的降解作用破坏了牛骨胶原蛋白的三股螺旋结构,游离出大量的氨基酸;FS分析表明牛骨胶原蛋白分子表面C═O、CONH_2、COOH逐步增多,胶原蛋白肽中生色基团分布也随之发生变化;FT-IR分析可知牛骨胶原蛋白经降解后的胶原蛋白肽的肽链上—NH_2^+—排斥作用逐渐减弱,主要以β-转角为主;SEM表明酶破坏了牛骨胶原蛋白的表面分子结构,使其变得疏松。

糖基化卵白蛋白肽的制备工艺优化及特性与结构分析

为改善鸡蛋清蛋白的加工特性,该文以卵白蛋白(ovalbumin,OVA)为研究对象,考察酶法与糖基化相结合的协同改性对其特性和结构的影响。以接枝度为指标,采用响应面法对OVA肽糖基化的工艺条件进行优化,并对改性前后OVA的功能特性和结构进行研究。结果表明,OVA肽糖基化的最佳工艺条件为pH 9、蛋白质量浓度8 g/100mL、OVA肽∶糖(质量比)为1∶1.5、反应时间4.5 h、反应温度65℃,在此条件下,糖基化接枝度为(35.67±0.74)%。协同改性后OVA的乳化活性指数较未改性OVA的提高了51.20 m^2/g,乳化稳定性提高了38.14%;起泡性和泡沫稳定性分别提高了121%,31.60%。SDS-PAGE结果表明,协同改性后OVA的分子质量由44.3 kDa变为45.0~97.2 kDa,傅里叶红外(FTIR)结果表明,协同改性后OVA的二级结构被破坏,葡聚糖连接到OVA肽上,部分红外吸收峰变强;扫描电镜(SEM)分析表明,协同改性后OVA的微观结构发生明显变化,由原来球状变成片状结构,排列更加紧密。

复合酶水解卵白蛋白及其特性与结构分析

为提高鸡蛋清蛋白的功能特性,以鸡蛋卵白蛋白(Ovalbumin,OVA)为研究对象,采用复合酶(木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和风味蛋白酶)对其进行酶解改性处理,并分析卵白蛋白功能特性和结构的变化。以水解度为指标,确定了木瓜蛋白酶中性蛋白酶风味蛋白酶的最佳质量比为112。在单因素试验的基础上,通过响应面优化试验确定了复合酶的最佳酶解工艺条件:pH 7.5、酶解时间7h、OVA浓度5%、加酶量7 500U/g、温度56℃,该条件下水解度为(31.03±0.14)%。针对复合酶水解OVA功能性质的分析表明,其持水性提高了1.65g/g,持油性降低了1.05g/g,表面疏水性降低了4.05%,浊度显著性地下降。通过化学作用力、荧光光谱和扫描电镜(SEM)分析酶解对OVA结构的影响。结果表明,酶解导致蛋白质的一级结构发生了显著的变化,同时三级结构也发生了改变;此外,微观结构由球状变成片状。

喷雾冷冻干燥对鸡蛋清蛋白结构和特性的影响

为了探究喷雾冷冻干燥(Spray freeze drying,SFD)对鸡蛋清蛋白结构及功能特性的影响,将其与喷雾干燥(Spray drying,SD)蛋清粉进行对比,并通过质构仪、差示扫描量热(D S C)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)、扫描电镜(SEM)、低场核磁共振(LF-NMR)等对其结构及特性进行测定。结果表明:SFD粉的变性温度比SD粉低了15.7℃,表面巯基含量低42.40%;SFD粉的α-螺旋和β-折叠结构比例大,分子结构更有序,蛋白聚集程度小,从而使其乳化特性得到改善;SEM分析表明,SFD粉呈大孔隙颗粒网络结构,溶解度增大。两种蛋清粉溶解度随pH的升高均呈先下降后上升的趋势,SFD粉溶解性和乳化性明显高于SD粉(P<0.05),凝肢硬度和束缚水含量显著低于S D粉(P<0.05),保水性差,两者的起泡性无显著差异。综上所述:与SD粉蛋白相比,SFD粉蛋白在结构和部分功能特性方面发生了显著变化,尤其在溶解度和乳化特性方面更具优势。

微生物发酵法制备牛骨抗菌肽的工艺条件优化

为从牛骨中提取出抗菌肽以及探究发酵过程的最优工艺条件,以牛骨为原料,采用混合发酵法制备牛骨抗菌肽。混合发酵的菌株选用嗜酸乳杆菌(LA)、嗜热链球菌(ST)和经筛选安全无毒的蜡样芽孢杆菌(BC MBL13-U)。通过正交试验,以胶原多肽质量浓度为指标,确定最优培养基组分为:菌种配比V(BC MBL13-U)∶V(LA)∶V(ST)=1∶2∶1,蔗糖添加量(质量分数)2.0%,骨粉添加量(质量分数)4.0%。在正交试验基础上采用中心组合设计试验,以抑菌率作为指标,确定最优发酵工艺条件为:接种量(质量分数)4%,发酵温度38℃,发酵时间40 h,初始p H 7.0。经验证试验,在最优发酵工艺条件下,多肽液的抑菌率最高为(95.03±0.55)%。抑菌试验结果表明:牛骨抗菌肽对大肠杆菌和金黄色葡萄球菌都有明显抑制作用。

蛋清粉微波真空冷冻干燥条件优化及凝胶特性分析

[目的]分析微波真空冷冻干燥(microwave vacuum freeze drying,MFD)工艺对蛋清粉凝胶特性的影响,为制备高品质的高凝胶性蛋清粉提供参考.[方法]以鸡蛋清为原料,以凝胶硬度为指标,分析微波功率、真空度、装载量对MFD蛋清粉凝胶硬度的影响,通过响应面优化试验确定MFD制备蛋清粉的最佳工艺条件.以喷雾干燥(spray drying,SD)和真空冷冻干燥(freeze drying,FD)为对照,对MFD制备样品的凝胶特性(质构、失水率和色差等指标)进行对比分析,并通过傅里叶红外光谱(Fourier transform infrared spectroscopy,FTIR)和扫描电镜(scanning e-lectron microscopy,SEM)分析其微观结构的变化.[结果]MFD蛋清粉最佳干燥工艺条件为:微波功率503 W、真空度150 Pa、装载量195.2 g,该条件下凝胶硬度为(393.159±5.230)g.MFD蛋清粉的凝胶硬度较FD蛋清粉提高了16.24%,较SD蛋清粉降低了19.82%,但其凝胶黏结力、咀嚼性和回弹性较其他2种蛋清粉样品增大;失水率由大到小表现为FD>MFD>SD,且三者之间差异显著.FD和MFD蛋清粉凝胶的色泽无显著差异,但与SD蛋清粉相比,两者的明度(L^(*)值)显著增加,红度(a^(*)值)和黄度(b^(*)值)显著降低,因此更易被消费者接受.FTIR结果显示,α-螺旋与β-折叠含量之比从小到大依次为MFD<SD<FD.SEM结果显示,相较于FD,MFD和SD处理均能有效改善蛋清凝胶的网络结构,使其更加致密、平滑.[结论]MFD处理可保留蛋清粉良好的色泽,更有利于蛋清粉凝胶蛋白质中刚性结构的减少和柔性结构的增加,凝胶性能更为理想.

Bacillus cereus胶原蛋白酶功能基因分析与结构预测

以一株降解骨胶原蛋白的菌种蜡样芽孢杆菌(Bacillus cereus) MBL13-U作为出发菌种,通过对菌全基因组测序,针对胶原蛋白酶功能基因进行了定位和结构预测。结果表明,从全基因组序列中得到胶原蛋白酶的功能基因序列长度为2 916 bp;该功能基因中α螺旋占总氨基酸的37. 1%,β转角占12. 8%,无规则卷曲占26. 0%,且该酶的三维结构预测为镊子状结构。将胶原蛋白酶基因转入大肠杆菌宿主菌株BL21,构建出工程菌p ET30aCol M13/BL21。对工程菌所产的重组蛋白酶Col M13酶解Ⅰ型骨胶原蛋白的结构进行分析表明,酶解作用使骨胶原蛋白产生多肽和大量游离氨基酸,其微观结构发生显著变化,表明Col M13在工程菌中已成功表达。

磁性氧化石墨烯的制备及其对沙门氏菌荧光探针的猝灭机理

为探讨磁性氧化石墨烯(Fe3O4/GO)对荧光的猝灭作用,通过扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、X射线衍射(XRD)及傅里叶变换红外光谱(FT–IR)对化学共沉淀法制备的Fe3O4/GO和氧化石墨烯(GO)的结构进行对比表征,发现Fe3O4磁性纳米粒子负载在GO的表面,表明成功合成了Fe3O4/GO。以Fe3O4/GO为荧光猝灭剂,沙门氏菌荧光探针为荧光剂,通过荧光、紫外吸收光谱,结合Stem–Volmer方程及Lineweaver–Burk双倒数曲线方程,对其荧光猝灭机理进行初步分析,结果表明:Fe3O4/GO具有荧光猝灭作用,当Fe3O4/GO质量浓度为3.2×10^−4 g/mL时,荧光猝灭率可达96.86%,其猝灭为静态猝灭;用Fe3O4/GO荧光探针复合物检测沙门氏菌DNA具有较好的选择性。

重组胶原酶Bacillus cereus ColM13的酶学及结构特性分析

以前期成功构建出降解胶原蛋白的工程菌pET30a-ColM13/BL21为出发菌,对工程菌表达纯化出的重组胶原酶(ColM13)的酶学性质进行分析。通过研究温度、pH、抑制剂对其的影响,得出ColM13的最适反应温度为50℃,最适反应pH为8.0;在20~55℃和pH6.0~9.0范围内有良好的稳定性;金属蛋白酶抑制剂乙二胺四乙酸(ethylenediaminetetraacetic acid,EDTA)、乙二醇双(2-氨基乙基醚)四乙酸(ethylenebis(oxyethylenenitrilo tetraacetic acid,EGTA)对ColM13有显著的抑制作用。采用紫外光谱(ultraviolet and visible spectrum,UV)、差示量热扫描(differential scanning calorimeter,DSC)、荧光光谱(FS)、傅里叶红外光谱(FT-IR)对骨胶原蛋白及其酶解产物进行结构特性分析,分析可知酶解作用使骨胶原蛋白的三股螺旋结构遭到破坏,释放出大量的游离氨基酸。酶解后胶原蛋白的肽链上-NH_2^+-相互排斥减弱,疏水氨基酸残基作用增强,具有更高的热稳定性。与B.cereus MBL13-U分离纯化出的胶原酶(BSC)相比,ColM13处理的胶原蛋白的降解效果更明显。

河南省肉类产品质量安全可追溯体系建设的现状与问题分析

河南是我国的畜牧业大省,其产生的经济效益推动了全省经济的发展。然而肉制品质量问题的频发,引起了全社会的高度关注。肉类质量安全可追溯体系能保证肉类食品的质量安全,如果其成功建立,可以加大对肉类产品的监督力度、维护消费者的知情权,进而提高河南省肉类食品的国际竞争力。详述了国内外肉类产品可追溯体系的发展历程、现状,分析了肉类产品的质量问题和原因,以及建立可追溯体系的作用,为河南省肉类产品质量安全的监督检查工作提供有益参考。

鸡蛋清蛋白喷雾干燥工艺优化及特性变化

以鸡蛋清蛋白为原料,研究在最佳喷雾干燥工艺条件下,鸡蛋清蛋白粉的功能特性和结构的变化。以出粉率为指标,通过响应面优化试验确定了最佳喷雾干燥工艺条件为:脱糖时间32h、进料液速度466mL/h、蛋清液质量浓度29%、进口温度140℃,出口温度65℃,该条件下出粉率为16.17%。以真空冷冻干燥为对照组,针对喷雾干燥对蛋清蛋白的溶解度、乳化性、起泡性、泡沫稳定性、水分含量、色差值等功能特性进行研究,结果表明,喷雾干燥蛋白与真空冷冻干燥蛋白的溶解度、乳化性、起泡性、泡沫稳定性和水分含量差异不显著(P>0.05),而且喷雾干燥蛋白有较高亮度、较低的红度和黄度,保持了很好的色泽。傅里叶变换红外(FT-IR)分析表明在酰胺I带处,喷雾干燥蛋白发生红移,使酰胺I带产生C═O伸缩振荡;扫描电镜(SEM)分析显示喷雾干燥蛋白表面呈现大小不一的、颗粒较小、外形完整不规则的球形,而真空冷冻干燥蛋白表面呈现光滑的片层结构。

荧光标记DNA-磁性氧化石墨烯磁分离技术快速检测鸡肉中沙门氏菌

为达到高灵敏快速检测沙门氏菌的目的,建立一种基于荧光标记DNA-磁性氧化石墨烯磁分离技术快速检测鸡肉中沙门氏菌的新方法。采用该方法对沙门氏菌目标DNA的检测条件进行优化,并对人工模拟污染鸡肉中的沙门氏菌进行检测。结果表明,沙门氏菌目标DNA的最优检测条件为Fe3O4/GO质量浓度3. 2×10^-4g/mL、Fe3O4/GO与沙门氏菌捕获探针反应时间60 min、反应温度37℃、DNA探针杂交时间120 min、富集倍数为5倍,沙门氏菌目标DNA浓度与荧光强度在0. 005~1 pmol/L呈良好的线性关系,检出下限为5 fmol/L(S/N=3)。在最优条件下,对沙门氏菌污染的鸡肉样品进行检测,最低检出限为102CFU/mL(S/N=3)。该方法在整个检测过程仅需5 h,且操作简单、灵敏度高、特异性强、结果准确可靠,能够实现对沙门氏菌的快速检测。该研究可为沙门氏菌及其他致病菌的检测提供一种新思路。

沙门氏菌快速检测技术的研究现状

沙门氏菌是一类能够引起人畜共患病和食物中毒的食源性病原菌,由其所引起的食品安全事件在我国乃至世界全球范围内一直高居首位,导致人、畜的生命健康受到了严重的威胁。沙门氏菌的灵敏、高效快速检测能够减少或控制食品安全事件的发生。主要基于免疫学及分子生物学这两类快速检测沙门氏菌的方法进行了概述,并对近红外技术、纳米技术等其他快速检测沙门氏菌的方法作简单的阐述,为沙门氏菌快速检测新技术的研究和发展提供了新思路。