不同改性方法对蛋白质溶解性的影响研究进展

溶解性是蛋白质主要的功能特性之一,更重要的是,溶解性是蛋白质生理功能特性及其他加工功能特性的前提和基础。通过对蛋白质溶解性的物理、生物酶及化学改性3大类改性方法进行了分类论述,分析了不同改性方法对蛋白质溶解性的影响。其中,物理方法介绍了微波、超声波及热处理等方法;生物酶方法介绍了木瓜、碱性及胰蛋白酶等处理方法;化学方法介绍了不同活性基团的改性方法。分别对各种改性过程中蛋白质的结构变化和蛋白质溶解性提高的机理进行了初步探讨。通过物理、生物酶和化学等方法等来引起分子结构的微变化,可使人们获得各种符合预期的性能优良的蛋白产品。

酶改性对高温变性豆粕溶解性的影响

采用碱性蛋白酶改性提高高温变性豆粕的溶解性。以氮溶解指数(NSI)为指标,考察pH值、底物质量浓度、加酶量、温度、时间对高温变性豆粕NSI的影响。通过单因素和响应面试验确定优化酶解高温变性豆粕的工艺条件,在pH9.0、底物质量浓度8.56g/100mL、加酶量13004.69U/gpro、温度59.10℃、时间20.47min时,水解度(DH)虽然为15.86%,但NSI值从21.24%达到了92.58%。

高温变性豆粕酶改性过程中蛋白质结构的变化

研究了高温变性豆粕(HDDSF)酶改性过程中蛋白质的结构变化,分析了高温变性豆粕蛋白质溶解性提高与结构的关系。在不同水解度(DH)下,检测酶改性处理前后的可溶性蛋白质的的表面巯基(SSH)、自由巯基(FSH)、总巯基(TSH)、二硫键(-S-S-)和表面疏水性(H0),通过SDS-PAGE图谱分析蛋白亚基变化。随着DH的提高,高温变性豆粕蛋白质溶解性增加,自由巯基和表面疏水性下降,总巯基和二硫键先上升后下降。经酶改性后蛋白质溶解性明显提高,酶解促使高温变性豆粕的不溶性蛋白质生成了以二硫键为主要化学键连接的可溶性聚合物,在酶继续作用下,生成的聚合物被最终酶解。

挤压膨化对胰蛋白酶酶解高变性豆粕效果的影响

合理的原料预处理工艺能有效提高高温豆粕的水解度,胰蛋白酶具有很强的专一性,水解程度较低。考察了不同挤压膨化条件对胰蛋白酶酶解高温豆粕效果的影响,以螺杆转速、物料含水率、模孔直径、套筒温度、进样量为因素,以水解度为检测指标,采用5因素5水平(1/2实施)进行二次正交旋转组合试验设计,得到了膨化挤压高变性豆粕优化的预处理工艺参数:温度110℃,转速101.28 r/min,模孔4 mm,含水量29.96%,进料量0.4 kg/min,此条件下胰蛋白酶水解膨化豆粕水解度达12.60%,与原料水解度相比提高了4%。

碱性蛋白酶水解大豆分离蛋白的研究

采用Alcalase碱性蛋白酶水解大豆分离蛋白,利用扫描电镜观察不同预热温度对大豆分离蛋白结构的影响,研究了温度、pH、底物浓度、酶与底物比和时间对水解度的影响。通过正交实验及验证实验确定了最佳水解条件为:预热温度90℃、pH8.5、温度55℃、底物浓度为5%、酶与底物比为15%、水解时间4h,水解度为25.12%,多肽得率78.85%。

水解条件对挤压膨化高温豆粕酶解物免疫活性的影响

研究合理的水解工艺以有效提高高温豆粕的免疫活性。采用二次旋转回归法优化水解条件,以水解温度、酶添加量、底物添加量、酶解时间为影响因素,以淋巴细胞增殖指数(SI)为检测指标,运用SPSS13.0软件分析,最终用Design Expert 7.0.0软件优化出最优的水解条件。最优的工艺条件为:胰蛋白酶添加量7999.97U/g,酶解温度55.14℃,水解时间4.34h,底物添加量(底物与加水量之比)4.41%,经MTT法测定,此条件下酶解物对ConA诱导的小鼠脾淋巴细胞的免疫刺激指数最高,为1.1894。

高温变性豆粕发酵菌株的选育

以米曲霉CICC40186为出发菌株,经紫外诱变处理后,获得对高温变性豆粕分解能力强的突变菌株8421和8422。与出发菌株相比,两突变株所产酸性、中性和碱性三种蛋白酶分别提高了73.2%、91.2%,81.1%、83.7%,37.6%、32.9%;三氯乙酸(TCA)可溶性蛋白含量分别提高了约13.0%和13.2%。经6次传代,遗传性状稳定。

双酶分步水解大豆分离蛋白制备缩氨酸

以大豆分离蛋白为原料,采用碱性蛋白酶、风味蛋白酶分步水解技术,结合膜分离技术与传统的纯化工艺制备大豆缩氨酸。通过单因素和正交试验得到最佳制备条件:碱性蛋白酶在pH值为9.0、酶用量为5%(W/V)、底物浓度为5%、温度为55℃条件下水解4h后灭酶,风味蛋白酶pH值为6.5、酶用量为5%(W/V)、温度为50℃,水解时间6h,水解度达到25.3%。在此条件下酶解液中Da<1 000的多肽得率为49.12%。对其进行氨基酸分析,得出氨基酸总量和游离氨基酸的含量分别占寡肽溶液的3.21%和0.28%。

物理方法提高高温变性豆粕可溶性蛋白质的方法

研究了微波处理、水浴加热、超声处理及高压均质对高温变性豆粕可溶性蛋白含量的影响.通过实验证明微波处理和水浴加热对提高高温变性豆粕氮溶解指数效果明显,并对两种加热处理方式进行了正交L9(34)优化试验.结果表明,微波(700 W)处理在pH 8.0,底物质量分数3%,时间5 min时氮溶解指数达到70.39%;加热处理高温变性豆粕的较佳条件为pH 8.0,反应时间90 min,底物质量分数为1%,其溶液氮溶解指数可达74.81%;但在较高底物质量分数(3%)下,加热处理高温变性豆粕的氮溶解指数只达到63.96%.微波处理后蛋白质的其他功能性要优于酶处理后的,因此微波加热处理高温变性豆粕可有效提高生产效率,有利于实现工业化生产.