正交试验优化谷氨酰胺酶改性米谷蛋白工艺

研究谷氨酰胺酶对米谷蛋白改性的工艺。以脱酰胺度、溶解度为考察指标进行了工艺条件的优化,探讨谷氨酰胺酶与米谷蛋白质量比、反应温度、反应pH值3个工艺参数对改性米谷蛋白溶解度及脱酰胺度的影响,确定了谷氨酰胺酶改性最佳工艺条件,用正交试验法对米谷蛋白酶法改性工艺条件进行了优化,得到最佳工艺条件为:谷氨酰胺酶与米谷蛋白的质量比1:7、酶解脱酰胺改性的反应温度37.0℃、时间24h、pH7.0。优化后的米谷蛋白脱酰胺度为52.76%,溶解度为93.78%。     

大米谷蛋白的碱致变性和结构表征

为探究强碱处理大米谷蛋白结构和性质的变化规律,利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)、差示扫描量热法、表面疏水性分析、扫描电子显微镜观察、脱酰胺分析等方法表征碱处理大米谷蛋白的结构变化,以溶解性、乳化性、起泡性为指标表征其性质变化。SDS-PAGE和差示扫描量热分析结果表明,当NaOH溶液浓度大于等于0.08 mol/L时,谷蛋白发生完全变性,亚基明显降解,并且形成大分子聚集物;当pH≥12.0时,谷蛋白溶解度显著提高,pH值为13.0时溶解度达到80%;NaOH溶液浓度大于等于0.1 mol/L时造成大米谷蛋白脱酰胺,分子中谷氨酸含量明显增加,并且溶解性、表面疏水性和脱酰胺度具有相关性;扫描电子显微镜观察结果表明碱处理导致大米谷蛋白解聚,结构变松散;碱处理改善了大米谷蛋白乳化性和起泡性,以0.5 mol/L NaOH溶液处理120 min为最佳,过度碱处理会破坏谷蛋白乳化能力和起泡能力。碱处理改变了谷蛋白结构,从而改善了谷蛋白溶解性、乳化性和起泡性,使其有望在食品或相关领域中得到有效利用。     

蛋白质谷氨酰胺酶对米谷蛋白的分子结构及功能性质的影响

目的:研究蛋白质谷氨酰胺酶(PG酶)对米谷蛋白的分子结构及功能性质的影响。方法:采用zeta电位仪、体积排阻色谱(SEC-HPLC)及傅里叶红外光谱(FT-IR)研究米谷蛋白及其酶法脱酰胺样品的zeta电位、相对分子质量分布和二级结构变化。研究不同pH值条件下酶法脱酰胺样品溶解度的变化。结果:随着酶解时间的延长,米谷蛋白的脱酰胺度逐渐增大,当反应时间48 h时,DD值为52.29%;zeta电位逐渐增加,体系中蛋白质聚合体部分逐渐减少,α-螺旋结构有所降低;米谷蛋白在中性溶液中溶解度显著提高(达96.99%)。结论:酶法脱酰胺使蛋白质分子所带负电荷增加,分子间静电排斥作用增大;在中性pH条件下米谷蛋白的溶解度上升。     

谷氨酰胺酶水解小麦蛋白工艺研究

以溶解度、脱酰胺度为考察指标,研究蛋白质谷氨酰胺酶对小麦蛋白进行酶解改性的工艺。通过单因素及正交试验,对蛋白质谷氨酰胺酶酶解谷朊蛋白进行了工艺条件的优化。探讨蛋白质谷氨酰胺酶与谷朊蛋白质量比、酶解温度、酶解时间和酶解p H 4个工艺参数对酶解谷朊蛋白溶解度及脱酰胺度的影响,确定了蛋白质谷氨酰胺酶解改性小麦蛋白的最佳工艺条件:谷氨酰胺酶与谷朊蛋白质量比0.05︰1,酶解温度45℃,酶解时间26 h,酶解p H 7.3。在此酶解工艺优化条件下,谷朊蛋白溶解度为82.36%,脱酰胺度为45.76%。     

蛋白质谷氨酰胺酶对米谷蛋白功能性质的影响

研究蛋白质谷氨酰胺酶对米谷蛋白功能性质的影响,测定米谷蛋白及其脱酰胺样品的溶解度、乳化、起泡、黏度、持水持油力等功能性质。结果表明,谷氨酰胺酶法脱酰胺的米谷蛋白其功能性质均有提高,在中性溶液中溶解度显著增加(达到96.99%);酶解时间1～12h 的范围内,改性蛋白在中性条件下的乳化性能最好,酶解时间1～5h 的范围内,强酸性条件下的乳化稳定性得到显著改善,并呈现出最佳的起泡性能,而起泡稳定性和黏度则随着反应时间的增加均逐渐降低;此外,改性蛋白与未改性蛋白比较,持水性提高1.75～2.03 倍,持油性提高1.58～1.94 倍。     

脱酰胺处理对不同谷物蛋白体外消化率的影响

脱酰胺处理是蛋白质改性一种方式,经脱酰胺后,蛋白的理化性质和营养性质都会发生改变。本实验研究了酸法脱酰胺处理对大米、小麦、玉米蛋白体外消化率的影响,并从蛋白质的溶解度、表面疏水性、巯基和二硫键含量以及超微结构等理化性质方面来探究脱酰胺影响体外消化率的作用机理。试验结果表明:随着脱酰胺程度的加大,大米蛋白、小麦蛋白和玉米蛋白质巯基和二硫键之间的相互转化不明显(P0.05),两者的含量基本维持不变;三种谷物蛋白的溶解度在胃蛋白酶最适p H 1.5和胰蛋白酶最适p H 7的条件下逐渐增大;蛋白质的表面疏水性随脱酰胺度的增加逐渐减小;体外消化率也分别从原来的66.5%、79.5%和78.5%提高到了79.5%、89.0%、和89.2%,超微结构从原来的致密聚集变得多孔疏松,更利于蛋白质的消化。     

大米浓缩蛋白脱酰胺研究(I) 酸法脱酰胺与酶法脱酰胺工艺比较与参数优化

通过测定大米浓缩蛋白的脱酰胺度与水解度,比较了酸法与酶法两种脱酰胺工艺对大米浓缩蛋白脱酰胺作用的优劣,并对酸法脱酰胺工艺的参数进行优化。实验表明酸法脱酰胺优于酶法脱酰胺。温度是影响大米浓缩蛋白脱酰胺作用最重要的因素,在本试验条件范围内,酸法脱酰胺度最高且水解度最低时的工艺条件组合为盐酸浓度0.2N,大米蛋白含量5%,反应时间4h,反应温度85℃。     

酶法脱酰胺对米谷蛋白分子微观结构的影响

大米蛋白经酶法脱酰胺后功能性质的显著改善与其分子微观结构的变化有关。通过扫描电镜(SEM)分析、二硫键含量测定和差示扫描量热分析(DSC)研究脱酰胺后米谷蛋白分子超微结构、分子间作用力和聚合度的变化。结果表明：米谷蛋白颗粒超微结构随着脱酰胺度的增加逐渐松散;脱酰胺后分子内部分二硫键被迅速还原,但酶法脱酰胺不会影响到其肽链内二硫键;DSC图谱分析表明脱酰胺后蛋白质热稳定性和聚合度均有降低。     

利用碱提酸沉法从膨化玉米黄粉中提取谷蛋白

采用碱提酸沉法提取膨化的玉米黄粉谷蛋白,选择碱液浓度、温度、料液比和浸提时间作为因素进行试验。确定最佳提取条件:碱液浓度0.55%(m/V),浸提时间100min,温度65℃,料液比1∶16(m∶V)。该条件下玉米谷蛋白的提取率为50.14%。     

碱处理对大米蛋白分子间作用力的影响

通过研究碱处理对大米谷蛋白分子间作用力的影响,表明蛋白浓度9%(w/v)时,蛋白的黏度和表面疏水性大幅上升。9%(w/v)的谷蛋白含量条件下,pH<11.5,大米谷蛋白分子间作用力不发生变化;pH11.5～12.5,谷蛋白分子内与分子间的二硫键与巯基发生交换反应,产生聚集同时疏水基团暴露;pH13.0,部分谷蛋白分子的二硫键与巯基被破坏;pH13.5,谷蛋白分子的二硫键含量显著降低。     

大米谷蛋白热聚集的盐效应及机制

大米谷蛋白易发生热聚集,离子强度对大米谷蛋白热聚集有明显影响,研究揭示Na Cl对大米谷蛋白的热聚集的影响规律及机制。当Na Cl浓度从0增加至0.15 mol·L~(-1)时,热处理大米谷蛋白溶解度由13.78%降至12.49%,减小趋势不明显,浓度达到0.30 mol·L~(-1)时,溶解度降至10.62%,并且出现了肉眼可见的浑浊。当NaCl浓度从0 mol·L~(-1)增加至0.30 mol·L~(-1)时,热处理大米谷蛋白的浊度由0.052显著增加至0.191,平均粒径由168 nm增至273 nm,并出现明显的聚集峰,Zeta电位由-14.4减小至-5.61,疏水性由329.16增加至535.80,谷蛋白荧光发射光谱发生微小蓝移,荧光强度增加。NaCl影响了谷蛋白分子的表面电荷和疏水性,当浓度大于0.15 mol·L~(-1)时明显促进了大米谷蛋白分子热聚集。     

大米浓缩蛋白脱酰胺研究(Ⅰ)酸法脱酰胺与酶法脱酰胺工艺比较与参数优化

通过测定大米浓缩蛋白的脱酰胺度与水解度，比较了酸法与酶法两种脱酰胺工艺对大米浓缩蛋白脱酰胺作用的优劣，并对酸法脱酰胺工艺的参数进行优化。实验表明酸法脱酰胺优于酶法脱酰胺。温度是影响大米浓缩蛋白脱酰胺作用最重要的因素，在本试验条件范围内，酸法脱酰胺度最高且水解度最低时的工艺条件组合为盐酸浓度0．2N，大米蛋白含量5％，反应时间4h，反应温度85℃。     

油菜花粉中谷蛋白的最佳提取工艺研究

本文研究了油菜花粉中的蛋白质组分分布以及碱浓度、pH值、浸提时间和温度对油菜花粉中碱溶谷蛋白提取率的影响,并在此基础上确定了谷蛋白的最佳提取条件。研究结果表明,破壁脱脂后的油菜花粉中蛋白质组分分布为清蛋白34.66%,球蛋白1.930%,醇溶蛋白2.810%,碱溶谷蛋白49.56%,复合蛋白11.04%,其中主要是清蛋白和谷蛋白;谷蛋白的最佳提取条件是料液比为1:20,氢氧化钠浓度0.30%,pH值为11,浸提时间75min,温度为70℃。     

核桃蛋白的组成分析及分离提取工艺的优化

为了有效利用核桃蛋白这一植物蛋白资源,获得高纯度蛋白的制备方法,对核桃蛋白的组成进行分析,在此基础上对核桃蛋白的提取工艺进行优化。结果表明,新疆薄皮核桃仁蛋白质含量高达17.66%,蛋白质含量高于我国其它地区的核桃及美国核桃。不同溶剂中核桃蛋白溶解度表明,0.1 mol/L NaOH溶液溶解蛋白量最高,溶解蛋白质可达45.89 mg/100 mg脱脂粉;70%乙醇溶液溶解蛋白量最低,溶解蛋白质仅为3.23 mg/100 mg脱脂粉。核桃蛋白组成为谷蛋白、清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白。4种核桃蛋白质组分——清蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白、球蛋白的含量分别是7.54%,4.73%,72.06%,15.67%。由此对碱溶条件提取蛋白的工艺进行优化,结果表明,各因素中,提取pH对核桃蛋白提取率影响最大。固定提取pH 11,核桃蛋白提取率的影响因素排序为液料比提取时间提取温度。采用响应面法优化得到核桃蛋白最佳提取条件:pH 11,液料比26.03∶1,提取温度53.07℃,提取时间1.5 h。此条件下,蛋白质提取率为82.68%。碱溶蛋白的酸沉点为pH 4.5。按照上述工艺制备核桃分离蛋白纯度为90.5%,比其它工艺制备的核桃蛋白纯度高。     

响应面法优化华东粳稻谷蛋白的提取工艺

以华东粳稻为研究对象,采用Osborne分级提取法,使用蒸馏水、NaCl溶液及乙醇溶液分别去除粳稻米中清蛋白、球蛋白和醇溶蛋白后,再进行谷蛋白提取的单因素实验;利用响应面法,以NaOH浓度、固液比、提取温度和提取时间为实验因素,优化粳稻米谷蛋白的提取条件。结果表明,粳稻米谷蛋白最优提取工艺的条件为提取时间2h、NaOH浓度0.04mol/L、提取温度50℃、固液比为1∶10,此时粳稻米谷蛋白的实际提取率为57.24%。     

碱处理对大米蛋白一级和二级结构的影响

研究了碱处理对大米谷蛋白一级和二级结构的影响。电泳结果表明,pH值为12.5、谷蛋白含量9%(w/v)时,蛋白亚基谱带颜色开始变浅;至pH值13.5,谷蛋白亚基带全部消失。氨基酸分析表明,9%(w/v)的谷蛋白含量、pH值为13.5碱处理大米谷蛋白的丝氨酸、苏氨酸、胱氨酸含量明显下降。傅里叶变换红外光谱表明,pH值为11.5~12.5时,1618cm-1出现聚集态的特征吸收峰,蛋白浓度>5%(w/v)时β-转角向β-折叠转化、α-螺旋没有明显的变化趋势。     

大米谷蛋白对大米淀粉凝胶化及凝胶特性的影响

研究大米谷蛋白添加量(0%～14%)对籼米淀粉流变、热特性及淀粉凝胶特性的影响。结果表明,随着大米谷蛋白添加量增加,米淀粉的弹性模量峰值(G'_(peak))、黏性模量峰值(G"_(peak))及淀粉凝胶的硬度均呈升高趋势。谷蛋白对米淀粉的DSC吸热峰的起始温度和峰值温度没有明显的影响,但是混合体系的焓值随谷蛋白添加量增加而降低。随大米谷蛋白添加量增加,米淀粉凝胶的黏聚性、黏性及回弹性均呈升高趋势。扫描电镜显示,添加大米谷蛋白米淀粉凝胶的孔洞深度增加、直径增大,结构显得较为松散。     

优化壳聚糖制备工艺

采用D-近似最优设计法,系统地研究了NaOH质量分数、碱处理时间及碱处理温度这三个主要因素对制备壳聚糖的影响,并以脱乙酰度为主要性能指标,提出不脱蛋白质的壳聚糖制备工艺条件。     

乙醇碱法处理对荞麦颗粒状冷水可溶淀粉溶解度的影响

以荞麦淀粉为原料,采用乙醇碱法对荞麦淀粉进行改性修饰,系统分析了乙醇体积分数、碱浓度、反应温度、反应时间等因素对改性后淀粉溶解度的影响。结果表明：反应温度对改性后荞麦颗粒状冷水可溶淀粉溶解度的影响最大,碱用量和乙醇体积分数的影响次之,反应时间的影响较小,各因素对产物溶解度影响均达到显著水平;在反应条件为反应温度70℃、反应时间25 min、乙醇体积分数55%、碱用量为45 mL时对荞麦颗粒状冷水可溶淀粉溶解度的影响最大,此时其溶解度达到22.52%。     

大米浓缩蛋白脱酰胺研究(Ⅱ)酸法脱酰胺改性对大米蛋白功能特性及营养性质的影响

测定了酸法脱酰胺改性不同脱酰胺度大米蛋白的溶解性、乳化性、起泡性、持水性、持油性等5项功能性质及氨基酸组成、体外消化率等两项营养性质。结果表明改性大米蛋白的功能性质均有不同程度的提高，在脱酰胺度从0～63．5％的范围内，蛋白在pH7．0的溶解度呈线性增加至99．4％，脱酰胺度超过63．5％，溶解度略有下降。脱酰胺度在25．1％～33．4％范围，大米蛋白的乳化性能最好；59．5％的脱酰胺度起泡性比较理想。此外，改性蛋白与未改性蛋白比较，持水性提高1．55～1．78倍，持油性提高3．28～3．64倍。从氨基酸组成、蛋白含量及蛋白质的消化率来看，脱酰胺改性可以提高大米蛋白的营养价值。