白酶水解蛋清的工艺研究

1、白酶水解蛋清的工艺研究_王彩丽 中国知网文献 HYPERLINK http:/ l # HYPERLINK http:/ t _blank 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:103969/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

2、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TS2011 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,

3、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

4、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

5、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 6No2: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

6、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1g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(Degre

7、eofhydrolysis,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(%)= hhtot100=a623N-b625N0 htot100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Table1Hydrolysisofeggalbuminwithdifferentprol

8、eases 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 50 6.0 16.7 53.10 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 Figure1Hydrolysisofflavourzymeund

9、erdifferenttemperatures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

10、 图2pH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

11、解效果的影响Figure3Hydrolysisofflavourzymewithdifferent dosagesofprolease 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

12、酶水解度的影响Figure4Hydrolysisofflavourzymewithdifferent concentrationsofsubstrate 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(1JJournalofEnviron-m

13、entalQuality,1999,28:339344. 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,2002.343353.5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):3637.6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):3035.7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):2933. 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(

14、农业科学版),2006,24(2)杂志,2006,25(5):541545. 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,24851.11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):166170. (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):13.2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,2000.511512.3中华人民共和国国家标准GB/T5009.52003S.北京:中国标准出版社,

15、2003.4张水华.食品分析M.北京:中国轻工业出版社,2008.175176. 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):173175. (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):3032.2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):1517.3陈巧.闽东茶叶企业应对QS认证初探J.福建质量信息,2006,(8):2324.4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

16、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

17、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和正交实验,得到提取 蛋黄脂质的最佳酶解工艺条件为:料液比:./,酸性蛋白酶的最适作用为 、最适作用温度为,碱性蛋白酶的最适作用为、最适作用温度 ,酸性 蛋白酶的添加量为. / / 蛋黄,反应时 蛋黄,碱性蛋白酶的添加量为. 和. 间分别为 。所得酶解液通过调整

18、值、保温处理和离心,总脂质提取率为 .%质量分数,并且甘油三酸酯与磷脂也可很好分开。 然后,对以上工艺制备得到的蛋黄脂质产品进行了相关理化分析。结果表明,在室 温下酶水解蛋白质的方法 申请专利号CN200410081498.5 专利申请日2004.12.16 名称酶水解蛋白质的方法 公开（公告）号CN1661032公开（公告）日2005.08.31 类别化学；冶金颁证日优先权申请（专利权）四川师范大学;遂宁市兴宇生态农艺有限公司 地址610068四川省成都市锦江区静安路5号发明（设计）人赵仕林;杨丽雪;王锡宇;廖洋 国际申请国际公布进入国家日期专利代理机构成都科海专利事务有限责任公司 代理人严

19、礼华 摘要本发明是一种酶水解蛋白质的方法。工艺步骤为将待水解的蛋白质进行清洗、除杂，再将蛋白质进行酶水解。酶水解时以外源酶中性蛋白酶或碱性蛋白酶或中性蛋白酶与碱性蛋白酶而成的混合复合蛋白酶为水解酶，以缓冲溶液控制酶水解反应体系中的pH值，以蚯蚓或粮食为待水解的蛋白质，将计量好的蛋白质、水解酶、缓冲溶液加入反应容器，反应温度为2075之间，反应时间至少为2小时，即得含有氨基酸、小分子肽、核苷酸、甘油、脂肪酸等为主要成分的多种物质组成的高活性酶解液。该方法工艺简单、可操作性强，而且反应条件温和，水解产物中的氨基酸不被破坏，酶解液的生物活性高；并可重复利用外源酶和未反应完全的蚓体蛋白和粮食，经济成本

20、低。 主权项1、一种酶水解蛋白质的方法，其特征在于工艺步骤如下： (1)清洗、除杂 以动物体或粮食为酶水解的蛋白质，以克或千克计量，以外源酶中性蛋白酶或碱性蛋 白酶或中性蛋白酶与碱性蛋白酶混合而成的复合蛋白酶为水解酶，以克或千克计量，以缓 冲溶液为酶水解体系中pH值的控制溶液，以毫升或升计量，用清水清洗待酶水解的蛋白 质、并去除杂质、均匀破碎； (2)酶水解蛋白质 酶水解蛋白质时水解酶与蛋白质、缓冲溶液的配比分别为： 水解酶的质量(g)蛋白质的质量(g)1(100010)； 水解酶的质量(g)缓冲溶液的体积(ml)1(1000001000)； 将计量好的蛋白质放入反应容器，然后加入计量好的水解

21、酶和缓冲溶液进行混合， 振荡、加热使其在反应容器中起生化反应，使反应温度在2075之间；反应时间至 少为2小时，即得含有氨基酸、小分子肽、核苷酸、甘油、脂肪酸为主要成分的多种物质 组成的高活性蛋白质酶解液。 酶水解蛋白质的方法 申请专利号CN200410081498.5 专利申请日2004.12.16 名称酶水解蛋白质的方法 公开（公告）号CN1661032公开（公告）日2005.08.31 类别化学；冶金颁证日优先权申请（专利权）四川师范大学;遂宁市兴宇生态农艺有限公司 地址610068四川省成都市锦江区静安路5号发明（设计）人赵仕林;杨丽雪;王锡宇;廖洋 国际申请国际公布进入国家日期专利代理机构成都科海专利事务有限责任公司 代理人严礼