1、白酶水解蛋清的工藝研究_王彩麗 中國知網(wǎng)文獻 HYPERLINK http:/ l # HYPERLINK http:/ t _blank 收稿日期2009-02-16 基金項目湖北省科技攻關項目(2006AA201C56) 第一作者簡介王彩麗(1977,女,陜西渭南人,實驗師,碩士研究,主要從事生物化學與分子生物學研究. doi:103969/j.issn.1673-1409(S).200902020 蛋白酶水解蛋清的工藝研究 王彩麗 (長江大學生命科學學院,湖北荊州434025;甘肅農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院,甘肅蘭州730070)方正武(長江大學農(nóng)學院,湖北荊州434025)榮俊 (長江大學生命科學

2、學院,湖北荊州434025) 摘要選用木瓜蛋白酶、堿性蛋白酶和復合風味蛋白酶3種酶分別對雞蛋蛋清進行水解,研究了酶水解雞蛋蛋清的工藝。結(jié)果表明:用復合風味蛋白酶水解蛋清效果最好,其水解最佳條件為:溫度50,pH6.0,底物濃度25%,酶用量0.8mL/g(5200U/g)水解12h,水解度可達61.66%。關鍵詞蛋清;木瓜蛋白酶;堿性蛋白酶;復合風味蛋白酶;水解中圖分類號TS2011 文獻標識碼A文章編號1673-1409(2009)02-S072-03 蛋清含有豐富的蛋白質(zhì)和人體所需要的多種氨基酸,且其組成比例非常適合人體的需要,是人體內(nèi)利用率最高的蛋白質(zhì)之一1。用蛋白酶處理后的蛋清水溶液,

3、具有口感好、無腥味、營養(yǎng)豐富、耐儲存,又保持著雞蛋的特有風味等優(yōu)點2,而且用酶處理后的蛋清透明水溶液,其中蛋白質(zhì)已局部降解,有利于人體的消化吸收,不會引起消化不良,可用作保健飲料,符合現(xiàn)代人們對飲品的要求,尤其適宜于作為老人和嬰兒的營養(yǎng)品,具有廣闊的應用前景。為此,本研究探討了蛋清的蛋白酶水解工藝條件,以期為雞蛋的深加工奠定理論基礎。 1材料與方法 1.1試驗材料 雞蛋為市售,復合風味蛋白酶(Flavourzyme)、堿性蛋白酶(Alcalase)和木瓜蛋白酶(Papain)為諾和諾德公司產(chǎn)品。1.2水解液的制備 將雞蛋蛋清取出并用紗布過濾,以5g雞蛋蛋清加25mL水配制成蛋清水溶液作為酶水解

4、底物,調(diào)節(jié)pH6,加入水解所需要量的酶,在反應所需溫度下水解一定時間,沸水浴20min以終止酶反應,冷卻后離心分離,收集上清液。同時做對照試驗(不加酶液)。1.3酶水解工藝 (1)最佳用酶的選擇蛋清水解選用木瓜蛋白酶、堿性蛋白酶和復合風味蛋白酶分別對蛋清進行水解并分別在其各自的最適溫度、pH、用量(均按諾和諾德公司提供,作適當調(diào)整)的條件下,對底物進行水解,8h后測定各酶水解產(chǎn)物中蛋白質(zhì)的水解度,根據(jù)各酶對蛋清的水解度大小,確定最佳用酶。 (2)水解溫度的確定對于選定的最佳用酶,測定其在不同的水解溫度下酶水解產(chǎn)物中蛋白質(zhì)的水解度,根據(jù)測定的水解度大小,確定酶反應的最適溫度。 (3)水解pH的確

5、定在酶反應的最適溫度下,測定其在不同的水解pH下酶水解產(chǎn)物中蛋白質(zhì)的水解度,根據(jù)測定的水解度大小,確定酶反應的最適pH。 (4)酶用量的確定加入不同的酶量,在酶反應的最適溫度和pH下,測定其各水解產(chǎn)物中蛋白質(zhì)的 72長江大學學報(自然科學版)2009年6月第6第2期:農(nóng)學 6No2:AgriSci 水解度,根據(jù)測定的水解度大小,并綜合考慮經(jīng)濟性,定最佳的酶用量。 (5)底物濃度的確定在反應的最適溫度、pH和最佳酶用量的條件下,采用不同的底物濃度對蛋清進行水解,測定各水解產(chǎn)物中蛋白質(zhì)的水解度,根據(jù)測定的水解度大小,確定酶反應的最佳底物濃度。 (6)水解時間的確定在反應的最適溫度、pH、底物濃度和

6、最佳酶用量的條件下,采用不同的水解時間對蛋清進行水解,測定各水解產(chǎn)物中蛋白質(zhì)的水解度,根據(jù)測定的水解度大小,并結(jié)合實際生產(chǎn),確定最適宜的反應時間。1.4測定方法 (1)酶活力的測定采用Folin-酚法,以每克酶制劑在37、pH7.5的條件下水解酪蛋白,每分鐘產(chǎn)生1g酪氨酸為1個酶活力單位(IU)。 (2)蛋白質(zhì)含量的測定采用凱氏定氮法3,測定不同清液中的蛋白質(zhì)含量和對照管的蛋白質(zhì)含量,分別記為N和N0(mg/mL)。 (3)水解度的測定采用茚三酮比色法4測定出不同清液中氨基酸的含量,根據(jù)氨基酸的分子量再換算出-NH2的摩爾含量(mol/mL),同時測定對照管的-NH2含量。 水解度(Degre

7、eofhydrolysis,DH)為蛋白質(zhì)在水解過程中肽鍵被裂解的程度或百分比,按以下公式計算5。 DH(%)= hhtot100=a623N-b625N0 htot100式中:h是被裂解的肽鍵數(shù),即每克蛋白質(zhì)中被裂解的肽鍵的毫摩爾數(shù);htot是原蛋白質(zhì)中的總肽鍵,即每 克蛋白質(zhì)中肽鍵的毫摩爾數(shù),一般為定值。對蛋清蛋白而言,該值為9.1438;a是不同清液中-NH2的含量(mol/mL);b是對照管中NH2的含量(mol/mL)。 2結(jié)果與分析 2.1最佳用酶的選擇表1不同蛋白酶對蛋清的水解條件及水解效果Table1Hydrolysisofeggalbuminwithdifferentprol

8、eases 酶種類溫度/pH底物濃度/%水解度/%堿性蛋白酶577.516.72.27木瓜蛋白酶 507.016.73.09復合風味蛋白酶 50 6.0 16.7 53.10 選用木瓜蛋白酶、堿性蛋白酶和復合風味蛋白酶分別在其各自的最適條件下對蛋清進行水解,8h后測定各水解產(chǎn)物中蛋白質(zhì)的水解度,結(jié)果如表1所示。由表1可知,復合風味蛋白酶水解雞蛋蛋清的能力遠遠大于堿性蛋白酶和木瓜蛋白酶,而且復合風味蛋白酶水解后的蛋清液呈無色透明狀,而堿性蛋白酶和木瓜蛋白酶水解后的蛋清液呈白色混濁狀,因此,選用圖1溫度對復合風味蛋白酶水解度的影響 Figure1Hydrolysisofflavourzymeund

9、erdifferenttemperatures復合風味蛋白酶為最佳用酶。 2.2復合風味蛋白酶水解蛋清條件的確定(1)水解溫度的確定溫度對復合風味蛋白酶水解效果影響規(guī)律如圖1所示。由圖1可知,在溫度低于50以前隨著溫度的升高水解度明顯增加,在50時達到最高,但在溫度高于50以后,隨著溫度上升水解度明顯降低,可能是由于溫度升高使部分酶失去活性所致,因此選擇的最適水解溫度為50。 (2)水解pH的確定pH對復合風味蛋白酶水解效果的影響規(guī)律如圖2所示。由圖2可 知,pH對復合風味蛋白酶水解度的影響是隨著pH的升高,蛋白質(zhì)的水解度先增大后減小, 73第6卷第2期:農(nóng)學王彩麗等:蛋白酶水解蛋清的工藝研究

10、 圖2pH對復合風味蛋白酶水解度的影響Figure2HydrolysisofflavourzymewithdifferentpH 在pH為6.0時的水解度出現(xiàn)峰值。因此,選pH6.0為最佳水解pH。 (3)酶用量的確定將復合風味蛋白酶配成6500U/mL的酶溶液,向底物中加入不同體積的酶液即不同的酶量來進行水解,以研究酶的用量對復合風味蛋白酶水解效果的影響,結(jié)果如圖3所示。由圖3可知,隨著復合風味蛋白酶用量的增大,水解度不斷升高,但當酶的用量超過0.8mL/g時,水解度增加緩慢。綜合考慮經(jīng)濟性,選用酶的用量為0.8mL/g。 (4)底物濃度的確定底物濃度對復合風味蛋圖3復合風味蛋白酶的用量對水

11、解效果的影響Figure3Hydrolysisofflavourzymewithdifferent dosagesofprolease 白酶水解效果的影響規(guī)律如圖4所示。由圖4可知,當?shù)孜餄舛刃∮?5%時,隨著底物濃度的升高,蛋白質(zhì)水解度不斷增大;但當?shù)孜餄舛冗_到25%時,蛋白質(zhì)的水解度也達到最高;再升高底物濃度反而使蛋白質(zhì)的水解度降低。故確定最佳底物濃度為25%。 (5)水解時間的確定水解時間對復合風味蛋白酶水解效果的影響規(guī)律如圖5所示。由圖5可知:隨著酶水解時間的延長,水解度不斷增大,但在水解12h以后,水解度增加緩慢。綜合考慮經(jīng)濟性,選用最佳水解時間為12h。 圖4底物濃度對復合風味蛋白

12、酶水解度的影響Figure4Hydrolysisofflavourzymewithdifferent concentrationsofsubstrate 圖5水解時間對復合風味蛋白酶水解效果的影響3結(jié)論 在用木瓜蛋白酶、堿性蛋白酶和復合風味蛋白酶分別對雞蛋蛋清進行水解時,復合風味蛋白酶水解效果最好。當用復合風味蛋白酶水解蛋清時,在其最適溫度、pH和最佳底物濃度及酶用量的條件下,反應12h后其對底物的水解度可達61.66%,而且水解液清亮、透明、感官性好。 參考文獻 1達良俊,陳鳴鳳眼蓮不同部位對重金屬的吸收、吸附作用研究J.上海環(huán)境科學,2003,22(1JJournalofEnviron-m

13、entalQuality,1999,28:339344. 4國家環(huán)保總局水和廢水監(jiān)測分析方法編委會.水和廢水監(jiān)測分析方法(第4版)M.北京:中國環(huán)境科學出版社,2002.343353.5姚朝英,杜青.原子吸收光譜法測定水生生物體內(nèi)銅、鋅、鎳、鉻、鉛、J.化學分析計量.2006,15(3):3637.6李衛(wèi)平,王軍,李文等.應用水葫蘆去除電鍍廢水中重金屬的研究J.生態(tài)學雜志,1995,14(4):3035.7梁俊美,雷澤湘,陳中義.水浮蓮對銅污染水體的修復研究J.仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學院學報,2008,21(1):2933. 8郝飛麟,沈明衛(wèi).pH對水葫蘆凈化養(yǎng)殖廢水效率的影響研究J.上海交通大學學報(

14、農(nóng)業(yè)科學版),2006,24(2)雜志,2006,25(5):541545. 10蔡成翔,王華敏,張宗明水葫蘆對五種重金屬離子的去除速率與富集機制研究J.廣西右江民族師專學報,24851.11顏素珠,梁東,彭秀娟.8種水生植物對污水中重金屬銅的抗性及凈化能力研究J.中國環(huán)境科學,1990,10(3):166170. (上接第74頁) 參考文獻 1鄭云,蔡木易,范慰慰.蛋清白蛋白酶解工藝的研究J.食品工業(yè),2005,21(12):13.2鄧舜揚.新型飲料生產(chǎn)工藝與配方M.北京:中國輕工業(yè)出版社,2000.511512.3中華人民共和國國家標準GB/T5009.52003S.北京:中國標準出版社,

15、2003.4張水華.食品分析M.北京:中國輕工業(yè)出版社,2008.175176. 5徐英操,劉春紅.蛋白質(zhì)水解度測定方法綜述J.食品研究與開發(fā),2007,28(7):173175. (上接第92頁) 參考文獻 1田智仁,徐雪云.全力推進標準化生產(chǎn)提高茶葉產(chǎn)業(yè)效益J.茶業(yè)通報,2007,(6):3032.2余根平,陳振平.閩東茶葉產(chǎn)業(yè)發(fā)展的財政對策.農(nóng)村財政與財務,2004,(11):1517.3陳巧.閩東茶葉企業(yè)應對QS認證初探J.福建質(zhì)量信息,2006,(8):2324.4張居德做強做大閩東茶業(yè)確保茶業(yè)持續(xù)健康發(fā)展江南大學 碩士學位論文 酶法提取鮮雞蛋蛋黃脂質(zhì)成分的工藝研究 姓名:李才明 申

16、請學位級別:碩士 專業(yè):水產(chǎn)品加工及貯藏工程 指導教師:許學勤 20080801摘要 摘要 雞蛋黃中含有豐富的脂質(zhì),約占蛋黃總重的%。蛋黃脂質(zhì)中含有豐富的卵磷脂和不飽和脂肪酸,具有很高的營養(yǎng)價值,這是與其它動植物油脂相比的重要區(qū)別,因此, 雞蛋黃脂質(zhì)成分的開發(fā)利用一直以來都是國內(nèi)外學者研究的熱點。我國是產(chǎn)蛋量最大的 國家,積極開展蛋黃脂質(zhì)的系列化研究,有利于提高雞蛋的附加值。 本論文在實驗室已有的“利用酶法一溶劑法分離提取蛋黃油脂成分的工藝研究的 基礎上,從節(jié)能、減排、低消耗、經(jīng)濟效益以及提取效果等方面出發(fā),以鮮雞蛋蛋黃為原料,對酶解及破乳工藝進行改進,進而探討了從鮮蛋黃中分離提取蛋黃脂質(zhì)的方

17、法。 本文首先對不同種類蛋白酶進行應用篩選酶解實驗,得到分離脂質(zhì)性能優(yōu)良的蛋白 酶,進一步與酶解工藝結(jié)合,綜合探討蛋黃的酶解過程。結(jié)果表明,先后用酸性和堿性蛋白酶水解,可方便地使酶解蛋黃液分成三部分,即上層流動狀蛋黃油、第二層膠狀脂 質(zhì)體、第三層脂蛋白乳狀液和下層水解蛋白液及沉淀物。 其次,圍繞酸性蛋白酶與堿性蛋白酶的水解條件進行單因素和正交實驗,得到提取 蛋黃脂質(zhì)的最佳酶解工藝條件為:料液比:./,酸性蛋白酶的最適作用為 、最適作用溫度為,堿性蛋白酶的最適作用為、最適作用溫度 ,酸性 蛋白酶的添加量為. / / 蛋黃,反應時 蛋黃,堿性蛋白酶的添加量為. 和. 間分別為 。所得酶解液通過調(diào)整

18、值、保溫處理和離心,總脂質(zhì)提取率為 .%質(zhì)量分數(shù),并且甘油三酸酯與磷脂也可很好分開。 然后,對以上工藝制備得到的蛋黃脂質(zhì)產(chǎn)品進行了相關理化分析。結(jié)果表明,在室 溫下酶水解蛋白質(zhì)的方法 申請專利號CN200410081498.5 專利申請日2004.12.16 名稱酶水解蛋白質(zhì)的方法 公開（公告）號CN1661032公開（公告）日2005.08.31 類別化學；冶金頒證日優(yōu)先權(quán)申請（專利權(quán)）四川師范大學;遂寧市興宇生態(tài)農(nóng)藝有限公司 地址610068四川省成都市錦江區(qū)靜安路5號發(fā)明（設計）人趙仕林;楊麗雪;王錫宇;廖洋 國際申請國際公布進入國家日期專利代理機構(gòu)成都科海專利事務有限責任公司 代理人嚴

19、禮華 摘要本發(fā)明是一種酶水解蛋白質(zhì)的方法。工藝步驟為將待水解的蛋白質(zhì)進行清洗、除雜，再將蛋白質(zhì)進行酶水解。酶水解時以外源酶中性蛋白酶或堿性蛋白酶或中性蛋白酶與堿性蛋白酶而成的混合復合蛋白酶為水解酶，以緩沖溶液控制酶水解反應體系中的pH值，以蚯蚓或糧食為待水解的蛋白質(zhì)，將計量好的蛋白質(zhì)、水解酶、緩沖溶液加入反應容器，反應溫度為2075之間，反應時間至少為2小時，即得含有氨基酸、小分子肽、核苷酸、甘油、脂肪酸等為主要成分的多種物質(zhì)組成的高活性酶解液。該方法工藝簡單、可操作性強，而且反應條件溫和，水解產(chǎn)物中的氨基酸不被破壞，酶解液的生物活性高；并可重復利用外源酶和未反應完全的蚓體蛋白和糧食，經(jīng)濟成本

20、低。 主權(quán)項1、一種酶水解蛋白質(zhì)的方法，其特征在于工藝步驟如下： (1)清洗、除雜 以動物體或糧食為酶水解的蛋白質(zhì)，以克或千克計量，以外源酶中性蛋白酶或堿性蛋 白酶或中性蛋白酶與堿性蛋白酶混合而成的復合蛋白酶為水解酶，以克或千克計量，以緩 沖溶液為酶水解體系中pH值的控制溶液，以毫升或升計量，用清水清洗待酶水解的蛋白 質(zhì)、并去除雜質(zhì)、均勻破碎； (2)酶水解蛋白質(zhì) 酶水解蛋白質(zhì)時水解酶與蛋白質(zhì)、緩沖溶液的配比分別為： 水解酶的質(zhì)量(g)蛋白質(zhì)的質(zhì)量(g)1(100010)； 水解酶的質(zhì)量(g)緩沖溶液的體積(ml)1(1000001000)； 將計量好的蛋白質(zhì)放入反應容器，然后加入計量好的水解

21、酶和緩沖溶液進行混合， 振蕩、加熱使其在反應容器中起生化反應，使反應溫度在2075之間；反應時間至 少為2小時，即得含有氨基酸、小分子肽、核苷酸、甘油、脂肪酸為主要成分的多種物質(zhì) 組成的高活性蛋白質(zhì)酶解液。 酶水解蛋白質(zhì)的方法 申請專利號CN200410081498.5 專利申請日2004.12.16 名稱酶水解蛋白質(zhì)的方法 公開（公告）號CN1661032公開（公告）日2005.08.31 類別化學；冶金頒證日優(yōu)先權(quán)申請（專利權(quán)）四川師范大學;遂寧市興宇生態(tài)農(nóng)藝有限公司 地址610068四川省成都市錦江區(qū)靜安路5號發(fā)明（設計）人趙仕林;楊麗雪;王錫宇;廖洋 國際申請國際公布進入國家日期專利代理機構(gòu)成都科海專利事務有限責任公司 代理人嚴禮