[硕士论文] 转谷氨酰胺酶交联改善花生分离蛋白凝胶性研究 [复制链接]

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硕士论文-转谷氨酰胺酶交联改善花生分离蛋白凝胶性研究，共71页，31186字

花生蛋白是一种优良的植物蛋白资源，但天然的花生蛋白本身没有凝胶特

性，因而限制了其在食品加工中的应用。利用转谷氨酰胺酶交联改善花生分离蛋

白的凝胶性，使其达到工业化生产的要求，对充分利用花生蛋白资源、提高花生

蛋白产品附加值具有较重要的理论和现实意义。

本文通过单因素试验研究不同因素对转谷氨酰胺酶交联改善花生分离蛋白

凝胶性的影响，并利用响应面试验设计优化酶交联改性的最佳条件，通过十二烷

基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶和傅立叶红外光谱分析其改性机理，然后将酶交联改

性的花生分离蛋白应用于肉制品和酸奶的制作过程中。试验结果归纳如下：

1 采用碱溶酸沉法提取花生分离蛋白，经一次提取花生分离蛋白得率达到

30.69%，粗蛋白含量达到 95.41%。

2 适当的加热处理有助于提高酶改性花生分离蛋白的凝胶性，且最佳的热处

理条件为水浴 60℃，40min。通过单因素试验初步确定酶交联改性的条件为：花

生分离蛋白浓度 30%，酶添加量 15U/g，酶作用时间 6h。

3 根据中心组合试验设计原理，以凝胶硬度为主要指标，研究酶添加量、花

生分离蛋白浓度和酶作用时间对酶改性花生分离蛋白凝胶性的影响。通过响应面

分析得到酶改性的最佳条件：酶添加量、花生分离蛋白浓度和酶作用时间分别为

17.75U/g、29.60%和 376min，在此条件下，凝胶的硬度可达到 333.492g。

4 经转谷氨酰胺酶改性后，花生分离蛋白的吸油性和持水性均有不同程度的

提高，分别提高了 27.41%和 61.24%。

5 采用硫酸铵分级沉淀法将花生蛋白组分分离为花生球蛋白和伴花生球蛋

白，并分别对其改性。通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳图谱，可以清

晰地看到酶改性后的花生分离蛋白组分（花生球蛋白和伴花生球蛋白）含量的下

降，并在酶改性的谱带上出现了花生球蛋白和伴花生球蛋白交联的聚合物，其中

参与交联反应的花生分离蛋白组分主要是花生球蛋白。

利用傅立叶红外光谱可知，由于转谷氨酰胺酶的作用，在花生分离蛋白分子

间和分子内引入了酰胺基团，生成ε-（γ-谷氨酰胺）赖氨酸异肽键，使蛋白分子

发生交联，从而使花生分离蛋白的凝胶性得以改善。

6 酶改性后的花生分离蛋白能提高猪肉丸的硬度和弹性，并降低猪肉丸的蒸

煮损失，当酶改性的花生分离蛋白添加量为 6%时，可制得品质优良的猪肉丸；

酶改性后的花生分离蛋白也能降低酸奶的乳清析出率，并提高酸奶的黏度，当酶

改性的花生分离蛋白添加量为 3%时，可制得物理品质优良的酸奶。

关键词：转谷氨酰胺酶；花生分离蛋白；交联；凝胶性

目 录

摘要..................... I

Abstract........... III

前 言...................1

1 转谷氨酰胺酶...............1

1.1 转谷氨酰胺酶的来源.............. 1

1.2 微生物转谷氨酰胺酶的酶学性质........ 1

1.3 微生物转谷氨酰胺酶的优势................ 2

1.4 转谷氨酰胺酶的作用机理.................... 2

1.5 转谷氨酰胺酶在食品行业中的应用.................. 2

2 花生及其花生蛋白.....................4

2.1 花生资源优势............4

2.2 花生蛋白结构............4

2.3 花生蛋白营养价值..................5

2.4 花生蛋白的功能特性.............. 6

2.5 花生蛋白在食品工业中的应用............ 9

2.5.1 花生蛋白在肉制品中的应用............. 9

2.5.2 花生蛋白在饮料及冷饮冷食中的应用........... 9

2.5.3 花生蛋白在谷物焙烤制品中应用................. 10

2.5.4 花生蛋白在其它制品中的应用....... 10

3 国内外研究现状.........10

3.1 花生蛋白改性的国内外现状.............. 10

3.2 转谷氨酰胺酶改善蛋白功能特性的国内外现状.......... 11

4 研究意义.....................12

5 主要研究内容.............13

5.1 花生分离蛋白的制取............ 13

5.2 转谷氨酰胺酶交联改善花生分离蛋白的凝胶特性...... 13

5.3 酶改性前后花生分离蛋白功能特性的比较.................. 13

5.4 转谷氨酰胺酶交联改性的花生分离蛋白在肉丸和酸奶中的应用.......... 13

5.5 转谷氨酰胺酶交联改善花生分离蛋白凝胶特性的机理............ 13

第一章 响应面优化转谷氨酰胺酶交联改善花生分离蛋白的凝胶性 ...........14

1.1 材料与方法..............14

1.1.1 实验材料与仪器设备......... 14

1.1.2 实验方法...............15

1.2 结果与讨论..............17

1.2.1 花生分离蛋白得率和粗蛋白含量................. 17

1.2.2 转谷氨酰胺酶酶活.............18

1.2.3 单因素对酶改性花生分离蛋白凝胶性的影响........... 18

1.2.4 响应面优化转谷氨酰胺酶交联改善花生分离蛋白凝胶性的最佳条件............. 21

1.3 小结............26

第二章 酶改性前后花生分离蛋白功能特性的比较 ...........27

2.1 实验方法与材料....................27

2.1.1 实验材料与仪器设备......... 27

2.1.2 实验方法...............27

2.2 结果与分析..............29

2.2.1 不同处理条件对转谷氨酰胺酶酶活的影响............... 29

2.2.2 酶改性前后花生分离蛋白功能特性的比较............... 30

2.3 小结............33

第三章 转谷氨酰胺酶交联改善花生分离蛋白凝胶性的机理研究 ...............34

3.1 材料与方法..............34

3.1.1 实验材料与仪器设备......... 34

3.1.2 实验方法...............35

3.2 结果与分析..............38

3.2.1 SDS-PAGE 电泳分析.......... 38

3.2.2 红外光谱分析.....................39

3.3 小结............42

第四章 转谷氨酰胺酶改性的花生分离蛋白在肉丸和酸奶中的应用 ...........44

4.1 实验方法与材料....................44

4.1.1 实验材料与仪器设备......... 44

4.1.2 实验方法...............44

4.2 结果与分析..............46

4.2.1 酶改性前后花生分离蛋白添加量对肉丸品质的影响............. 46

4.2.2 酶改性前后花生分离蛋白添加量对酸奶品质的影响............. 49

4.3 小结............50

结 论.................52

参考文献...........53

致 谢.................57

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