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氨基酸组成对谷氨酸结晶的影响

2012-09-03 3页 pdf 91KB 32阅读

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氨基酸组成对谷氨酸结晶的影响 38 广州食品工业科技Guangzhou Food Science and Technology vo[16 No.1(总 61) 氨基酸组成对谷氨酸结晶的影响 T5 一/ 2,6 j 一 ;7 .. ⋯ 些 主 宁正祥 王 壁; (华南理工大学食品与生物工程学院 广州 51O64O) (广州味精食品厂 广州 51o280) 摘 要 对不同工段谷氨酸发酵液及多次结晶母液的氪基酸含量进行了测定。结果表明,正常形成 a型结晶和 结晶异常 一出现 3型结晶的谷氨酸发酵液、超滤液和四救浓缩液中的氨基酸摩尔组分无...
氨基酸组成对谷氨酸结晶的影响
38 广州食品工业科技Guangzhou Food Science and Technology vo[16 No.1(总 61) 氨基酸组成对谷氨酸结晶的影响 T5 一/ 2,6 j 一 ;7 .. ⋯ 些 主 宁正祥 王 壁; (华南理工大学食品与生物工程学院 广州 51O64O) (广州味精食品厂 广州 51o280) 摘 要 对不同工段谷氨酸发酵液及多次结晶母液的氪基酸含量进行了测定。结果明,正常形成 a型结晶和 结晶异常 一出现 3型结晶的谷氨酸发酵液、超滤液和四救浓缩液中的氨基酸摩尔组分无显著性差异。脯氨酸极易掺 人到 n型晶体中。 . . 关键词壁! 垦;复董墼塑堕; 垫 箜熏l 煎 在 庙萼屯羔 {是软 Abstract The oDrttertlsdL一 u c acid(GA)afem~ented solution anda taⅡ sdutlonin different,~~kshcp sec- tlcr~惴 determined.n r~ultswere sl~wnthattherewasno slgn~ficant dfffe~ e arnc~~an/csa acidmdefractiondGA mental 8:Iutica,stc~ iltrated sduticn andfour—st,~yeomdens~ sdufioathat口 dfccm and Bform GA.Proline crjstal— l浏 with dfccm GA largdy. H L—duta~cadd;anE~o add nde h-act/ca;crystallkat~n 产酸率、转化率、提取率、精制收率等相对较 低是目前我国与国外味精生产技术相比存在的 主要差距。特别是在提取工艺上,技术先进国家 普遍采用带菌体或除菌体浓缩等电点法,提取率 约85%~90o,6,而国内睬精厂普遍采用一次冷 冻等电点提取工艺,提取率一般为 75%~80o,6 左右。虽然国内少部分厂家采用等电点离子交 换法,提取率可达 88%以上,但要耗用大量酸 碱 ,带来严重的环境污染。我国味精行业要参与 国际市场竞争,就必须采用先进技术,降低生产 成本。但在采用除菌体浓缩等电点工艺过程中, 极易产生异常的 B结晶现象,导致提取分离困 难 ,提取收率低。本文报道浓缩等电点谷氨酸提 取过程中,其它氨基酸的存在对谷螽酸结晶的影 响。 1 材料与方法 1.1 实验材料 谷氨酸发酵液和谷氨酸结晶母液均取 自广 州味精厂生产车间的发酵罐、浓缩罐和结晶罐。 l_2 实验方法 氨基酸含量和组成分析采用苯异硫氰酸与 n一氨基酸反应 (即 Edman反应)生成苯异硫氰 氨基酸衍生物[ 。然后采用Waters高效液相色 谱进行测定。分析柱:PI。。·TAG氨基酸分析专 用柱;柱箱温度:38℃ ;流动相:乙腈一水,梯度洗 脱;流速:lml/min;检测器 :Waters 486分光光度 检测器 ;检测波长:254nm。 2 结果与讨论 2.1 发酵液氨基酸组成对谷氨酸晶型的影响 谷氨酸晶体有 a和 B两种不同的晶型 J。a 型晶体中的谷氨酸分子的构象呈环状,外观为颗 粒状或短柱状,含水量少,易沉淀过滤分离。S 型晶体中的谷氨酸分子构象呈链状,其晶体为针 状或叶片状,晶粒细小,极易与发酵液中的苗体 聚在一起形成“轻麸酸”,很难与母液分离,沉淀 十分困难。所以,工业生产上都希望得到 a型晶 体,防止 B型晶体的生成。采用浓缩等电点法进 行谷氨酸结晶过程中,极易产生 0型晶体。 为探讨发酵液中共存氨基酸的种类与相对 数量对谷氨酸结晶行为的影响,对结晶正常一获 得 a型谷氨酸晶体和结晶异常 一出现 0型谷氨 酸晶体时的发酵液、超滤液和四效浓缩液的氨基 酸组成和含量分别进行了测定,结果列于表 1。 可看出,出现 0型谷氨酸晶体与正常 a结晶的发 维普资讯 http://www.cqvip.com 广州食品工业科技Guangzhou Food Scieme and Technology rot 16 No 1(总 61) 39 酵液的谷氨酸摩尔比均在 96%以上 检测到的 其它共存氨基酸主要是脯氨酸,相对摩尔 比为 1.5%(2 0% 发酵液中其它种类共存氨基酸的 相对摩尔比均小于 0.5%。 对表 1数据进行统计学分析的结果表明,谷 氨基酸组成上并不存在显著性差别 ,相关系数为 0.999988;在氨基酸含量上,则 出现 8型结晶 的四效浓缩液最高,为 8.掘 Td几 ,比正常结晶 的6.45mol/L高 31.5%。这说明氨基酸组成不 是出现 p型结晶的主要影响因素,谷氨酸浓度的 氨酸结晶正常和出现异常在不同工段的发酵液 高低才是产生 8型谷氨酸结晶的决定性因素。 表 1 不同工段谷氨酸发酵液的氨基酸相对摩尔组分{%) 注 :7=0 9999船 2.2 结晶母液氨基酸组成对谷氨酸结晶的影响 影响,将谷氨酸结晶母液适当浓缩后再回流加人 结晶是一种纯化物质的重要手段,杂质的存 发酵液中进行结晶,然后对不同重复利用次数的 在毫无疑问会影响物质的结晶行为。为了探讨 回流结晶母液的氨基酸组成进行测定,结果列于 谷氨酸发酵液中杂质成分对谷氨酸结晶行为的 表 2。 表 2 回流利用次数对结昌母液氨基酸相对摩尔组分【%)的影响 (下转第 45页) 维普资讯 http://www.cqvip.com 广州食品工业科技 Guazagzhou Food Science and Technology vo1.16 No 1(总 61) 45 度等因素的不同,实验结果之间没有完全的可对 比性,但一般说来,它们的冷冻保水能力小于添 加磷酸化淀粉面团的可能性比较大。而同样添 加量为 5%时,添加市售磷酸化淀粉面团的冷冻 保水率明显偏低。 一 般认为,在面团中添加乳化剂有利于提高 产品的持水力,但我们在面团中添加了高 HLB 值的吐温和低 HLB值的单甘酯后发现,这二种 乳化剂对面团的冷冻保水率没有明显的作用。 3 结论 在淀粉中掭加 2.78%的磷酸盐 ,在 l3o℃, pH中性条件下反应 2h,淀粉的磷酸化率可达 0 29%,产品的冷冻保水率为 72%。该产品在面 粉中的添加量为 s%时,面团的冷冻保水率可明 显提高,因此,该产品有一定的实用价值。 参 考 文 献 吴为国等 淀粉与淀粉糖,19~6(3):67~73 Lira s和Jam Food w ld 1995,41(11):817~32 LinCl1i—Tsal J.ofFood Sci~oe.1992,57(1):20345 淀粉的化学与工艺学.中国食品出版社,1987 Marus~J.0f Starch 1995,(4):23431 Hisa~ Solay Starch 1994,46(2):134~41 R J.Sci.had.Res.1994,48(12):345;~63 张力田 淀粉与淀粉糖,1992(5):26~31 Srei~stowa,Sadhara Phytoch~Sstry 1995,39(5):54~ 57 Marus~,K Acre Aliment Pol 1990,16(1—2):27~ 3l 李文芬等.淀粉与淀粉糖 ,1992(2):4144 宋文远等.淀粉与淀粉糖 ,1996,(1):3446 Hm,S Cereal Cl-lem.1993,7O(2):137444 Jam.J Fo:xis w 1996,41(11):827~32 张力田.变性淀粉 华南理工大学出版社 ,1992,199 4 209 王文选等.淀粉与淀粉糖 ,1998(3):11~14 黄兰等.食品研究与开发 ,1996,(3):49451 朱瑞宜等.化学世界,1984(9):329~31 张力田.淀粉与淀粉糖 ,l988(1):l~5 林健 福州大学学报,1992(1):12445 秦心芝等.淀粉与淀粉糖,1991(4):35 赫便斌.淀粉与淀粉糖.1993(4):24431 陈家楠 广州化学 ,1989,(4):42447 收稿 日期 :1999.8 16 (上接第39页) 从表 2可看出如下几点: (1)结晶母液中可检测到的氨基酸种类由结 晶正常发酵液的 6种增加到 l4种。常见氨基酸 中的精氨酸、色氨酸和半胱氨酸均未检出。 (2)共存氨基酸中以脯氨酸摩尔含量比最高 (表 1),且极易参与谷氨酸结晶,因而在结晶母 液中检测不到。脯氨酸是一种唯一的以五元环 形式存在的亚氨基酸,具有很高的疏水能,△ R 基达 lO.85 /nd_lJ。谷氨酸结晶实质上是一 个疏水过程,加之脯氨酸的等电点为 6.3,从结 晶动力学和晶体结构化学的角度分析,脯氨酸的 带电特性和分子结构特征使脯氨酸在谷氨酸发 酵液的调酸过程中极易掺^谷氨酸结晶的疏水 核中。但脯氨酸是否是 a型谷氨酸结晶的重要 成核诱导因子之一,则有待进一步证实。 c3)结晶母液中含量最高的是天冬氨酸,相 对摩尔比在 40%以上。天冬氨酸比谷氨酸少一 个 一c 一链节,是蛋白质结构氨基酸中仅有的 二个 R基团带负电荷的氨基酸,极易与谷氨酸 形成混晶。随着回流掺^结晶次数的增加,结晶 母液中的天冬氨酸相对摩尔比下降,极差最大, 达 11.53%,谷氨酸的残留量则增加,这说 明在 谷氨酸的结晶过程中,天冬氨酸对谷氨酸有置换 效用。 (4)甘氨酸、组氨酸依 回流结晶次数的增加, 相对摩尔比呈线性增加,说 明这两种氨基酸不易 混带进^谷氨酸晶格中。其它种类的杂质氨基 酸的摩尔组成比变化相对较小。 参 考 文 献 1 宁正祥,赵谋 明编著.食品生物化学.广州:华南理 工大学出版社 ,1995 2 l-{xokawa,S L— u c a6d a蜘 fltln protein by- drolyzates.Aeta 0卿 .1955(8):637~641 牧藉 日期:1999 9.9 如 n :j u “ :。 " 懵 ∞ n 规 维普资讯 http://www.cqvip.com
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