碱性蛋白酶水解脱脂玉米胚芽粕工艺的研究

碱性蛋白酶水解脱脂玉米胚芽粕的研究 年第卷第期 中国油脂 潦%篝器巷 碱性蛋白酶水解脱脂玉米胚芽粕工艺的研究 任健,张明站 齐齐哈尔大学食品与生物工程学院,农产品加工黑龙江省普通高校重点实验室,黑龙江齐齐哈尔 摘要:研究了碱性蛋白酶水解脱脂玉米胚芽粕的最佳工艺。以脱脂玉米胚芽粕为原料,水解 度为指标,在单因素试验的基础上,采用正交试验确定了脱脂玉米胚芽粕最佳水解工艺条件。得出 最佳水解工艺条件为:底物浓度%占水的质量,加酶量%占底物的质量,水解温度?, .,水解时间 。在此条件下,脱脂玉米胚芽粕的水解度为.%。 水解 关键词:脱脂玉米胚芽粕;碱性蛋白酶;水解 中图分类号:; 文献标志码: 文章编号:??? , , , , ,, . :, . : % , .% , ?,.,.%. :;; 肖志刚等”采用国产碱性蛋白酶水解脱脂玉 脱脂玉米胚芽饼粕是玉米胚芽经压榨法或浸提 .、加酶量 法提油后的副产物,是一种以玉米纤维和蛋白质为 米胚芽粕,在温度?、 /、 底 物浓度.%的条件下反应 ,玉米胚芽蛋白提取 主的高营养物质。玉米胚芽蛋白的氨基酸组成较均 率达%左右,这为玉米胚芽肽的开发提供了试验 衡,蛋白质功效比职为.~.,与/ 基础。张鸣镝等采用胰蛋白酶对玉米胚芽蛋白 推荐的人类蛋白质具有较好的一致性, 进行水解,得出最佳水解条件为加酶量%、温度 是一种良好的蛋白质资源?。玉米胚芽提油后,除 , ?、 .、底物浓度%,在此条件下水解 油脂含量降低外,其他营养成分基本保留在饼粕中, 玉米胚芽蛋白水解度可达.%;高效凝胶过滤色 但国内工厂一般把玉米胚芽饼粕用作饲料,并没有 谱酶解产物相对分子质量分布发现,水解产物 充分发挥其潜在的生物价值旧。 。本文选 的相对分子质量主要集中在? 玉米胚芽蛋白水解后有利于人体吸收,可作为 用碱性蛋白酶水解脱脂玉米胚芽粕,研究最佳水解 消化系统功能不健全的特定人群的膳食蛋白来源。 条件,以期为玉米胚芽粕的综合利用提供技术支持。 材料与方法 收稿日期:??;修回日期:?? . 试验材料 基金项目:黑龙江省教育厅重点项目 脱脂玉米胚芽粕,实验室自制;碱性蛋白 作者简介:任健,男,教授,博士,主要从事油脂及植 酶酶活万一万/,购自无锡杰 物蛋白制备、改性方面的研究工作 能科生物工程公司;其他试剂均为分析纯。 万方数据 电子天平,一酸度计,飞鸽一 一离心机,电热鼓风干燥箱。 零 .试验方法 警 ..脱脂玉米胚芽粕水解工艺 用水将脱脂玉米胚芽粕配制成一定底物浓度的 料液,加入一定量的,在一定的水解温度和水解时间/ 水解条件下,在磁力搅拌器中进行水解反应,每 图加酶量对水解度的影响 隔一定时间测定脱脂玉米胚芽粕的水解度。 ..水解度的测定 ..水解温度对水解度的影响 参照文献,采用一滴定法测定水解度。 在底物浓度%、水解 .、加酶量%的 结果与分析 条件下,考察水解温度分别为、、?时,. . 单因素试验 水解脱脂玉米胚芽粕的情况,结果如图所示。 ..底物浓度对水解度的影响 .、加酶量占底 在水解温度?、水解 零 \ 物的质量,下同%的条件下,考察底物浓度占水 蓥 的质量,下同分别为%、%、%、%、%时,. 繁 水解脱脂玉米胚芽粕的情况,结果如图 所示。水解时间/ 图水解温度对水解度的影响 量 毯 水解温度通过影响酶的活性从而影响酶水解反 萋 应过程。水解温度主要影响反应速率常数,在较低 的水解温度范围内,反应速率常数随水解温度的增 加而增大,使得酶水解 反应速率增加,但超过一定温 水解时间/ 度后,酶发生热失活引起酶催化效率下降。由图 图底物浓度对水解度的影响 可知,水解温度对水解脱脂玉米胚芽粕的 由图可知,当底物浓度较小时,酶相对过 影响不太显著,?时水解度较高,故 选择水解温 度为?。 量,底物不足以结合所有的酶,使得一部分酶未能 充分发挥作用;随着底物浓度的增大,酶与底物充 ..水解对水解度的影响 在底物浓度%,水解温度?,加酶量%的 分结合,水解度随底物浓度的增加而增大;当底物 条件下,考察水解分别为.、.、.时,? 浓度过大时,酶无法完全与底物结合,底物相对过 水解脱脂玉米胚芽粕的情况,结果如图 量,水解度逐渐降低。综合考虑,选择最适底物浓 所示。 度为%。 ..加酶量对水解度的影响 在底物浓度%、水解 .、水解温度? 枣 \ 的条件下,考察加酶量分别为%、%、%、%、 蓬 %时,水解脱脂玉米胚芽粕的情况,结果 如图所示。 由图可知,当加酶量较少时,随着加酶量的增水解时间/ 加,参与反应的酶分子越多,相应的反应速率就越 图水解对水解度的影响 快,水解度增大。当加酶量较大时,酶相对过量,对 底物产生了竞争性抑制,反应速率降低。考虑生产 水解直接影响酶与底物的结合和催化。由 成本,选择加酶量为%。 图可知,脱脂玉米胚芽粕在碱性条件下溶解度较 万方数据年第卷第期 因素水平 高,这是因为脱脂玉米胚芽粕发生了解离,部分脱脂 玉米胚芽粕内部的亲水性基团暴露出来,从而提高 了其水溶性。水解也是影响酶活力的重要因 素,当水解过高或过低时,酶活性都会受到影 响,进而酶水解过程受到抑制。因此,选择最适水解 为.。 。.水解时间对水解度的影响 试验号 空列 水解度/% . 在底物浓度%,水解温度?,加酶量%,. 水解 .的条件下,考察水解时间对脱脂玉米. 胚芽粕水解度的影响,结果如图所示。.. 零. \. 譬.. . . . . : . . . . 水解时间/ . . . . 图水解时间对水解度的影响 . . . . 由图可知,在最适的底物浓度、水解温度、加 结论 酶量和水解条件下,水解度随水解时间的延长 通过单因素试验和正交试验得出碱性蛋 逐渐增加直至趋于稳定,在 时达到最大值。 白酶水解脱脂玉米胚芽粕的最佳条件为:底物浓度 因此,选择水解时间为 。 %占水的质量,加酶量%占底物的质量,水 .正交试验 .,水解时间 。在 解温度?,水解 在单因素试验的基础上,采用正交试验进一步 最佳条件下,脱脂玉米胚芽粕水解度为.%。 优化水解条件。在单因素试验中,水解时间选择 参考文献: ,而水解温度对脱脂玉米胚芽粕水解度影响 . , , 较小且不易控制,因此以底物浓度、加酶量、水解 . . 为试验因素,以水解度为指标,设计三因素三水平的 ., 正交试验。因素水平见表,正交试验设计及结果 ,:?. 见表。 刘迎春,杜以文.利用玉米胚芽粕酿造酱油的研究. 由表可知,影响水解脱脂玉米胚芽 山东食品发酵,:?. 粕的因素主次顺序为:加酶量底物浓度水解 肖志刚,段玉敏,徐红华,等.玉米胚芽肽酶解工艺初步 研究.食品工业科技,:?. ,最佳试验组合为:::,即底物浓度%,加酶 张鸣镝,姚惠源.胰蛋白酶水解玉米胚芽蛋白的研究 量%,水解 .。 .中国油脂,,:?. 为了验证该的可行性,在最佳试验条件下,? .即底物浓度%,水解温度 ,加酶量%,水解 : . .,水解时间 ,对脱脂玉米胚芽粕进行 ,:?. 次重复验证试验,测得其水解度平均值为.%。 万方数据