论文部分内容阅读
酪蛋白是牛乳中主要蛋白质,具有优良的功能性质和较高的营养价值；明胶是胶原的变性产物,具有增稠,形成热可逆凝胶等作用。它们都具有来源广泛,价格低廉,性质优良,营养价值高等特点,因此被广泛应用于食品工业。本研究利用胰蛋白酶(EC3.4.21.4)限制性水解明胶,得到水解度约为2%的明胶水解物,然后利用转谷氨酰胺酶(EC2.3.2.13)催化酪蛋白与明胶水解物发生交联反应,以反应产物中游离氨基含量和4-羟脯氨酸含量来衡量交联程度及明胶水解物接枝量,利用单因素试验确定反应体系最适酶添加量、反应温度和反应时间。通过SDS-PAGE电泳定性分析交联修饰产物中交联聚合物的生成；通过4-羟脯氨酸定量分析明胶或明胶水解物的接枝量。以酪蛋白、交联酪蛋白为对照,一方面研究不同比例明胶及其水解物与酪蛋白交联对酪蛋白功能性质的改变；另一方面研究明胶限制性水解对交联改性的影响。室温下明胶经胰蛋白酶(100U/g明胶)水解3h,得到限制性明胶水解物(DH约2%)。以酪蛋白：明胶限制性水解物质量比为4：1的反应底物为研究对象,研究转谷氨酰胺酶、反应温度和反应时间对转谷氨酰胺酶酶促交联反应的影响。酶添加量过高,交联尤其是酪蛋白自身交联过度,反应产物黏度过大,影响功能性质。反应温度对交联反应的影响也较大,反应温度过高,转谷氨酰胺酶容易失活；温度过低,低于酶的最适温度,都会影响反应速率。利用单因素实验,确定最适反应条件为：酶添加量10U/g蛋白质,反应温度45℃,时间4h。在该条件下制备实验所需其他复合物：酪蛋白-明胶水解物复合物(2：1,6：1)、酪蛋白-明胶复合物(2：1,4：1,6：1)。分别测定交联复合物中4-羟脯氨酸含量,比较交联程度(原料明胶中4-羟脯氨酸含量为142.9g/kg蛋白质)。SDS-PAGE电泳分析结果表明,水解降低明胶分子质量；转谷氨酰胺酶催化交联,发生分子间或分子内交联,形成大分子蛋白质聚合物,在97.4kDa以上有明显的条带。复合物4-羟脯氨酸含量、红外光谱分析结果都表明：转谷氨酰胺酶催化酪蛋白交联的同时,催化酪蛋白与明胶水解物/明胶发生混合交联。交联复合物的功能性质分析,发现复合物体外消化能力、乳化活性、乳化稳定性降低,但含明胶复合物乳化液能够保持较长期的稳定性；表面疏水性、持水性、表观黏度、黏弹性、酸凝胶硬度等提高。交联使复合物等电点偏向于更酸pH值。酪蛋白-明胶水解物复合物各pH条件下具有较好的溶解性,而酪蛋白-明胶复合物溶解度小。热重分析发现,在20-4509下,四种蛋白质样品的失重程度大小依次为酪蛋白-明胶水解物复合物(4：1)、酪蛋白-明胶复合物(4：1)、酪蛋白、交联酪蛋白,分别为74.94、72.60、70.34和69.45%。焓变大小依次为酪蛋白-明胶复合物(4：1)、酪蛋白-明胶水解物复合物(4：1)、交联酪蛋白、酪蛋白,分别为3303、1614、713和194J/g。综合上述研究结果,酪蛋白-明胶水解物复合物,由于具有良好的溶解性、乳化性、流变学性质,所以可以作为一个潜在的食品蛋白质配料。