一种复合蛋白酶水解大豆蛋白最适工艺条件的研究

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一种复合蛋白酶水解大豆蛋白最适工艺条件的研究

丁玉萍

韩诚武

陈会海

吴玉德

靖桂云

申

键

（佳木斯大学生命科学学院）

【摘要】本文通过单因素试验和正交试验对一种复合蛋白酶水解大豆蛋白的最适工艺条件进

行了研究。采用甲醛滴定法测定大豆蛋白水解度。试验结果表明：该复合蛋白酶水解大豆蛋白适宜温度为50℃，适宜底物浓度为8．5％，适宜pH值为6．0。

【关键词】复合蛋白酶；大豆蛋白；水解度中图分类号：TS214．1

文献标识码：A

文章编号：1000-9868(2011)02-0132-03市场采购。

随着人们对大豆食品营养保健功能的认识，市场上豆粉的需求量越来越大，尤其无糖豆粉更加受到青睐。无糖豆粉的速溶性一直是豆粉生产厂家需要解决的关键技术。采用蛋白酶对大豆蛋白适当水解可以增加豆粉的速溶性，但水解后一方面会产生苦味，另一方面水解度小增溶效果不明显，水解度过大，蛋白质会变成中小分子的肽和氨基酸。使用复合蛋白酶是解决苦味比较有效的方法，但复合蛋白酶是几种蛋白酶混合而成，每种蛋白酶其最适宜的作用条件不同，本文对一种复合蛋白酶水解大豆蛋白最适工艺条件进行研究，旨为无糖豆粉的生产提供理论依据。

1．21．2．11．2．21．2．3

检测方法

蛋白质含量测定

蛋白质含量采用凯氏定氮法测定。

pH值测定水解度（DH）测定

pH值采用精密pH计测定。

水解度采用甲醛滴定法测定。水解度定义：蛋白质水解过程中被裂解的肽键数与给定蛋白质的总肽键数之比。

水解度的测定过程：取灭酶后的8．0mL水解液，置于150mL的烧瓶中，加入60mL去CO2蒸馏水，调节pH值为8．2；加入10mL中性（pH值8．2）甲醛溶液混匀；开动磁力搅拌器，搅拌加入甲醛溶液的水解液10min；用0．1mol／L的NaOH标准溶液滴定pH值为9．2，记录滴

1

1．1

材料与方法

材料

复合蛋白酶，佳木斯冬梅豆粉有限公司提供；大豆，

4讨论

采用0．5％的亚硫酸钠、0．5％的氯化钙、浸泡8h对

13～14．

［2］黄泽元，汪芳安．果蔬脯水分活度降低剂选择研究［J］．食品工

业科技，2002（2）：16～17．

［3］张水华，孙君社，薛毅．食品感官鉴评［M］．广州：华南理工大

学出版社，2001．

［4］GB14884～2003蜜饯卫生标准［S］．

［5］GB2760～1996食品添加剂使用卫生标准［S］．

原料进行脱色硬化的效果较好。从经济方面考虑，蔗糖与果葡糖浆的比例按1∶1配制的糖液浓度为40％～50％，填充方法选用浓度为0．5％的琼脂煮5min后糖煮5min，再浸渍6h，同时采用胭脂红与柠檬黄配比5∶3为着色剂，浓度为0．006％，与浸渍液混合使草莓着色，达到产品充盈、饱满、色泽适中的效果。

参考文献

［1］王刚民．果脯蜜饯发展之我见［J］．山西食品工业，2003（3）：

收稿日期：2010－03－26

作者简介：王建化（1980—），男，助教，从事农产品加工的教学与科研工作。

通讯作者：李庆典（1955—），男，教授，从事园艺学教学与科研工作。通信地址：

（265200）山东省莱阳市文化路65号

.

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食品工程

·Technique技术

定消耗NaOH溶液的体积V1（mL）。同时取相同浓度的未水解蛋白溶液8．0ml，按上述方法做空白试验，记录滴定消耗NaOH溶液体积V2（mL）。

水解度＝M（V1－V2）·（1000／CV）·（1／htot）·100％式中：M为NaOH标准溶液的浓度，mol／L；C为豆浆中蛋白质的含量，g／L；V为滴定时取水解液的体积，

合蛋白酶5％（占干物质），1只做空白，其余7只放入

55℃的水浴锅中保温，每隔1h取出1只，沸水中灭酶10min，测其水解度。时间对复合酶水解大豆蛋白的影响如图2所示。

mL；1．3

htot

为原料蛋白质具有的肽键，mmol／g，大豆蛋白

htot

取7．75。

豆浆的制备

选取颗粒饱满完整的大豆，经水浸泡12h后，加入适量水。用豆浆机将其磨成浆液，分离豆渣，浆液经冷却至室温后备用。

图2

时间对复合酶水解大豆蛋白的影响

2

2．1

结果与分析

复合酶的适宜作用温度

取具塞试管6只，各加入浓度为8％豆浆40mL，复

由图2可知：在水解1～6h范围内，随着水解时间的延长，水解度逐渐上升；当水解达到6h时，水解度基本达到最大值；之后随水解时间延长水解度增长缓慢。因为蛋白酶具有专一性，随着水解时间延长，蛋白酶可水解的肽键逐渐减少，同时蛋白酶的活力以半衰期方式下降。故6h为该复合蛋白酶最适反应时间。

合蛋白酶5％（占干物质），1只做空白，其余5只分别放入25、35、45、55、60℃的水浴锅中，保温3h取出立刻于沸水中灭酶10min；空白管加入蛋白酶后立即放入沸水中灭活10min。测其水解度。为避免试验结果的偶然性，做平行试验，结果取平均值。温度对复合酶水解大豆蛋白的影响如图1所示。

2．3复合酶的适宜作用pH值

取带刻度的具塞试管12只，分成6组，各加入浓度

为10％豆浆32mL，每组分别用缓冲溶液调节pH值至

5．0、5．5、6．0、6．5、7．0、7．5，再各加入蛋白酶5％（占干物质），定容至40mL。每组取1只做空白，其余于

55℃的水浴锅中保温3h，取出沸水中灭酶10min，测其水解度。pH值对复合酶水解大豆蛋白的影响如图3所示。

图1温度对复合酶水解大豆蛋白的影响

由图1可知：在25～55℃的范围内，随着温度的升高，水解度随之上升，温度的变化与水解度的变化成正比关系，而且是接近直线式的上升，因此在此温度范围内温度对大豆蛋白酶解的影响较大；当温度达到55℃时，水解度达到最大值，并且在45～60℃温度范围内水解度的变化较小，温度高于55℃水解度呈下降趋势，所以55℃左右是该复合酶的适宜作用温度。

由图3可知：在pH值为5．0～6．5范围内，随着pH值增大，水解度呈现上升趋势，在此pH值范围内水解度与pH值成正比关系，但水解度增加比较缓慢，因此在此阶段pH值对大豆蛋白酶解的水解度的影响比较小，不能构成影响水解度的主要因素；在pH值为6．5时水解度达到最大值，此后随着pH值的继续增大，水解度

1133

图3pH值对复合酶水解大豆蛋白的影响

2．2复合酶的适宜作用时间

取具塞试管8只，各加入浓度为8％豆浆40mL，复

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逐渐下降，因此该复合酶水解大豆蛋白适宜的pH值为

质），反应时间均为3h。正交试验结果见表1。

对表1可知：极差RA＞RC＞RB，故温度是影响水解度

复合酶的适宜作用底物浓度

取具塞试管10只，分成5组，每组分别加入浓度为

的主要因素，其次是底物浓度和pH值，各因素主次顺序是A＞C＞B。最佳工艺条件为A1B1C2，即温度为50℃、

6．5。2．4

4％、6％、8％、10％、12％的豆浆40mL，复合蛋白酶5％（占干物质），每组取1只做空白，其余于55℃的水浴锅中保温3h，取出沸水中灭酶10min，测其水解度。底物浓度对复合酶水解大豆蛋白的影响如图4所示。

pH值为6．0、底物浓度为8．5％。

3结论

不同蛋白酶的最佳作用条件不同，不同蛋白酶按不

同比例复配的复合蛋白酶种类繁多，其适宜的作用条件也各有差别。通过单因素试验得出结论：该复合蛋白酶适宜作用温度为55℃，适宜作用时间为6h，适宜作用

pH值为6．5，适宜作用底物浓度为8．5％。通过正交试验得出结论：温度是影响该复合蛋白酶水解大豆蛋白的主要因素，其次是底物浓度和反应液的pH值，最佳工艺条件为温度50℃，底物浓度为8．5％，pH值为6．0。

参考文献

图4

底物浓度对复合酶水解大豆蛋白的影响

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安徽农学通报，2009，15（10）：65～67．

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白水解度准确性比较［J］．食品工业科技，2008，29（9）：268～

由图4可知：豆浆浓度在2．5％～8．5％之间，随着底物浓度的增加，水解度缓慢增加，当底物浓度达到8．5％时，水解度达到最大值；之后随豆浆浓度增加，水解度逐渐下降。表明在底物浓度较低时，底物浓度对水解度影响不大，增加底物浓度可以提高水解度；但当底物浓度增大到一定值时，继续增加底物浓度水解率反而降低。故复合酶的适宜作用底物浓度为8．5％。

270．

［3］俞伟辉，阳建辉，谭溪清，等．大豆蛋白酶法水解的研究进展

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油加工，2009（7）：69～71．

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（4）：278～282．

［6］FangLiu，MasaakiYasuda．DebitteringeffectofMonascuscar-

2．5正交试验结果分析

根据单因素试验确定温度、pH值、底物浓度为正交

3

试验的3个因素，采用L9（3）正交表进行正交试验。正交试验过程中复合蛋白酶的加量均为5％（占干物

表1

试验号

温度A（℃）

boxypeptidaseduringthehydrolysisofsoybeanprotein［J］．IndMicrobiolBiotechnol，2005（32）：487～489．

［7］HuoqingHuang，HuiyingLuo，etal．AnovelphyasefromYersinia

正交试验方案及结果

pH值B1（6．0）2（6．5）3（7．0）12312325．68123．35923．8172．322

底物浓度C（％）水解度（％）

rohdeiwithhighphytatehydrolysisactivityunderlowpHandstrongpepsinconditions［J］．ApplMicrobiolBiotechnol，2008（80）：417～426．

123456789

1（50）112（55）223（60）3327．07327．00418．7808．293

1（6）2（8）3（10）23131221．99425．61725．2463．623

9．5318．7768．7669．4889．8187．6986．6624．7657．353

基金项目：佳木斯大学科学技术重点项目（Sz2009－010）的部分研究内容

收稿日期：2010－11－05

作者简介：丁玉萍（1964—），女，高级工程师，主要从事生物技术与微生物发酵研究。

通讯作者：韩诚武（1982—），男，讲师，主要从事食品加工与微生物发酵研究。通信地址：

（154007）黑龙江佳木斯市

K1K2K3R

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/3hb4.html