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乳清蛋白TGase酶法改性后的流变学特性及热变性研究

作　者: 胡慧玲
导　师: 唐善虎
学　校: 成都理工大学
专　业: 应用化学
关键词: 谷氨酰胺转氨酶乳清蛋白蛋白交联粘度差热
分类号: TS252.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

谷氨酰胺转氨酶是一种优良的蛋白交联剂,添加少量的谷氨酰胺转氨酶,就能明显提高乳制品品质,增加经济效益。谷氨酰胺转氨酶对乳清蛋白之间交联及与其它蛋白之间交联已经有相关报道,但在交联条件上还存在一些争议,并且对交联后产物的粘性和热变性特性研究尚未见报道。因此,有必要对其进行探讨和研究。该论文分别研究了谷氨酰胺转氨酶作用下的乳清分离蛋白之间、乳清分离蛋白与大豆蛋白、乳清分离蛋白与酪蛋白交联的优化条件及交联后产物的粘性和差热变化特性,共分三个试验进行。利用SDS-PAGE电泳结合凝胶成像分析技术,分别比较了在80℃预热15min后未交联、80℃预热15min后谷氨酰胺转氨酶交联和80℃预热15min后加入一定量还原剂(20mmoL/L)变性条件下谷氨酰胺转氨酶对6%乳清分离蛋白之间的交联、乳清分离蛋白与大豆蛋白、交联乳清分离蛋白与酪蛋白情况。通过凝胶成像分析泳道蛋白条带的变化、中红外光谱仪及电子显微镜确定交联物的存在。在对催化时间、催化温度、pH、酶/蛋白质比例分别进行单因素试验的基础上,采用四因素(催化时间、催化温度、pH、酶/蛋白质比例)五水平正交回归旋转组合设计或四因素四水平正交试验研究乳清分离蛋白经谷氨酰胺转氨酶作用产生交联物的最佳条件,以及交联物的粘性和差热变化。试验结果表明:SDS-PAGE电泳显示:乳清分离蛋白之间及乳清分离蛋白与其它两种蛋白之间经80℃预热15min并加入一定量的还原剂DTT后,交联生成的聚合物最多,有较好的凝胶成像图谱。当催化时间为4h、催化温度50℃、pH 8.0和加酶量20u/g时,乳清蛋白交联物具有最大粘度值(4.05mPa.s),谷氨酰胺转氨酶作用效果最佳。热变性研究发现:未经谷氨酰胺转氨酶处理的乳清分离蛋白的冷冻干燥交联物的最高热变性温度为61.07℃,经谷氨酰胺转氨酶处理后的乳清分离蛋白最高热变性温度为101.11℃。在另一个试验中,当催化时间为4h、催化温度为50℃、pH8.0和加酶量10u/g时,乳清蛋白与大豆蛋白交联的产物具有最佳粘度值(6.19mPa.s),谷氨酰胺转氨酶作用效果最佳。未经谷氨酰胺转氨酶处理的乳清分离蛋白与大豆蛋白的冷冻干燥物最高热变性温度为87.37℃,经谷氨酰胺转氨酶处理后的蛋白交联物最高热变性温度为114℃。在乳清分离蛋与酪蛋白交联试验中发现:当催化时间为4h、催化温度50℃、pH8.0和加酶量10u/g时,交联物具有最佳粘度值(5.55mPa.s),谷氨酰胺转氨酶作用效果最佳。对经谷氨酰胺转氨酶处理后经真空冷冻干燥后的乳清分离蛋白热变性进行测定发现未经谷氨酰胺转氨酶处理的乳清分离蛋白与酪蛋白的最高热变性温度为70.28℃,而经谷氨酰胺转氨酶处理后的乳清分离蛋白最高热变性温度为96.02℃。上述结果表明:乳清蛋白之间、乳清蛋白与大豆蛋白以及乳清蛋白与酪蛋白在特定条件下能够被交联,而且结果显示交联后产物的功能性质发生改变。该研究还为乳清蛋白的发展和使用提供了一个新方法。

全文目录

摘要  3-5
Abstract  5-7
目录  7-9
第1章引言  9-19
  1.1 乳清蛋白国内外研究现状  9
  1.2 乳清蛋白改性研究现状  9-15
    1.2.1 化学方法改性  9-12
    1.2.2 酶法改性乳清蛋白  12-14
    1.2.3 物理方法改性乳清蛋白  14-15
  1.3 研究目的及意义  15-16
    1.3.1 研究目的  15
    1.3.2 研究意义  15-16
  1.4 研究内容  16-17
  1.5 本研究创新点  17-18
  1.6 技术路线  18-19
第2章谷氨酰胺转氨酶交联乳清分离蛋白  19-37
  2.1 前言  19
  2.2 材料与方法  19-24
    2.2.1 材料和试剂  19-20
    2.2.2 主要仪器和设备  20
    2.2.3 试验方法  20-24
  2.3 结果与讨论  24-35
    2.3.1 谷氨酰胺转氨酶交联乳清分离蛋白SDS-PAGE 研究试验结果  24-25
    2.3.2 DSC 试验结果  25-29
    2.3.3 中红外光谱仪分析WPI 交联前后二级结构变化结果  29-30
    2.3.4 电镜观察蛋白WPI 交联前后空间结构的变化  30-31
    2.3.5 谷氨酰胺转氨酶提高交联物粘度最佳工艺条件研究结果  31-35
  2.4 本章小结  35-37
第3章谷氨酰胺转氨酶交联WPI 与大豆蛋白  37-53
  3.1 前言  37-38
  3.2 材料与方法  38-41
    3.2.1 材料和试剂  38
    3.2.2 主要仪器和设备  38
    3.2.3 试验方法  38-41
  3.3 结果与讨论  41-52
    3.3.1 谷氨酰胺转氨酶交联WPI 与大豆蛋白SDS-PAGE 研究试验结果  41-42
    3.3.2 DSC 试验结果  42-46
    3.3.3 中红外光谱分析WPI 与大豆蛋白交联前后二级结构变化结果  46-47
    3.3.4 谷氨酰胺转氨酶提高交联物粘度最佳工艺条件研究结果  47-52
  3.4 本章小结  52-53
第4章谷氨酰胺转氨酶交联WPI 白与酪蛋白  53-69
  4.1 前言  53
  4.2 材料与方法  53-57
    4.2.1 材料和试剂  53-54
    4.2.2 主要仪器和设备  54
    4.2.3 试验方法  54-57
  4.3 结果与讨论  57-68
    4.3.1 谷氨酰胺转氨酶交联WPI 与酪蛋白SDS-PAGE 试验结果  57-58
    4.3.2 DSC 试验结果  58-61
    4.3.3 中红外光谱仪分析WPI 与酪蛋白交联前后二级结构变化结果  61-62
    4.3.4 谷氨酰胺转氨酶提高交联物粘度最佳工艺条件研究结果  62-68
  4.4 本章小结  68-69
结论  69-71
致谢  71-72
参考文献  72-77
攻读学位期间取得学术成果  77

乳清蛋白TGase酶法改性后的流变学特性及热变性研究

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