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啤酒泡沫蛋白质的研究

作　者: 张吉磊
导　师: 李崎
学　校: 江南大学
专　业: 发酵工程
关键词: 啤酒泡沫蛋白质蛋白质Z LTP
分类号: TS262.5
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要

泡沫是啤酒的重要特征之一,是评价啤酒质量的一个非常重要的方面,泡沫蛋白质是啤酒泡沫的骨架,是啤酒泡沫产生的最关键的因素之一,泡沫蛋白质的含量和性质很大程度上决定了啤酒泡沫的质量。蛋白质Z和LTP是啤酒泡沫蛋白质中的关键组分,本论文比较了三种蛋白质分离手段,选取了SDS-PAGE作为后续的研究手段,并建立了SDS-PAGE定量检测啤酒泡沫蛋白质的方法,依此为基础检测了在啤酒酿造过程中蛋白质的变化情况,初步研究了不同啤酒中泡沫蛋白质组成和性质的差异。SDS-PAGE根据蛋白质的分子量分离蛋白质,得到分子量约为40KD的蛋白质Z和LTP(LTP1分子量约为9KD和LTP2约为7KD)。根据等电点不同,应用AKTA的DEAE阴离子柱分离啤酒泡沫蛋白质,蛋白质Z和LTP得到较好的分离。双向电泳综合了上述两种方法,分离效果更佳,不过操作繁琐且耗时长。综合考虑,决定选取SDS-PAGE作为后续研究的手段。确立了运用凝胶成像系统及Gel-Pro Analyzer软件结合电泳图谱得出泡沫蛋白含量的方法。本试验所建立的SDS-PAGE法测定泡沫蛋白质的含量的操作条件为：分离胶浓度为18%,浓缩胶电压为75 V,分离胶电压为220 V,确定了蛋白质Z的检出限为0.093 mg/L定量限为0.31mg/L,LTP的检出限为0.077mg/L定量限为0.29mg/L。蛋白质Z和LTP检出浓度的相对标准偏差均小于10%,说明本实验结果准确度高,重复性好,可用于蛋白质Z和LTP的定量测定。考察在啤酒酿造过程中蛋白质的具体变化过程。在糖化过程中分子量为53KD及分子量在20KD-40KD的蛋白质被分解,蛋白质Z及LTP的含量没有太大变化。麦汁煮沸过程中蛋白质的含量是逐渐的减少,经过麦汁煮沸过程,蛋白质Z减少了近11%,LTP1减少了近32%,LTP2减少了近26%。主酵过程中,蛋白质Z、LTP1和LTP2的含量都在降低,蛋白质Z降幅为12%,LTP1降幅为59%,LTP2降幅为31%。后酵过程中蛋白质Z和LTP1的含量基本不变,LTP2的含量逐渐降低,到后酵结束LTP2的降低幅度达到了22%。在啤酒酿造过程中蛋白质的含量在降低,其中LTP降的幅度最大。在泡沫形成的过程中,蛋白质得到富集。啤酒原液,啤酒泡沫生成液和啤酒残液中,Glu(Glu和Gin)和Pro含量最多。对比啤酒原液和啤酒残液,泡沫生成液中Arg、Cys-s、Val、lle、Leu的含量升高,Met含量降低。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-12
  1.1 研究背景  7
  1.2 国内外研究进展  7-10
    1.2.1 啤酒泡沫的评估技术  7
    1.2.2 测定啤酒中的蛋白质方法的新技术  7-8
    1.2.3 啤酒泡沫蛋白成分的研究  8-10
    1.2.4 啤酒泡沫研究的方向  10
    1.2.5 蛋白质组学简介  10
  1.3 立题背景  10-11
  1.4 主要研究内容  11-12
第二章材料与方法  12-17
  2.1 材料与试剂  12
  2.2 主要仪器  12
  2.3 实验方法  12-17
    2.3.1 啤酒泡沫蛋白的收集及提取  12-13
    2.3.2 SDS-PAGE分离蛋白  13
    2.3.3 AKTA分离泡沫蛋白  13
    2.3.4 双向电泳分离泡沫蛋白  13-14
    2.3.5 麦汁的制备  14
    2.3.6 酵母扩大培养步骤及主酵实验  14-15
    2.3.7 后酵实验及成品啤酒  15
    2.3.8 泡持性的测定  15
    2.3.9 BCA法测定泡沫蛋白浓度  15
    2.3.10 氨基酸组成分析  15
    2.3.11 蛋白质理论疏水值的计算  15-16
    2.3.12 蛋白质表面疏水性的测定  16-17
第三章结果与讨论  17-36
  3.1 啤酒蛋白质分离手段的选择  17-19
    3.1.1 SDS-PAGE分离泡沫蛋白  17
    3.1.2 AKTA分离泡沫蛋白  17-19
    3.1.3 双向电泳分离泡沫蛋白  19
  3.2 SDS-PAGE定量测定啤酒泡沫蛋白质方法的建立  19-24
    3.2.1 分离胶浓度的选择  20-21
    3.2.2 电压的选择  21
    3.2.3 蛋白浓度与光密度值之间的线性关系  21-22
    3.2.4 同一块胶上的方法精密度实验  22-23
    3.2.5 确定检出限及定量限  23
    3.2.6 不同胶上的方法精密度  23-24
  3.3 啤酒酿造过程中蛋白质的变化  24-30
    3.3.1 糖化过程中蛋白质的变化  24-26
    3.3.2 加酒花煮沸过程中蛋白质的变化  26-27
    3.3.3 主酵过程中蛋白质变化  27-28
    3.3.4 后酵过程中蛋白质变化  28-30
  3.4 泡沫蛋白质与泡持性的关系  30-36
    3.4.1 啤酒泡持性的测定  30
    3.4.2 BCA法测定泡沫蛋白的浓度  30-31
    3.4.3 SDS-PAGE分离测定泡沫蛋白  31-32
    3.4.4 氨基酸分析  32-34
    3.4.5 蛋白质理论疏水性和表面疏水性  34-36
主要结论与展望  36-37
致谢  37-38
参考文献  38-44
附录  44-45
作者在攻读硕士学位期间发表的论文  45

啤酒泡沫蛋白质的研究

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