【毕业设计】高去酰胺碱性蛋白酶产酶条件及酶学性质的研究

然而，大豆蛋白在现代食品加工中的应用受到了定的限制。

这是因为首先，大豆蛋白的功能性质还不能满足现代食品加工的需求，不同的食品对功能性质的要求不同，些功能性需要加强或减弱其次，大豆蛋白的功能特性是与其结构密切相关的，要获得具有良好功能的大豆蛋白制品，就必须要求原料大豆蛋白有高的溶解性分散性，而大豆蛋白中的球蛋白占大豆蛋白总含量的以上的溶解性较差。

为此，加强或改善大豆蛋白的功能特性，特别是提高大豆蛋白的溶解性已成为食品加工业亟待解决的问题。

目前，常用提高大豆蛋白溶解性的方法主要是蛋白酶酶解，这种方法虽然能在很大程度上提高溶解性及改善些功能性，但大豆蛋白原有的保健功能受到了不同程度破坏。

而利用去酰胺方法对大豆蛋白进行改性，不仅可以提高蛋白质的溶解性凝胶性等功能性，而且能很好的保留其保健功能。

因此，通过去酰胺改性方法制备高活性大豆蛋白是非常必要的。

去酰胺改性方法包括物理方法化学方法和生物酶法。

物理改性虽然具有安全性好作用时间短及对营养性质影响较小等优点，但改性效果并不十分明显，而化学改性出于安全性的考虑，多用作基础理论研究的分析手段。

而酶法去酰胺改性属酶工程在食品加工业中应用的新技术，具有高效安全的特点。

尽管动物酶植物酶提取生产复杂，价格昂贵，而目前看好的微生物酶以其原料来源广泛价格低廉效果显著安全性高等优点，将会在未来取得主导地位。

因此，应用微生物蛋白酶对大豆蛋白进行去酰胺改性，将成为蛋白改性领域的发展趋势，拥有广阔的应用前景。

大豆蛋白的功能性质和去酰胺改性研究大豆蛋白的功能性质大豆蛋白不仅具有丰富的营养价值和保健功能，而且具有与食品的嗜好性加工性等相关的各种功能特性，所以广泛应用于食品加工业及其他行业中。

大豆蛋白质的功能特性是指对人们所期望食品特征产生影响的些物理和化学性质，它对于食品或食品成分在贮藏加工或销售中的物理性质起着重要作用。

蛋白质的功能性质主要分三类水合性，包括水吸收及保留溶胀分散性溶解度和粘度。

由蛋白质肽链骨架上的极性基团与水分子发生水化作用与蛋白质蛋白质相互作用有关的性质，包括沉淀作用凝胶作用蛋白质面团及纤维结构的形成。

蛋白质分子受热舒展，内部的疏水基团暴露出来，通过疏水作用静电作用氢键或二硫键交联形成空间网状结构表面活性，包括表面张力乳化作用和起泡沫作用。

食品体系的大豆蛋白所具有的典型功能特性，如表所示。

表食品中大豆蛋白功能特性功能性质作用方式应用的食品体系溶解性依赖于的蛋白溶解性饮料蛋黄酱吸水性亲水性肉类肠面包蛋糕凝胶性蛋白质的网络形成基质肉乳酪豆腐弹性形成凝胶时的二硫键连接肉烤制品乳化性脂肪乳化体系的形成和稳定肉蛋糕腊肠汤吸脂肪游离脂肪酸的束缚肉腊肠油炸食品起泡性形成泡膜搅打食品薄饼干蛋糕黏着性蛋白质作为粘性物质肉汤烤制品粘性增稠束水汤肉汁大豆蛋白的改性研究大豆蛋白改性就是通过改变蛋白质的分子结构，进而改变其个或几个理化性质，达到加强或改善蛋白质功能性的目的。

常用的改性方法有物理改性化学改性酶改性和生物工程改性。

物理改性是指通过加热冷冻加压磁场电场等物理手段来改善蛋白质的功能特性的方法。

物理改性具有安全性好作用时间短以及对产品营养性能影响小等优点，但也同时存在设备投入大，改性范围窄等缺点。

化学改性方法主要是指采用化学方法针对蛋白中的氨基羟基羧基和巯基进行改性，具有反应简单效果显著的特点，但同时也存在反应条件苛刻，易有化学物质残留和副产物混杂等缺点，蛋白质的化学改性方法主要有酸碱处理磷酸化糖基化酰化去酰胺共价交联以及氧化方法，其中去酰胺改性是近年来倍受关注的蛋白改性方法。

生物工程改性是指应用植物育种和分子技术，改变蛋白质分子的结构，进而影响其功能性质的方法。

大豆蛋白的酶法改性就是通过酶部分降解蛋白质，并对蛋白质分子的氨基酸残基侧链基团进行修饰，从而改变蛋白质的功能性质。

酶法改性具有专性强条件温和，无毒副作用的特点，受到人们的广泛关注。

随着些新用途的酶的发现和应用，极大的拓宽了酶法改性的应用范围，目前，许多化学改性方法都可用酶法代替，如去酸胺磷酸化交联聚合氧化等。

所涉及的酶包括有各种类的蛋白酶转谷氨酰胺酶磷酸酶以及过氧化氢酶等。

大豆蛋白的去酰胺改性去酰胺改性是近年来在蛋白改性研究中备受关注的研究课题之。

由于油料蛋白中含有丰富的天冬酰胺和谷氨酰胺残基，所以蛋白肽链上的酰胺残基对蛋白质的高级结构形成的贡献率较高，对蛋白质的溶解性等功能性质有重要影响。

所以去酰胺改性可以使蛋白质的功能性质尤其是溶解性得到很大提高，而溶解性往往影响蛋白质其它功能性质如增稠起泡乳化和凝胶作用等。

去酰胺改性方法包括物理方法化学方法和生物酶法。

物理方法包括高温热去酰胺和控制温度湿度和值的双螺杆挤压法去酰胺，这两种物理去酰胺方法采用以上的高温处理，去酰胺度最高达。

化学方法去酰胺有酸法碱法和磷酸盐等其它阴离子法对蛋白质去酰胺改性。

用碱催化去酰胺改性仅台湾有报道，这种方法虽然速度快，但使得蛋白质中的氨基酸发生了消旋作用，使必需氨基酸的对映体减少和消化率降低，并产生赖氨酸丙氨酸，毒理研究表明它对小鼠肾有毒害作用，因此研究甚少。

酸法去酰胺是图。

图谷氨酰胺对产酶的影响由图可见，谷氨酰胺对菌株产酶的去酰胺能力有明显的促进作用，并随着含量的增加而增大，到时去酰胺度达到最高为，以后变化不明显但谷氨酰胺诱导物对其肽键水解度的影响不显著。

故选择诱导物谷氨酰胺的添加量为。

起始值对产酶的影响将发酵培养基的值分别调节为，发酵产酶，测定粗酶液的去酰胺度和肽键水解度，结果见图。

图起始对产酶的影响由图可以看出，培养基起始值对发酵产酶的去酰胺度和肽键水解度影响较大，值为时去酰胺度最高，值为时肽键水解度较高，且相差不大。

考虑到我们要选择的是去酰胺能力强而肽键水解能力弱的发酵条件，所以培养基起始值浓度去酰胺度肽键水解度去酰胺度肽键水解度起始值去酰胺度肽键水解度去酰胺度肽键水解度为时产酶效果最好，为最适值。

发酵温度对产酶的影响按照以上得到的结果，配制发酵培养基，分别于下，发酵产酶，测定其去酰胺度和肽键水解度，结果见图。

图发酵温度对产酶的影响培养温度能够显著影响微生物的生长速率和代谢途径，过高或过低的培养温度都会影响生物体内的活性，从而影响产物的合成。

由图可见，发酵温度为时去酰胺度最高，而肽键水解度相对较低，故为最适发酵温度。

不同装液量对产酶的影响在三角瓶中分别装入不同体积的培养基，发酵产酶，测定粗酶液的去酰胺度和肽键水解度，结果见图。

图装液量对产酶的影响由图可以看出，装液量对菌株发酵产酶的去酰胺度和肽键水解度的影响较大。

装液量时菌种产酶的去酰胺度最高，但肽键水解度也较高而装液量时菌种产酶的去酰胺度也较高，且肽键水解度相对较低，故最佳装液量为。

装液量去酰胺度肽键水解度去酰胺度肽键水解度温度去酰胺度肽键水解度去酰胺度肽键水解度摇床转速对产酶的影响调整摇床转速在范围内进行发酵产酶，测定粗酶液的去酰胺度和肽键水解度，结果见图。

图摇床转数对产酶的影响由图可见，摇床转速对菌株发酵产酶的去酰胺度和肽键水解度的影响较大。

转速为时去酰胺度最高，其次是，且二者相差不大，考虑到摇床本身的情况，故选择为最佳摇床转速为。

高去酰胺碱性蛋白酶酶学性质的研究酶的最适作用温度分别在不同温度下测定酶液去酰胺度，结果见图。

由图可知，时该酶的去酰胺度最高，为最适作用温度，在之间该酶均具有较高去酰胺能力，时该酶的去酰胺能力较低。

温度去酰胺度图温度对酶促反应的影响酶的最适作用值在不同值的缓冲体系中进行酶促反应，测定去酰胺度，结果见图。

由图可以看出，对该酶的去酰胺度影响较大，酸性条件下该酶的去酰胺能力较弱，碱性条件下该酶的去酰胺能力较强，说明该酶具有较强的耐碱转数去酰胺度肽键水解度去酰胺度肽键水解度性，其中值为时该酶的去酰胺能力最强，为最适作用。

去酰胺度图对酶促反应的影响酶的热稳定性将适当稀释的酶液分别在不同温度下保温，每隔取样，测定酶促反应的去酰胺度，结果见图。

由图可以看出，该酶在保温，去酰胺能力下降不明显，保留了以上在下保温后相对去酰胺度降至保温后去酰胺能力仅存而在下保温和下保温后，基本检测不到去酰胺能力。

由此可以看出该酶热稳定性般，在左右热稳定性较好，时半衰期为左右。

时间相对去酰胺度图酶的热稳定性酶的稳定性将粗酶液在不同值的缓冲液中，保温后，测定去酰胺度，结果见图。

由图可以看出，该酶的稳定性较好，在之间均保持以上的去酰胺度能力。

相对去酰胺度图酶的稳定性金属离子对该酶去酰胺能力的影响在酶反应体系中加入不同的金属离子，保温后，测定去酰胺度，结果见图。

对照相对去酰胺度图金属离子对酶活性的影响由图可以看出，和对该酶的去酰胺能力有激活作用，特别是对酶有较强的激活作用，相对去酰胺度达到了，和对酶的较强的抑制作用，而的存在对该酶的去酰胺能力无明显影响。

表面活性剂浓度对该酶去酰胺能力的影响在酶反应体系中添加不同浓度，测定去酰胺度，结果见图。

浓度去酰胺度图表面活性剂对酶性的影响表面活性剂具有双基团即亲水基团与疏水基团添加定浓度的表面活性剂有利于提高酶的催化能力。

由图可以看出，在浓度区间内，随浓度的上升该酶的去酰胺能力随之增强，同时还发现表面活性剂浓度过高会对酶的去酰胺能力产生定程度的抑制。

结论高去酰胺碱性蛋白酶产酶条件的优化本章以酶液对大豆蛋白的去酰胺度和肽键水解度为指标，对突变株发酵产酶的培养基及发酵条件进行了优化，结果表明菌株发酵产酶的最佳碳源为玉米粉最佳氮源为大豆蛋白，的对产酶具有明显的促进作用，在培养基中添加的谷氨酰胺对产高去酰胺碱性蛋白酶具有明显的诱导作用最佳摇瓶发酵条件为接种量，起始，发酵温度，装液量，摇床转速。

高去酰胺碱性蛋白酶酶学性质的研究为最适作用温度，最适作用为，该酶热稳定性般，保温后仅存的去酰胺能力稳定性较好，在之间均保持以上的去酰胺能力金属离子对该酶的去酰胺能力影响较大，对该酶的去酰胺能力具有明显的促进作用。

参考文献华欲飞大豆分离蛋白性能优化关键技术中国油脂郑建冰，王立等大米蛋白酸法脱酰胺改性及对蛋白性质的影响食品工业科技孙鹏大豆蛋白改性技术的研究食品研究与开发莫文敏，曾庆孝蛋白质改性研究进展食品科学黄友如，华欲飞大豆分离蛋白改性