纳豆芽孢杆菌蛋白酶对SPI功能特性的影响及应用

摘要

大豆中的蛋白质属于植物性蛋白，相对于动物性蛋白来说，无论在营养价值反面还是经济成本方面都具有显著的优势。现今全世界很多国家都在为缓解植物性蛋白质的供应不充足而进行积极的开发研究，大豆蛋白作为新的蛋白质资源而得到广泛的关注，其中大豆分离蛋白因具有较高的营养价值及良好的功能性质而被广泛地应用于食品工业当中。为了提高大豆分离蛋白的应用价值，那么如何改善其功能特性就成为关注和研究的热点。近年来，国内外对于酶法改善大豆分离蛋白功能特性的研究逐渐增多，尤其是微生物蛋白酶的改性作用，但对于纳豆芽孢杆菌蛋白酶对大豆分离蛋白的改性作用研究相对较少。
　　 本实验利用前人筛选的纳豆芽孢杆菌所产蛋白酶对大豆分离蛋白进行改性，对改性后的大豆分离蛋白的部分功能特性进行测定，考察其变化规律并分析原因，将功能特性得到较优的改善的大豆分离蛋白添加到猪肉肠中，探究对猪肉肠品质的影响作用。
　　 本研究主要通过以下三个部分展开:
　　 1.通过对纳豆芽孢杆菌种子的活化及液态发酵得到纳豆芽孢杆菌蛋白酶。采用重氮四唑酪蛋白法测定酶活力指数，经过不同程度的浓缩，得到3种浓度的纳豆芽孢杆菌蛋白酶酶液，分别是1.613、1.072、0.597U/mL。酶活力及酶活稳定性主要受到环境pH值和温度的影响，在这两方面分别对二者进行单因素考察研究，结果发现pH=8时蛋白酶具有最大酶活力，在pH7.0～１1.0时，酶具有相对较好的稳定性能;50℃时蛋白酶具有最大的催化活性，低于或等于50℃时蛋白酶热稳定性变化平稳，集中于90％以上，而高于50℃时热稳定性急剧下降。
　　 2.利用纳豆芽孢杆菌所产的蛋白酶对大豆分离蛋白进行改性作用，考察SPI功能性的变化以及对其稳定性的影响。在30、40、50℃保温2.5h后，改性SPI氮溶解指数(NSI)分别为86.1％、90.2％、94.5％，通过酶改性使大豆分离蛋白溶解度均有所提升;储能模量(G＇)主要受反应温度和酶浓度的影响，在40℃、酶浓度为1.072U/mL时得到凝胶较好;SPI水解度随温度的升高而加大，超过12％时，G＇值开始下降，凝胶结构脆弱;反应温度为30、40℃时乳化活性(EAI)呈上升趋势，分别达到69.3和67.1，而50℃时，1.5h前EAI随时间上升，1.5h后下降;30℃时乳化稳定性(ES)随时间延长而增大，40℃和50℃时ES先增大后减小，分别在2h和1.5h时达到最大值58.3、57.8;30、40、50℃改性条件下的SPI吸油性分别在4h、2h和１h时达到最大值且之后呈下降状态;改性SPI巯基含量有所增加，30、40、50℃时分别增加17％、30％和58％;温度对SPI二硫键(-S-S-)含量变化的影响不明显。
　　 3.将酶法改性SPI及未改性SPI作为配料添加到猪肉肠中，进行产品的应用性实验。结果表明，改性SPI制作的猪肉肠，质构指标（硬度、弹性、内聚性、咀嚼性等）、感观指标（外形、色泽、口感、质地、滋味等）以及得率均有较好结果，且具有更好的贮藏稳定性。

目录

声明

摘要

1 前言

1．1 大豆分离蛋白的组成

1．1．1 大豆分离蛋白的简介

1．1．2 大豆分离蛋白的组成

1．2 大豆分离蛋白的功能特性

1．2．1 凝胶性

1．2．2 乳化性

1．2．3 起泡性

1．2．4 溶解性

1．2．5 吸水性和持水性

1．2．6 吸油性

1．2．7 黏性

1．3 大豆分离蛋白的改性方法

1．3．1 物理改性

1．3．2 化学改性

1．3．3 酶改性

1．3．4 生物工程改性

1．3．5 改性大豆分离蛋白的发展前景

1．3．6 酶法改性SPI国内外研究现状

1．4 大豆分离蛋白在肉制品中的应用

1．4．1 块肉制品

1．4．2 碎肉制品

1．4．3 乳化类肉制品

1．4．4 仿肉制品

1．5 课题研究目的与意义

1．6 课题研究内容

2 材料与方法

2．1 实验材料与设备

2．1．1 主要原料与试剂

2．1．2 主要仪器设备

2．2 试验方法

2．2．1 纳豆芽孢杆菌的活化与发酵

2．2．2 纳豆芽孢杆菌蛋白酶的制备

2．2．3 酶活的测定

2．2．4 pH值对酶活及酶稳定性的影响

2．2．5 温度对酶活及酶稳定性的影响

2．2．6 大豆分离蛋白的酶法改性

2．2．7 氮溶解指数(NSI)的测定

2．2．8 凝胶储能模量G’的测定

2．2．9 SPI水解度的测定

2．2．10 SPI乳化稳定性的测定

2．2．11 SPI吸油性的测定

2．2．12 SPI巯基(-SH)及二硫键(-S-S-)含量的测定

2．2．13 改性大豆分离蛋白对肉肠品质的影响

3 结果与分析

3．1 纳豆芽孢杆菌蛋白酶酶活测定

3．1．1 DHT-酪蛋白全显色标准曲线

3．1．2 酶活的测定及计算

3．2 pH值对酶活及酶稳定性的影响

3．3 温度对酶活及酶稳定性的影响

3．4 改性对大豆分离蛋白功能性的影响

3．4．1 酶处理对SPI溶解性的影响

3．4．2 酶处理对SPI凝胶性的影响

3．4．3 微生物蛋白酶-SPI体系水解进程曲线

3．4．4 酶处理对SPI乳化性及乳化稳定性的影响

3．4．5 酶处理对SPI吸油性的影响

3．4．6 酶处理对SPI巯基与二硫键含量的影响

3．5 改性大豆分离对猪肉肠品质的改善

3．5．1 肉肠质构分析

3．5．2 感官评价结果分析

3．5．3 肉肠的得率

3．5．4 改性大豆分离蛋白对猪肉肠储存过程中氧化稳定性的影响

4 结论

4．1 结论

4．2 问题与展望

致谢

参考文献

攻读学位期间发表的学术论文