花生乳状液体系蛋白质的酶解动力学及破乳机制研究

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水剂(酶)法在同时提取油脂和蛋白质的过程中会产生稳定的乳状液,这成为制约其工业化推广应用的“瓶颈”,为提高油脂得率必须破坏乳状液的稳定性。酶法破乳是一种耗能低、破乳效果良好的新型生物破乳方法。本文以花生水剂法提油过程中产生的乳状液为研究对象,首先提取花生乳状液的界面吸附和非吸附蛋白并对其结构性质进行研究,在此基础上采用碱性蛋白酶水解花生乳状液,研究乳状液体系中蛋白质的酶解动力学。分离获得不同酶解进程时乳状液体系(乳相和水相)蛋白质,分析蛋白质结构与乳化性之间的关系。具体研究结果如下:(1)花生乳状液油滴界面蛋白的含量为16.22mg/m2,能形成多层界面膜。乳状液有良好的冻融稳定性。花生乳状液界面吸附蛋白在水和花生油模拟体系中的乳化活性和乳化稳定性,均显著优于花生分离蛋白和界面非吸附蛋白,其乳化形成的油滴粒径较小。界面吸附蛋白中含有分子量较大的组分和分子量较小的花生油体蛋白,其二硫键含量、表面疏水性均高于花生分离蛋白和界面非吸附蛋白;内源荧光光谱分析表明界面吸附蛋白和界面非吸附蛋白分子展开程度高于花生分离蛋白,圆二色谱分析表明界面吸附蛋白中α-螺旋结构少于界面非吸附蛋白和花生分离蛋白,而β-折叠结构多于这两种蛋白。(2)在花生乳状液体系中,2709碱性蛋白酶水解花生蛋白质的反应动力学参数Km=0.0409mol/mL, Vmax=2.54×10-4mol*min-1*L-1;反应初级阶段的动力学方程为:x=8.525ln[1+1.3373*([E]/[S]+0.1818) t]; Acalcase碱性蛋白酶的水解动力学参数Km=0.0698mmol*L-1,Vmax=4.71×10-4mol*min-1*L-1反应初级阶段的动力学方程为:x=6.2305ln[1+5.5761*([E]/[S]+0.0600)t]。花生乳状液的破乳率和蛋白质水解度呈现高度显著的相关性。(3)随着2709碱性蛋白酶水解时间的延长,分离得到残余乳相和水相中花生肽的乳化活性和乳化稳定性均随之减小,肽的分子量、二硫键含量和表面疏水性也随之减小;内源荧光光谱分析表明花生肽随着酶解的进行,分子展开程度变大;圆二色谱分析表明随着酶解时间延长,肽的β-折叠和无规则卷曲含量增多。在相同酶解时间时,残余乳相中肽的分子量、二硫键含量、表面疏水性和无规则卷曲结构含量都显著大于水相中花生肽。
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