中性蛋白酶-TG酶复合改性小麦蛋白及应用研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lingshao2009
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本论文以小麦蛋白为处理对象,研究中性蛋白酶及谷氨酰胺转氨酶对其凝胶特性的影响;分析谷氨酰胺转氨酶改性小麦蛋白以及复合酶改性小麦蛋白对其官能团及结构的影响,探讨其改性机理;并将改性后的小麦蛋白添加到凝固型酸奶中,研究对酸奶品质的影响。主要结论如下:  (1)采用单因素与响应面实验优化 TG酶改性小麦蛋白最佳工艺参数为:小麦蛋白浓度为20%,TG酶用量14 U/(g小麦蛋白),pH7.0,30℃反应30 min,此时小麦蛋白凝胶强度达到最大值120.099 g/cm2,比未改性小麦蛋白提高55.5%。改性后的小麦蛋白乳化性、起泡性分别比未改性提高83%和56.25%;乳化稳定性、起泡稳定性变化不显著;吸水性比未改性小麦蛋白提高8.5%。  (2)在TG酶改善小麦蛋白凝胶性的最优工艺基础上,添加1%中性蛋白酶复合改性小麦蛋白,其凝胶性、黏度、溶解度、乳化性及起泡性分别比对照提高223.33%、204.15%、111.56%、452.30%和112.50%;起泡稳定性和保水性稍有增加,但是乳化稳定性略有下降。  以复合酶法改性小麦蛋白,随着中性蛋白酶添加量的增加,小麦蛋白的二硫键含量先降低后趋于稳定,巯基含量先增加后趋于稳定,在添加量为0.1%时,二硫键含量最小为11.168μmol/g,巯基含量达到最大值为10.175μmol/g。SDS-PAGE结果显示,在中性蛋白酶浓度0.1%、TG酶浓度14 U/(g小麦蛋白)时,小麦蛋白的分子量相对较大。红外光谱扫描结果表明,小麦蛋白的二级结构以β-折叠为主,经 TG酶改性后,小麦蛋白β-折叠和α-螺旋结构的含量分别增加了1.5%、0.66%,β-转角结构含量减少2.1%,无规卷曲含量几乎不变;复合改性后,小麦蛋白β-折叠的含量增加1.09%,无规卷曲含量增加0.83%,α-螺旋结构减少0.54%,β-转角结构含量减少1.38%。DSC检测表明,复合酶改性后,小麦蛋白的热稳定性提高,玻璃化转变温度分别提高1.91℃和2.66℃。扫描电镜结果显示,中性蛋白酶改性小麦蛋白使其结构变得松散,形成不规则的颗粒结构,且表面结构被侵蚀,产生了许多碎片及孔洞;复合改性后,蛋白质聚合形成整体结构,表面无孔洞,但有小部分碎片。  (3)将TG酶改性和复合改性后的小麦蛋白添加到酸奶发酵体系,研究对酸奶品质的影响,结果表明,添加2%复合改性小麦蛋白,酸奶持水性提高,但发酵速率变慢,周期延长。质构检测结果显示,添加2%TG酶改性小麦蛋白后,酸奶质构得到改善,硬度、平滑度、凝聚力及黏度系数分别比空白提高4.15%、2.01%、1.25%、2.94%。添加2%复合改性小麦蛋白后,分别提高5.81%、4.33%、3.74%、11.03%。酸奶流变特性结果显示,添加2%复合改性小麦蛋白后,酸奶储能模量、耗能模量、稠度系数及表观黏度都有所提高,流动特性指数相应降低,且随着剪切速率的变化,剪切稀化行为更明显。感官评定表明,添加2%复合酶改小麦蛋白后,酸奶的口感香气、色泽及组织状态均得到改善。
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