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本文以植物蛋白工艺学、蛋白质化学、生物化学、有机化学、物理化学和现代仪器分析等多学科的理论为基础,探讨大豆11S球蛋白生物改性及其水解物功能特性的变化。首先对高去酰胺活性碱性蛋白酶产生菌的诱变选育、突变株SDL-9的鉴定、产酶条件以及酶学性质进行了系统研究。通过对3株地衣芽孢杆菌(Bacillus licheniformis No.1、Bacillus licheniformis No.2、Bacillus licheniformis No.3)发酵产酶的去酰胺能力和肽键水解能力进行比较,确定以B.licheniformis No.2为诱变出发菌株。采用紫外照射对B.licheniformis No.2进行诱变处理,以致死率为指标,确定了最佳照射时间为30~40s,在此条件下对其进行紫外诱变,通过筛选得到一株去酰胺度较高(27.96%)的菌株SDZ-61,比诱变前提高了56.6%,而肽键水解度基本没变。采用氮离子注入技术,以突变株SDZ-61为出发菌株,在试验确定的最佳注入能量(15keV)下对其进行诱变处理,通过筛选得到一株去酰胺度高达48.99%的突变株SDL-9,去酰胺度提高了85.57%,而肽键水解度相对较弱;通过对SDL-9的遗传稳定性考察表明,菌株SDL-9具有良好的遗传稳定性。并对SDL-9进行了形态、生理生化特征及16S rDNA鉴定,确定SDL-9仍属于地衣芽孢杆菌(B. licheniformis),命名为B. licheniformis SDL-9。为了进一步提高SDL-9发酵产高去酰胺活性碱性蛋白酶的能力,对SDL-9的产酶条件进行了优化,结果表明:SDL-9发酵产酶的最佳碳源为2%玉米粉、最佳氮源为2%大豆蛋白,0.04%的Fe3+对产酶具有明显的促进作用,在培养基中添加0.9%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2%,起始pH7.0,发酵温度35℃,装液量35mL/100mL,摇床转速200r/min。以去酰胺度为指标,对菌株SDL-9所产的高去酰胺活性碱性蛋白酶的酶学性质进行了初步研究,结果表明:40℃为最适作用温度,且在35~45℃之间该酶均具有较高去酰胺能力;该酶的最适作用pH为9,在碱性条件(pH8~11)下该酶的去酰胺度较高;该酶热稳定性一般,在50℃下保温2h后相对去酰胺度降至52.3%,60℃保温2h后仅存5.4%的去酰胺能力;pH稳定性较好,在pH7~10之间均保持90%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,Ca2+对酶有较强的激活作用;Tween-80对该酶的去酰胺能力具有明显的促进作用。从大豆蛋白质的结构入手,选择低温脱脂大豆粕为原料,首次提出了提取大豆11S球蛋白的生产工艺。对工艺流程简单易操作、产品无毒副作用的提取分离技术进行深入研究,分析了影响大豆11S球蛋白浸提的主要因素,通过几种传统分离方法的比较实验,从大豆蛋白质11S组分在不同提取条件和方式下溶出形态不同的角度出发,提出了一种等电点冷沉技术的分离新工艺。SDS-PAGE电泳分析表明该方法提取的11S大豆球蛋白的相对纯度达到76.14%,得率为40.8%,优于传统方法。为大豆蛋白的进一步研究和应用奠定了理论基础。以去酰胺度和肽键水解度为指标,研究了中性蛋白酶、碱性蛋白酶Alcalase2.4L和菌株SDL-9所产的高去酰胺活性碱性蛋白酶酶解11S球蛋白的的影响因素,优化酶解工艺条件,得到较高去酰胺度和水解度的最佳工艺条件。中性蛋白酶酶解11S球蛋白的过程中,在加酶量4000U/g, pH7.5,酶解时2h,酶解温度42℃的最佳酶解工艺条件下,去酰胺度为39.6%,水解度为7.1%;碱性蛋白酶Alcalase2.4L酶解11S球蛋白的过程中,加酶量200U/g, pH7.5,酶解时间2.5h,酶解温度45℃的最佳浸提工艺条件下,去酰胺度为41.6%,水解度为8.3%;SDL-9碱性蛋白酶酶解11S球蛋白的过程中,加酶量200U/g, pH7.5,酶解时间2.5h,酶解温度45℃的最佳浸提工艺条件下,去酰胺度为44.1%,水解度为9.2%;通过对三种蛋白酶酶解11S球蛋白的效果进行比较,可得出SDL-9碱性蛋白酶的酶解效果最佳。以表面疏水性为指标,利用响应曲面优化设计(RSM)建立了转谷氨酰胺酶聚合大豆11S球蛋白水解物的二次多项数学模型,经检验证明该模型是合理可靠的,同时利用模型的响应曲面对影响聚合的关键因素及其相互作用进行探讨,优化出聚合的最佳工艺参数为反应温度35℃,加酶量21.12U/mL,反应时间2.4h,pH6.12。采用紫外光谱分析及红外光谱分析结合电镜扫描技术对经高去酰胺碱性蛋白酶及转谷氨酰胺酶酶解复聚的大豆11S蛋白进行结构表征。对经上述改性后大豆蛋白的溶解性、乳化性、起泡性和持水性等功能特性进行测定,改性大豆蛋白与去酰胺水解大豆蛋白底物相比:溶解性略有降低,降低幅度不大;乳化性提高了11.3%,乳化稳定性也稍有提高。起泡性降低了25%,而泡沫稳定性提高了21.5%;持水性从聚合前的3.3g水/g蛋白升高到4.2g水/g蛋白。改性大豆蛋白与市售大豆蛋白原料相比,溶解性、乳化性、起泡性和持水性等功能特性均有较大幅度提高。