小麦面筋蛋白源促酵母增殖与代谢活性肽的分离纯化与结构鉴定研究

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1、工程硕士学位论文小麦面筋蛋白源促酵母增殖与代谢活性肽的分离纯化与结构鉴定研究作者姓名周永婧工程领域食品工程校内指导教师赵海锋研究员校外指导教师涂京霞教授级高工所在学院食品科学与工程论文提交日期2018年4月Purificationandidentificationofpeptideswithgrowth-andfermentation-promotingactivityofbrewer’syeastfromwheatglutenproteinADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterC

2、andidate：ZhouYongjingSupervisor：ProfessorZhaoHaifengSouthChinaUniversityofTechnologyGuangzhou,China分类号：TS261.1学校代号：10561学号：201521021585华南理工大学硕士学位论文小麦面筋蛋白源促酵母增殖与代谢活性肽的分离纯化与结构鉴定研究作者姓名：周永婧指导教师姓名、职称：赵海锋研究员，涂京霞教授级高工申请学位级别：工程硕士工程领域名称：食品工程论文形式：□产品研发□工程设计□应用研究□工程/项目管理□调研报告研

3、究方向：食品生物技术论文提交日期：2018年4月20日论文答辩日期：2018年6月7日学位授予单位：华南理工大学学位授予日期：年月日答辩委员会成员：主席：孙为正教授委员：孟耀勇研究员、莫树平副研究员、潘建中高级工程师、赵海锋研究员*基金项目：国家自然科学基金（31571821）；广东省科技计划项目（2016A010105003）。摘要超高浓酿造技术由于具有较高的效率、经济利益且在一定程度上能够改善啤酒稳定性等优点被越来越多地应用于现代啤酒工业中。然而，超高浓酿造技术也具有一定的负面影响，如降低酵母细胞的生理活性并影响酵母细胞的

4、发酵性能。因此，寻找低值、有效的补充氮源应用于啤酒工业具有重要意义。有研究发现，在啤酒发酵时补充一些蛋白水解物可以有效促进酿酒酵母的增殖和代谢，改善这种不利影响。但蛋白水解物促进酵母增殖与代谢的机制并不明确，而具备这种生物活性的肽的分子结构也不清晰。因此，本文以小麦面筋蛋白水解物（WGH）为原料，分离制备具有显著促进酵母增殖与代谢的生物活性肽，为植物蛋白水解物在啤酒工业中的应用奠定基础。论文主要研究内容和研究结果如下：（1）研究了超高浓条件下（20°P），六种不同氮源组成的培养基对酿酒酵母增殖和发酵性能的影响。结果表明：培养基

5、的氮源含量和组成对酵母有显著影响，WGH的添加，能够提高初始游离氨基氮水平，增加培养基中氮源多样性，有效促进酵母的生长和代谢，是一种优质氮源。基础培养基中的最适YNB添加量为0.43%（w/v）。（2）研究了超高浓条件下（20°P），WGH的不同分级处理对酿酒酵母增殖和发酵性能的影响。结果表明：超滤和乙醇沉淀法处理得到的各组分对酿酒酵母具有显著不同的生长和发酵促进活性。超滤和乙醇沉淀都能有效富集具有显著的生长和发酵促进活性的肽。Mw<3kDa的部分和用乙醇沉淀法处理的上清液（WGH-80%S）表现出更优的发酵性能。（3）使用大

6、孔树脂D101和葡聚糖凝胶SephadexG-15对WGH-80%S进行分离纯化，并在超高浓条件下对比小麦面筋蛋白水解物及各组分对酿酒酵母增殖和发酵性能的影响。结果表明：大孔树脂D101分离得到的水洗组分（D1）和葡聚糖凝胶SephadexG-15分离得到的第二组分（G2）具有最优的促酵母增殖和代谢活性。与对照组相比，D1的添加使酵母最大净增长量提高了5.98%，表观发酵度提高了4.23%；G2的添加使酵母最大净增长量提高了12.50%，表观发酵度提高了21.38%。（4）采用UPLC-ESI-MS/MS技术对D1和G2组分进

7、行了氨基酸组成分析及结构鉴定。结果表明：D1和G2组分主要以肽的形式存在，分别占比73.03%和63.27%，组成肽的氨基酸中含量最多的三种氨基酸均为Glu、Arg和Leu。D1组分中对酵母的生长I发酵起主要促进作用的小分子肽可能是L(I)D和AL(I)D，G2组分中对酵母的生长发酵起主要促进作用的小分子肽则可能是AQP、ENG、SSR、L(I)R、L(I)M、L(I)PPY和PPY。关键词：酿酒酵母；小麦面筋蛋白水解物；超高浓酿造；发酵性能；分离纯化IIAbstractVeryhighgravitybrewinghasbec

8、omeacommonpracticeinmodernbreweriesduetoitshighproductivity,substantialeconomicsavingsandpotentialimprovementsonbeerstability.However,then