响应面法优化固定化酶改善酸法大豆浓缩蛋白凝胶性的研究.pdf

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1、第7期总第193期2010年7月农业科技与装备AgriculturalScience&TechnologyandEquipmentNo．7TotalNo．193Jul．2010响应面法优化固定化酶改善酸法大豆浓缩蛋白凝胶性的研究张莹．张春红(沈阳农业大学食品学院，沈阳110161)摘要：利用固定化谷氨酰胺转胺酶(MTG)对酸法大豆浓缩蛋白(sPc)进行改性，采用响应面法优化改性的T艺条件。结果表明，当固定化MTG添加量3．84U／g、反应温度49．57℃，pH值6．03、反应时间2．04h时，响应面优化后的SPC凝胶性为7．33kcp，

2、比未改性时提高27．26％。关键词：酸法大豆浓缩蛋白；固定化MTG；凝胶性；响应面分析中图分类号：TS214．2文献标识码：A文章编号：1674一l161(2010)07—0020—04酸法大豆浓缩蛋白(SPC)是一种功能性大豆浓缩蛋白，是蛋白质含量不少于60％的大豆蛋白产品．与大豆分离蛋白相比具有价格优势。提高大豆浓缩蛋白的功能性质尤其是其凝胶性。应用于肉制品加工中不但可以降低产品的成本．更可以提高产品的营养价值。谷氨酰胺转胺酶(MTG)是一种蛋白质聚合酶，能够催化蛋白质分子之间发生交联反应．大幅度增加蛋白质分子量呻]。本试验主要采用

3、响应面法优化了同定化MTG改性SPC的工艺条件。为扩大大豆浓缩蛋白的应用范围提供一定的理论基础和实践经验。1材料与方法1．1主要材料大豆浓缩蛋白：山东新嘉华集团；谷氨酰胺转胺酶：江苏一鸣精细化工有限公司：壳聚糖：上海伯奥生物技术科技有限公司；其他试剂均为分析纯。1．2主要仪器RVA一3D型快速粘度分析仪：澳大利亚Newport公司；PHS一3C精密pH计：上海雷磁仪器厂；UV2265紫外可见分光光度计：日本岛津；磁力恒温搅拌器：上海南江电讯器材厂：SHY22A水浴恒温振摇器：江苏丹阳门科教仪器厂。1．3试验方法1)固定化MTG的制备：壳

4、聚糖一壳聚糖溶液+凝结剂_+壳聚糖微球叶戊二醛交联反应一清洗抽收稿日期：2010-04—1l作者简介：张莹(198卜)，女，硕士，从事植物蛋白质和酶工程方面的研究。滤。载体_加酶反应叫℃过夜保存一抽滤清洗-+固定化酶f引。2)MTG酶活力的测定：比色法[引。3)SPC凝胶性的测定：RVA一3D型快速粘度分析仪。2结果与分析2．1固定化MTG操作稳定性用pH为6．0的缓冲液浸泡同定化MTG，在50℃放置2h(模拟与底物反应)，重复测定同定化酶的酶活。从图1可以看出．固定化酶连续反应10次．酶活仍维持在75％以上。120100零80是60避

5、40晏20051015操作次数图1固定化MTG的操作稳定性Ftgure1OperationstabilityofimmobilizationMTG2．2响应面分析法对固定化MTG改性SPC工艺的优化在单因素试验的基础上。采用响应面设计试验，运用根据Box—Benhnken的中心组合试验设计原理，选择对SPC凝胶性有显著影响的4个因素加酶量(A)、反应温度(B)、pH值(C)和反应时间(D)进行42010年第7期张莹等：响应面法优化固定化酶改善酸法大豆浓缩蛋白凝胶性的研究21因素3水平的响应面分析试验。本研究以SPC凝胶性为响应面变量，结

6、果见表l。2．3SPC凝胶性的响应面试验及方差分析通过designexpert软件进行二次响应面回归分表1SPC凝胶性的响应面试验设计与结果Table1ExperimentdesignandresultsofSPCgelcapacityofresponsesurface析(结果见表2)，得到如下多元二次响应面回归模型：Y(kcp)=7．26--0．25A-0．046B+0．087C+0．041D+0．020AB+0．088AC+0．0025AD+0．10BC+0．075BD-K)．085CD由．21A20．2682-0．24酽一0．28

7、D2从表2方差分析可以得出．SPC凝胶性方程的一次项和二次项极其显著。说明各具体因素对响应值的影响不是单一的一次线性关系。交互作用显著，因此说明各因素之间的交互作用很好，整个响应面基于各因素间的交互作用构成。2．4响应曲面分析做出响应曲面，分析加酶量(A)、反应温度(B)、pH值(C)和反应时间(D)对固定化MTG改性SPC凝胶性的影响情况。结果见图2、图3、图4、图5。22农业科技与装备2010年7月注：·表示显著(P<0．05)；·}表示极显著(P<0．01)。固定水平：B=0；C=O图2A和D对改性SPC凝胶性影响的响应面Figu

8、re2R鹤ponsesurfaceoftheeffectofA&DontheSPCgelcapaciff通过designexpert软件分析。由响应曲面和等高线以及回归方程分析可知．固定化MTG改性SPC最