本文關(guān)鍵詞：大豆乳清廢水中β-淀粉酶的分離純化、性質(zhì)及應(yīng)用研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：作為一種重要的食品原料,大豆分離蛋白被普遍的應(yīng)用于食品行業(yè)中。隨著大豆蛋白產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,采用堿溶酸沉工藝每生產(chǎn)1t大豆分離蛋白會(huì)產(chǎn)生35-65t大豆乳清廢水。經(jīng)過對(duì)乳清廢水成分的分析,發(fā)現(xiàn)乳清廢水中具有較高的p-淀粉酶活性,p-淀粉酶的來源有高等植物來源和微生物來源,與微生物來源的p-淀粉酶相比,植物來源的p-淀粉酶酶活力高、耐熱性好并且pH作用范圍寬,能更好的應(yīng)用于食品工業(yè)生產(chǎn)過程中。對(duì)大豆乳清廢水中的p-淀粉酶進(jìn)行研究是一項(xiàng)有意義的課題,不僅可以增加經(jīng)濟(jì)效益,而且可以延長豆制品產(chǎn)業(yè)鏈。本文先用MALDI-TOF/TOF質(zhì)譜法對(duì)大豆乳清蛋白成分進(jìn)行鑒定,然后用Hitrap QFF陰離子色譜柱和HiPrep 26/60 Sephacryl S-100 HR凝膠過濾色譜柱對(duì)p-淀粉酶進(jìn)行純化,對(duì)純化后的p-淀粉酶進(jìn)行酶學(xué)性質(zhì)研究,根據(jù)酶學(xué)性質(zhì)的研究結(jié)果,對(duì)p-淀粉酶的工業(yè)化生產(chǎn)方法進(jìn)行初步的探索,最后將本文制得的p-淀粉酶酶液與市售p-淀粉酶酶液在應(yīng)用上做比較。主要研究結(jié)果如下：1、MALDI-TOF/TOF對(duì)大豆乳清廢水中乳清蛋白的鑒定結(jié)果表明在大豆乳清廢水中主要含有四種蛋白成分：即脂肪氧合酶、β-淀粉酶、大豆血球凝集素、胰蛋白酶抑制劑。2、對(duì)Hitrap QFF陰離子色譜柱純化β-淀粉酶的條件進(jìn)行優(yōu)化,選擇pH值為8.0的Tris-HCI緩沖液、0.8mL/min的流速、0.12M NaCl梯度洗脫p-淀粉酶、1.0MNaCI梯度洗脫雜蛋白作為陰離子純化p-淀粉酶的條件；陰離子色譜純化后再經(jīng)過HiPrep 26/60 Sephacryl S-100 HR凝膠過濾色譜柱對(duì)β-淀粉酶進(jìn)行進(jìn)一步的純化,流動(dòng)相為50Mm, pH6.0的NaAC緩沖液,流速0 .8mL/min。與大豆乳清廢水中的p-淀粉酶相比,純化后的p-淀粉酶得率為17.32%,酶活純度提高了16.49倍,比酶活為29735.92 U/mg。3、對(duì)純化后的p-淀粉酶進(jìn)行酶學(xué)性質(zhì)分析,結(jié)果表明p-淀粉酶分子量為55.98kDa,等電點(diǎn)為4.87,最適反應(yīng)溫度為55℃,并且在低溫(50℃)下較為穩(wěn)定,最適反應(yīng)pH為6.0,有較寬的pH作用范圍,并且在pH值4.0-8.0之間較為穩(wěn)定。研究金屬離子、表面活性劑、抑制劑對(duì)p-淀粉酶的作用效果發(fā)現(xiàn)K+、Ba2+、 Ca2+、Na+對(duì)β-淀粉酶活性沒有顯著性作用(P0.05),EDTA、Mn2+、Fe3+;對(duì)p-淀粉酶的活性有一定抑制作用(P0.05),而Cu2+、表面活性劑SDS及抑制劑p-巰基乙醇對(duì)p-淀粉酶活性有較大抑制作用(P0.01)。Zn2+、Mg2+、Li+;對(duì)p-淀粉酶活性有一定的激活作用(P0.05),抑制劑PMSF及表面活性劑Tween-20, Tween-40、Tween-60、Tween-80和Tritonx-100對(duì)p-淀粉酶活性有較強(qiáng)的激活作用(P0.01)。通過測定β-淀粉酶對(duì)不同底物的相對(duì)酶活,確定p-淀粉酶的最適底物為馬鈴薯淀粉,并且以馬鈴薯淀粉為底物,測定β-淀粉酶的動(dòng)力學(xué)參數(shù)Km值為4.8 mg/mL, Vmax為12.10units/minute/mL。4、根據(jù)β-淀粉酶的酶學(xué)性質(zhì),應(yīng)用超濾法、硫酸銨鹽析法、乙醇沉淀法、單寧酸沉淀法對(duì)β-淀粉酶的工業(yè)化生產(chǎn)進(jìn)行研究。將超濾法與單寧酸沉淀法相結(jié)合,酶活得率為61.88%,比酶活為3138.92U/mg；將超濾法與乙醇沉淀法相結(jié)合,β-淀粉酶得率為77.54%,比酶活為5052.21U/mg。采用超濾后乙醇沉淀的方法可以有效的從大豆乳清廢水中實(shí)現(xiàn)β-淀粉酶的工業(yè)化生產(chǎn),單位酶活可以達(dá)到150000U/mL。5、將本文制備的大豆p-淀粉酶與市售β-淀粉酶相比較,結(jié)果表明大豆p-淀粉酶粗酶液最適反應(yīng)溫度為55℃,而市售β-淀粉酶的最適反應(yīng)溫度為50℃,高溫(50-70℃)下市售的p-淀粉酶穩(wěn)定性較大豆來源的p-淀粉酶穩(wěn)定性差,在70℃高溫下放置1h,兩種p-淀粉酶活性都完全喪失,酶活都為0；兩種p-淀粉酶有較寬的pH值適應(yīng)范圍(pH4.0-9.0),最適反應(yīng)pH值均為pH6.0。兩種p-淀粉酶最適反應(yīng)溫度及溫度穩(wěn)定性的不同也反應(yīng)在了二者的應(yīng)用效果上面,將兩種β-淀粉酶對(duì)面制品分別進(jìn)行抗回生處理,以面制品硬度為指標(biāo),當(dāng)酶作用溫度為55℃、60℃、65℃時(shí),大豆p-淀粉酶在抑制面制品回生方面具有明顯的優(yōu)勢。
【關(guān)鍵詞】：大豆乳清廢水 蛋白質(zhì)鑒定 β-淀粉酶 純化 酶學(xué)性質(zhì) 工業(yè)化 應(yīng)用
【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：X792;TS201.25
【目錄】：

• 摘要6-8
• ABSTRACT8-13
• 第一章 緒論13-22
• 1 前言13
• 2 大豆乳清廢水中的主要成分13-14
• 3 β-淀粉酶的研究概況14-18
• 3.1 β-淀粉酶的來源14-15
• 3.2 β-淀粉酶的結(jié)構(gòu)及作用機(jī)理15-16
• 3.3 β-淀粉酶的純化16-17
• 3.4 β-淀粉酶的酶學(xué)性質(zhì)17-18
• 4 β-淀粉酶的工業(yè)化生產(chǎn)方法18-19
• 5 β-淀粉酶的應(yīng)用19-20
• 6 立題意義20-21
• 7 本文主要研究內(nèi)容21-22
• 第二章 大豆乳清蛋白成分鑒定22-34
• 1 前言22
• 2 材料與方法22-24
• 2.1 材料22-23
• 2.2 儀器23
• 2.3 實(shí)驗(yàn)方法23-24
• 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果24-33
• 3.1 大豆乳清成分分析24
• 3.2 條帶1 MODI-TOF/TOF鑒定24-27
• 3.3 條帶2 MODI-TOF/TOF鑒定27-29
• 3.4 條帶3 MODI-TOF/TOF鑒定29-31
• 3.5 條帶4 MODI-TOF/TOF鑒定31-33
• 4 本章小結(jié)33-34
• 第三章 β-淀粉酶的純化方法研究34-53
• 1 前言34
• 2 材料與方法34-37
• 2.1 材料34-35
• 2.2 儀器35
• 2.3 方法35-37
• 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析37-51
• 3.1 HiTrap SPFF 1mL陽離子色譜柱與HiTrap QFF 1mL陰離子色譜柱純化β-淀粉酶結(jié)果的比較37-40
• 3.2 HiTrap QFF 1mL陰離子色譜柱對(duì)β-淀粉酶純化條件的優(yōu)化40-44
• 3.3 陰離子交換層析用梯度洗脫純化β-淀粉酶條件的優(yōu)化44-48
• 3.4 β-淀粉酶純化條件的確定48-51
• 4 本章小結(jié)51-53
• 第四章 β-淀粉酶酶學(xué)性質(zhì)分析53-66
• 1 前言53
• 2 材料與方法53-56
• 2.1 材料53-54
• 2.2 儀器54
• 2.3 方法54-56
• 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析56-65
• 3.1 高分辨MALDI-TOF測定β-淀粉酶分子量56-57
• 3.2 β-淀粉酶等電點(diǎn)測定57-58
• 3.3 β-淀粉酶的最適反應(yīng)溫度和溫度穩(wěn)定性58-60
• 3.4 β-淀粉酶的最適反應(yīng)pH值及pH值穩(wěn)定性60-61
• 3.5 金屬離子、抑制劑對(duì)β-淀粉酶的影響61-62
• 3.6 表面活性劑對(duì)β-淀粉酶酶活力的作用效果62-63
• 3.7 β-淀粉酶的底物特異性研究63-64
• 3.8 β-淀粉酶的酶促動(dòng)力學(xué)參數(shù)測定64-65
• 4 本章小結(jié)65-66
• 第五章 β-淀粉酶工業(yè)化生產(chǎn)方法探索66-84
• 1 前言66-67
• 2 材料與方法67-69
• 2.1 材料67
• 2.2 儀器67
• 2.3 方法67-69
• 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析69-83
• 3.1 β-淀粉酶單一工業(yè)化生產(chǎn)方法的探索69-79
• 3.2 超濾法和單寧酸沉淀法相結(jié)合與超濾法和酒精沉淀法相結(jié)合的比較79-83
• 4 本章小結(jié)83-84
• 第六章 β-淀粉酶在面制品上的應(yīng)用84-98
• 1 前言84
• 2 材料與方法84-86
• 2.1 材料84
• 2.2 儀器84
• 2.3 方法84-86
• 3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析86-96
• 3.1 大豆β-淀粉酶與市售β-淀粉酶在溫度及pH方面的比較86-90
• 3.2 兩種β-淀粉酶酶液對(duì)面制品硬度的影響90-92
• 3.3 響應(yīng)面法優(yōu)化大豆β-淀粉酶抑制面粉回升工藝條件92-96
• 4 本章小結(jié)96-98
• 全文總結(jié)與展望98-101
• 參考文獻(xiàn)101-105
• 附錄一 大豆乳清蛋白成分鑒定二級(jí)質(zhì)譜圖105-109
• 附錄二109-110
• 致謝110

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：大豆乳清廢水中β-淀粉酶的分離純化、性質(zhì)及應(yīng)用研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號(hào)：419857