改性殼聚糖樹脂-Cu(II)配合物的水解作用與應(yīng)用.pdf

1、蛋白質(zhì)是生命體的物質(zhì)基礎(chǔ)，其水解物氨基酸等物質(zhì)，能夠明顯改善食品的風(fēng)味，常被用于食品添加劑的開發(fā)。此外，蛋白質(zhì)的初級(jí)水解物多肽，不僅能夠更好的被人體消化吸收，還能調(diào)節(jié)人體的機(jī)能。我國因膳食結(jié)構(gòu)特殊，公民每日蛋白質(zhì)平均攝入量僅為60mg，低于FDA要求的每日蛋白攝入量。因此，加大蛋白質(zhì)和蛋白水解物的開發(fā)利用，調(diào)整膳食結(jié)構(gòu)，對(duì)于維持公民的身體健康和促進(jìn)國家發(fā)展都具有積極作用。傳統(tǒng)工藝中對(duì)蛋白質(zhì)的水解一般是酶解法，酶解法雖然高效，易操作，但天

2、然酶在體外易失活，對(duì)反應(yīng)環(huán)境極為敏感，且不易于底物分離。固定化酶雖然可以解決與底物分離，循環(huán)使用等問題，但是天然酶固有的缺陷依舊無法改變。
　　 水果中含有大量的多酚、蛋白質(zhì)、單寧等物質(zhì)，當(dāng)其被用于果汁果酒的開發(fā)時(shí)，多酚和蛋白質(zhì)在水溶液中，會(huì)發(fā)生結(jié)合形成絮狀物，嚴(yán)重影響了果類飲品的穩(wěn)定性和感官品質(zhì)。皂土是用于果類飲品的澄清處理的主要澄清劑。但是，皂土的澄清處理操作繁瑣，皂土用量大，不可回收利用且其屬于不可再生資源，這都不利于成本

3、的節(jié)約和能效提升。目前，關(guān)于將化學(xué)改性后的殼聚糖衍生物，用于果酒澄清處理中的研究鮮有報(bào)道。
　　 本研究以精制殼聚糖為原料，以甲醛和環(huán)氧氯丙烷為交聯(lián)劑，利用反相懸浮交聯(lián)法制備出了殼聚糖樹脂，接著用四氮雜環(huán)十二烷(Cyclen)和氯化銅(CuCl2)對(duì)殼聚糖樹脂進(jìn)行改性，最后合成了具有催化水解活性的改性殼聚糖樹脂-Cu(Ⅱ)配合物(CMCR)，并將其應(yīng)用到蛋白的水解研究中和果酒的澄清處理上。結(jié)果如下：
　　 1)明確了CM

4、CR的結(jié)構(gòu)性質(zhì)。實(shí)驗(yàn)制備的CMCR呈深藍(lán)色，規(guī)則圓球狀，平均粒徑為353μm，機(jī)械強(qiáng)度大，對(duì)酸堿的耐受性好。經(jīng)過XRD和DSC分析，Cyclen和Cu(Ⅱ)借助配位鍵穩(wěn)定結(jié)合在殼聚糖樹脂，進(jìn)而形成了CMCR。此外，在pH為4.0～9.0，溫度為20℃～60℃的范圍內(nèi)，CMCR配合Cu(Ⅱ)離子的穩(wěn)定性較高，這對(duì)后期CMCR的應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
　　 2)CMCR具有較強(qiáng)的催化蛋白質(zhì)水解的能力。采用SDS-PAGE、HPLC和茚三酮

5、比色法等方法檢測(cè)了CMCR對(duì)肌紅蛋白、膠原蛋白和溶菌酶的水解能力。結(jié)果顯示，在生理pH條件下，CMCR可以在24h內(nèi)將肌紅蛋白和溶菌酶降解70％以上，在48h之內(nèi)可以將膠原蛋白降解75％左右。CMCR的催化水解效率隨著溫度升高而不斷升高，但蛋白質(zhì)的自身降解也會(huì)加劇，考慮到后期能效問題，建議反應(yīng)溫度控制在60℃。
　　 3)CMCR對(duì)干白葡萄酒有較好的澄清作用。經(jīng)CMCR處理后的葡萄酒，其透光率提高了30％，多酚和蛋白質(zhì)的含量分別

6、下降了27％和25％，葡萄酒的穩(wěn)定性得到了大幅度的提升。此外，CMCR還對(duì)葡萄酒中的敏感蛋白發(fā)揮了水解作用，將蛋白降解成了低分子量的多肽和氨基酸，在提高葡萄酒穩(wěn)定性的同時(shí)增加了葡萄酒的營養(yǎng)價(jià)值。本實(shí)驗(yàn)可以很好的縮減成本和節(jié)約能源，具有良好的綜合效益，為果酒的澄清提供了新的思路，值得擴(kuò)大化應(yīng)用和推廣。
　　 蛋白質(zhì)及其水解物，無論是對(duì)人體還是在工業(yè)生成中，都具有重要作用，傳統(tǒng)工藝中用于蛋白質(zhì)水解的方法都存在一定的不足。本研究以精制