小麥面筋蛋白酶解及膜分離特性研究.pdf

1、小麥面筋蛋白溶解性很低的特性給它的綜合利用帶來了很大的局限性，利用酶法水解蛋白來制備活性肽的工藝給小麥面筋蛋白的利用提出了新的思路，所制得的活性多肽具有良好的功能特性及一定的生理功能，可以應用于食品、飼料、保健品、醫(yī)藥及日用化工等諸多領域，大大提高了小麥面筋蛋白的附加值。本文旨在利用新型的酶膜耦合連續(xù)反應水解小麥面筋蛋白來制備小麥活性肽，實現(xiàn)小分子量活性肽從酶解產(chǎn)物中的連續(xù)分離，從而避免了間歇式酶解存在的諸如酶利用率低、存在底物-產(chǎn)物抑

2、制現(xiàn)象等缺點。
　　 天然態(tài)的小麥面筋蛋白非常容易堵膜，要想實現(xiàn)酶膜耦合連續(xù)反應，必須對原料進行預處理。通過小麥面筋蛋白與小麥肽膜分離特性的比較分析得出堵膜的主要因素為蛋白中所含的結(jié)合脂質(zhì)及淀粉等成分，因此，最關(guān)鍵的問題是如何去除這些堵膜物質(zhì)。對熱處理、有機相中有限酶解、酸化醇改性法及酸水解法四種預處理方式進行了比較研究，發(fā)現(xiàn)其中酸化醇法最為有效，不僅大大改善了蛋白溶解性，更重要的是明顯降低了原料中易堵膜因素的含量，從而為實現(xiàn)酶

3、膜耦合連續(xù)反應奠定了基礎。
　　 以平均膜通量及蛋白質(zhì)轉(zhuǎn)化率為指標，考察了底物濃度、加酶量和操作壓力三個變量的影響，得出小麥面筋蛋白酶膜耦合連續(xù)反應的最佳工藝條件為：溫度40℃，pH9.0,底物濃度2％，加酶量5400U/g蛋白，操作壓力0.04MPa。在最適操作條件下得到的酶解產(chǎn)物（主要由分子量＜1000Da的肽段組成）均一穩(wěn)定且具有抗氧化性，分別測定了酶解產(chǎn)物的還原能力、DPPH自由基清除能力以及對鐵離子的螯合能力，酶解產(chǎn)物

4、的抗氧化性隨著濃度的增加而增加。
　　 從殘余膜通量、殘余酶活力、產(chǎn)肽率和反應器效能四個方面對酶膜反應器的操作穩(wěn)定性進行了評價，發(fā)現(xiàn)酶膜反應器的穩(wěn)定性要優(yōu)于間歇式的，酶膜反應器不僅能保留更高的酶活力，而且能長時間穩(wěn)定地產(chǎn)出肽，同時反應器效能較高，殘余膜通量（未離心）與間歇式的（離心后）相近，這些都充分顯示出酶膜反應器的優(yōu)越性。
　　 通過探討不同底物濃度及酶濃度的變化對水解度的影響，來研究小麥面筋蛋白的間歇酶解動力學特性

5、，建立了關(guān)于水解速率及水解度的動力學模型；計算出了臨界底物濃度、臨界酶濃度和動力學常數(shù)Km=13.211g·L-1；經(jīng)驗證，模擬值與實驗值吻合較好，說明此模型具有良好的應用價值；還探討了可控酶解機理，包括底物-產(chǎn)物抑制和酶失活。
　　 在酶膜耦合連續(xù)反應制備小麥肽的過程中，擬合得到了水解度與底物濃度及水解時間的變化方程；建立了小麥面筋蛋白的Alcalase連續(xù)水解過程動力學模型，求得米氏常數(shù)Km=2.11g·L-1、最大反應速率