高壓脈沖電場對POD活性及各級結(jié)構(gòu)的影響研究.pdf

1、高壓脈沖電場(PEF)是非熱食品處理技術(shù)中最具有發(fā)展前景的技術(shù)，也是近年來國內(nèi)外食品加工行業(yè)研究的熱點(diǎn)問題之一。目前較多的研究集中在殺菌的機(jī)理和動力學(xué)方面，高壓脈沖電場對酶影響的相關(guān)研究開展的較少，酶在脈沖電場作用下的活性變化機(jī)理也尚不清楚。研究者只是在對酶失活的比率進(jìn)行測試時提出了幾種失活可能性的假說，并沒有得到相關(guān)的論證和深入的研究。本研究使用大連理工大學(xué)設(shè)計(jì)的高壓脈沖系統(tǒng)，選取熱穩(wěn)定性較高的辣根過氧化物酶(POD)為目標(biāo)酶，從理論

2、和實(shí)驗(yàn)兩方面對高壓脈沖電場處理?xiàng)l件下酶失活和酶構(gòu)象的改變進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，并應(yīng)用計(jì)算機(jī)分子模擬技術(shù)形象地模擬了酶三級構(gòu)象的改變。從而對先前進(jìn)行的有關(guān)酶失活動力學(xué)的研究進(jìn)行了驗(yàn)證。 1、本實(shí)驗(yàn)使用的高壓脈沖電場設(shè)備，電壓范圍0～22kV；脈沖寬度5～20μs；采用co-field連續(xù)處理室，流速范圍5～100ml/min：脈沖周期10～1KHz；單極脈沖；波型為方波。 2、PEF處理可以鈍化POD活力：方波條件下，脈沖寬度

3、為17μs，PEF電場強(qiáng)度對POD酶失活有顯著影響(P<0.01)，隨脈沖電場強(qiáng)度(0 kV/cm～20kV/cm)的增強(qiáng)，POD酶活鈍化效果增強(qiáng)。動力學(xué)方程組，R=1 E

4、生明顯改變。 4、紅外光譜分析表明：高壓脈沖電場條件下，POD的二級結(jié)構(gòu)單元(α-螺旋、β-折疊、β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲)隨著電場強(qiáng)度的增加，呈非單調(diào)型變化。并且高壓脈沖電場的作用，使POD二級結(jié)構(gòu)單元中的β-轉(zhuǎn)角和無規(guī)卷曲向α-螺旋和β-折疊轉(zhuǎn)化。 5、熒光光譜分析表明：高壓脈沖電場處理POD可以使其熒光強(qiáng)度產(chǎn)生不同程度的下降，從而改變了POD的局部三級構(gòu)象，并且電場強(qiáng)度越大，作用越明顯。研究還表明，熒光淬滅過程存在與酶失