酶制劑在大豆蛋白水解中的應(yīng)用

1、酶制劑在大豆蛋白水解中的應(yīng)用周媛陳中林偉峰(華南理工大學(xué)輕工與食品學(xué)院，廣州510640)摘要：酶制劑在食品加工領(lǐng)域中應(yīng)用廣泛，如用于植物蛋白的水解。對(duì)于大分子蛋白質(zhì)，酶法改性具有理化改性無可比擬的優(yōu)點(diǎn)：營(yíng)養(yǎng)價(jià)值降低不顯著、無不良副反應(yīng)、反應(yīng)條件溫和、設(shè)備要求不高、作用具有獨(dú)特專一性、效率高、反應(yīng)進(jìn)程容易控制等。本文綜述了目前在大豆蛋白酶法水解領(lǐng)域中常用的幾種酶(包括植物蛋白酶、動(dòng)物蛋白酶和微生物蛋白酶)的特點(diǎn)及應(yīng)用。關(guān)鍵詞：大豆；蛋白

2、酶；多肽中圖分類號(hào)：TS20125文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：1006—2513(2006)o4—0129一o4UtilizationofenzymeinhydrolysisofsoybeanproteinZHOUYuanCHENZhongLINWeifeng(SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou510640)Abstract：Commercialenzymehasawideuseinfood

3、processing，especiallyintheproductionofflavourenhancerssuchashydrolyzedvegetableproteinTomacromolecularcompoundssuchasprotein，enzymaticde—amidationofersseveraladvantagesoverphysicalandchemicalmethodsItcreatestinydecreaseo

4、fnutritionalingredientsandfewbyproducts，andonlydesiresmildconditionsandsimpleequipments，inaddition，itissingle—objected，highlyet／icient，andeasilycontroledThisworksummarizesseveralkindsofenzymewhichiswidelyusedinhydrolysis

5、ofproteinatpresent，includingthoseproducedbyplants，animalsormicrobia1Keywords：soybean，preteinase，peptideO引言大豆蛋白的等電點(diǎn)為pH43，在pH43附近大豆蛋白幾乎完全沉淀，對(duì)于需要補(bǔ)充蛋白源的酸性飲料來說，大豆蛋白是不能滿足其需要的。通過酶水解為大豆多肽后就只剩下少部分蛋白質(zhì)，其中包含較多疏水性氨基酸，去除這少部分沉淀，不僅使大豆多肽

6、溶液在任何pH環(huán)境下均有良好的溶解性，可以滿足酸性飲料的要求，而且因?yàn)槿コ耸杷园被幔芤旱目辔吨迪鄳?yīng)降低。從營(yíng)養(yǎng)角度考慮，二肽等低分子肽比蛋白質(zhì)更易被人體吸收，提高了大豆蛋白的生物效價(jià)。酶改性后大豆分離蛋白的DH控制在70％～80％，應(yīng)用于高蛋白奶可獲得穩(wěn)定的乳狀液體系。1植物蛋白酶來源于植物組織的蛋白酶稱為植物蛋白酶。這類酶應(yīng)用于食品中安全性高，但對(duì)肽鍵選擇性較差，催化活性普遍較低，不適于直接水解大分子蛋白。11木瓜蛋白酶用木瓜

7、蛋白酶對(duì)大豆分離蛋白(SPI)進(jìn)行水解，酶解液的溶解度、乳化能力、發(fā)泡能力都收稿日期：2006—05—23作者簡(jiǎn)介：周媛，女(1982年一)，研究生，研究方向：糧食油脂及植物蛋白。維普資訊該酶在pH70時(shí)活性最高。溫度對(duì)它的活性影響不十分明顯，在55℃時(shí)催化活性最高。。。在alcalase蛋白酶大豆蛋白水解液中，添加flavourzyme復(fù)合風(fēng)味酶可快速降低苦味值，直至苦味消失，因此，使用啪“聊復(fù)合風(fēng)味酶是大豆多肽脫苦的一個(gè)有效而簡(jiǎn)便的

8、方法。33枯草桿菌蛋白酶枯草桿菌蛋白酶也是一種較為常用的微生物蛋白酶，這類酶的活性中心是絲氨酸殘基。此酶水解較緩慢，受環(huán)境因素影響較大，其來源豐富，作用底物較廣泛，具有酯酶的活力，酶解能力較強(qiáng)。Alcalase蛋白酶是一種高效細(xì)菌蛋白酶，該酶的有效成分枯草桿菌蛋白酶A是一種非特異性堿性蛋白酶。它是一種絲氨酸蛋白酶，屬于內(nèi)切肽酶，作用肽鍵的范圍廣泛，可水解所有羧基端是疏水性氨基酸的肽鍵。該酶具有高度的操作安全性，符合FAO／WHO／JEC

9、FA／FCC推薦的食品級(jí)酶制劑標(biāo)準(zhǔn)。大豆蛋白分子對(duì)酶解有強(qiáng)抵抗力，酶解速度與大豆蛋白分子的破壞程度成正比，經(jīng)預(yù)處理變性后的蛋白，能暴露出更多的酶作用點(diǎn)，加速酶反應(yīng)。熱處理為最普遍的預(yù)處理方式。另外酸預(yù)處理可促進(jìn)酶水解作用，提高最終產(chǎn)品的氮溶指引。Protamex酶是丹麥諾維信公司開發(fā)的一種內(nèi)切蛋白酶，其特點(diǎn)是在低水解度情況下蛋白質(zhì)水解物的苦味較低，適合大豆肽的生產(chǎn)。吳建中14]等人經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)：Protamex水解大豆蛋白的水解曲線非常符

10、合對(duì)數(shù)曲線Y=aInXb，X表示反應(yīng)時(shí)間，Y表示水解度，a值越大，反應(yīng)速度越快。34肽谷氨酰胺酶(pgase)脫氨作用是大豆分離蛋白一種很重要的改性方式，肽谷氨酰胺酶是由環(huán)狀芽孢桿菌產(chǎn)生的，可水解蛋白質(zhì)中谷氨酰胺的氨基，但將此酶直接作用于蛋白質(zhì)，脫胺速度較慢，若先用蛋白酶或其它方法預(yù)處理，再用pgase作用，脫氨速率可增加27倍。Hamada【11]等人先用alcalase對(duì)大豆分離蛋白進(jìn)行水解，然后再用Pgase對(duì)其進(jìn)行脫胺發(fā)現(xiàn)脫胺作

11、用對(duì)蛋白質(zhì)的水解度沒有太大的影響，但溶解性和乳化性均得到全面提高，尤其在酸性條件下效果更加顯著。35堿性27o9蛋白酶2709堿性蛋白酶酶活及對(duì)大豆蛋白的水解能力較其它幾種常見的酶最優(yōu)，但其為工業(yè)用酶，使用的安全性因素不夠確切l(wèi)o]。2709堿性蛋白酶對(duì)黑豆蛋白具有較好的水解效果，劉恩岐Ll等人經(jīng)水解度與酸溶性蛋白肽得率測(cè)定，確定了黑豆蛋白水解工藝條件：底物濃度375g蛋白質(zhì)／100mL豆?jié){，酶一底物比(E／S)8000U／g，水解溫度

12、50oC，pH值90，水解時(shí)間20h，此時(shí)水解度為10％，酸溶性蛋白肽得率達(dá)85％。36Neutrase中性蛋白酶Neutrase中性蛋白酶對(duì)大豆蛋白的水解度和氮回收率僅次于alcalase蛋白酶，而比較產(chǎn)物的苦味有大幅度的下降，因此，該酶可以作為水解大豆蛋白的一種性質(zhì)優(yōu)良的酶。將堿性蛋白酶和中性蛋白酶結(jié)合使用雙酶法水解大豆蛋白，可達(dá)到較好的水解效果。在總酶量一定時(shí)，采用不同的酶分步接力水解達(dá)到的水解度和多肽得率均可能高于一次性加入混合

13、酶同步水解。利用中性蛋白酶和谷氨酰胺轉(zhuǎn)胺酶(TG)對(duì)大豆分離蛋白進(jìn)行復(fù)合改性，可以改善SPI的溶解性，并且乳化性、發(fā)泡性均有提高[1。37AS1398中性蛋白酶AS1398僅水解羧基端是Tyr、Phe、Try等芳香族疏水性氨基酸殘基的肽鍵。采用中性蛋白酶水解大豆蛋白，可減輕苦味肽帶來的苦味。該酶的最適催化溫度為45℃，最適pH為68～75引，市售價(jià)格較低。汪建斌L1等人認(rèn)為AS1398中性蛋白酶水解大豆蛋白速度緩慢，水解6h后水解度僅為