酶制劑在大豆蛋白水解中的應用

1、酶制劑在大豆蛋白水解中的應用周媛陳中林偉峰(華南理工大學輕工與食品學院，廣州510640)摘要：酶制劑在食品加工領(lǐng)域中應用廣泛，如用于植物蛋白的水解。對于大分子蛋白質(zhì)，酶法改性具有理化改性無可比擬的優(yōu)點：營養(yǎng)價值降低不顯著、無不良副反應、反應條件溫和、設備要求不高、作用具有獨特專一性、效率高、反應進程容易控制等。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、動物蛋白酶和微生物蛋白酶)的特點及應用。關(guān)鍵詞：大豆；蛋白

2、酶；多肽中圖分類號：TS20125文獻標識碼：A文章編號：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為pH43，在pH43附近大豆蛋白幾乎完全沉淀，對于需要補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，而且因為去除了疏水性氨基酸，溶液的苦味值相應降低。從營養(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。酶改性后大豆分離蛋白的DH控制在70％～80％，應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。這類酶應用于食品中安全性高，但對肽鍵選擇性較差，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、蛋白酶對大豆分離蛋白(SPI)進行水解，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時活性最高。溫度對它的活性影響不十分明顯，在55℃時催化活性最高。。。在alcalase蛋白酶大豆蛋白水解液中，添加flavourzyme復合風味酶可快速降低苦味值，直至苦味消失，因此，使用啪“聊復合風味酶是大豆多肽脫苦的一個有效而簡便的

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。Alcalase蛋白酶是一種高效細菌蛋白酶，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推薦的食品級酶制劑標準。大豆蛋白分子對酶解有強抵抗力，酶解速度與大豆蛋白分子的破壞程度成正比，經(jīng)預處理變性后的蛋白，能暴露出更多的酶作用點，加速酶反應。熱處理為最普遍的預處理方式。另外酸預處理可促進酶水解作用，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、合對數(shù)曲線Y=aInXb，X表示反應時間，Y表示水解度，a值越大，反應速度越快。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處理，再用pgase作用，脫氨速率可增加27倍。Hamada【11]等人先用alcalase對大豆分離蛋白進行水解，然后再用Pgase對其進行脫胺發(fā)現(xiàn)脫胺作

11、用對蛋白質(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，水解時間20h，此時水解度為10％，酸溶性蛋白肽得率達85％。36Neutrase中性蛋白酶Neutrase中性蛋白酶對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，可達到較好的水解效果。在總酶量一定時，采用不同的酶分步接力水解達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)對大豆分離蛋白進行復合改性，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，市售價格較低。汪建斌L1等人認為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