超高压协同酶水解对乳清分离蛋白理化及致敏性的影响

来源 :上海海洋大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:mysunmoon
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
乳清是干酪生产当中的副产物,乳清中含有的乳清蛋白营养丰富具有较高的营养价值,被誉为蛋白之王,对婴幼儿的生长发育具有很好的促进作用,被广泛应用到加工食品中。但部分人群会因为食用乳清蛋白而发生过敏反应,这主要是因为乳清蛋白中包含的β-乳球蛋白(β-lactoglobulin,β-LG)、α-乳球蛋白(α-lactoglobulin,α-LA)等含有潜在的致敏性。目前,牛乳过敏的治疗方法较为少见,若确诊过敏,大都只能通过完全避食预防。然而,总是避免牛乳及其制品的摄入可能会导致营养不良,甚至影响婴幼儿生长。因此十分有必要研究合适的乳清蛋白改性技术来降解这些具有致敏性的乳清蛋白。在众多蛋白质改性技术中,酶解改性应用较为成熟,酶催化大分子的蛋白质水解成为小分子肽和氨基酸,破坏过敏原蛋白的线性或空间构象,从而显著降低其致敏性。而且,还具有作用条件温和、经济,有功能新肽的产生等优点。目前我国的低致敏性配方乳粉大都为国外进口,国内还少有低致敏性乳制品上市。本文以乳清分离蛋白(whey protein isolate,WPI)为研究对象,研究了不同的超高压(ultra-high pressure,UHP)水平对WPI结构及致敏性的影响;并从实验室常用的5种生物酶中,筛选出对WPI水解度最高的蛋白酶,并在单因素的基础上,利用Box-Behken响应面实验对水解条件进行进一步优化,结合致敏性降低情况,得到蛋白酶的最优水解条件。并通过超高压复合酶水解工艺设计,探究了经过处理后的WPI致敏性降低情况以及残余肽段情况。主要结论如下:(1)对WPI进行不同超高压处理,发现超高压可以显著改变WPI的表面形貌。超高压处理可以改变乳清蛋白的α-螺旋、β-折叠和无规则卷曲的含量,影响蛋白的二级结构。可以使巯基含量及表面疏水性基团含量显著增加,并增加荧光强度和改变最大吸收波长位置;超高压对致敏性蛋白的降解效果不显著,甚至因为压力处理,暴露包埋在蛋白内部的致敏性位点,从而造成致敏性的增加。(2)在所设置的超高压处理条件中,对WPI结构影响最为显著的处理组为400Mpa,20min。(3)用5种蛋白酶水解WPI,通过单因素实验,发现碱性蛋白酶水解效果最好。并通过响应面实验优化碱性蛋白酶的水解工艺,最优水解工艺为:酶添加量6.4%、初始p H11、酶解时间4h、温度60°C。三次验证试验测得,乳清分离蛋白的水解度达到了20.11%。(4)碱性蛋白酶水解对WPI中致敏性蛋白的抗原性影响显著,WPI中β-LG和α-LA的残余抗原性分别降低了40.22%和29.71%。(5)采用了十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(sodium dodecyl sulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE)以及Tricine-SDS-PAGE对水解的产物进行分子量降解分析。发现单独的碱性蛋白酶水解可以把WPI中10k Da以上的蛋白水解完全,但是在5k Da附近还有残留。但经过超高压预处理再通过碱性蛋白酶水解后发现,1.7k Da以上的肽段都基本上被降解。因此超高压复合酶水解能够有效的降低具有WPI的分子量,从而降低致敏性。(6)超高压对α-LA的作用效果更显著,酶水解对β-LG的作用效果更显著。超高压预处理后再进行碱性蛋白酶水解,WPI中α-LA和β-LG残余抗原性比单独的作用降低的幅度更大,分别为84.98%和79.89%。(7)采用纳升液相色谱-四极杆轨道阱质谱(NANO LC/Q exactive HF orbitrap UHR-MS)鉴定出残余具有致敏性的肽段有14个,分比为α-LA中的17-24、18-26、93-99、93-101、61-71、91-98、93-99、93-101和β-LG中的17-24、18-26、138-147、112-118、52-58、138-147。占检测到总肽数的5.6%。这提示水解产物仍然有致敏的风险。
其他文献
以马铃薯淀粉为成膜基材,壳聚糖和纳米TiO2为增强相,通过溶液共混法将1%(w/w)壳聚糖乙酸溶液与5%(w/w)马铃薯淀粉糊化液,按照4:6(w/w)的比例均匀混合后,加入0.1%(w/w)纳米TiO2流延成膜,制备马铃薯淀粉单膜(P)、马铃薯淀粉/壳聚糖复合膜(P+Ch)、马铃薯淀粉/纳米TiO2复合膜(P+TiO2)、马铃薯淀粉/壳聚糖/纳米TiO2复合膜(P+Ch+TiO2)。通过SEM、
苯乳酸(Phenyllactic acid,PLA)是近年来发现的一种新型的广谱抑菌物质,因其安全性和稳定性相较于目前广泛使用的化学防腐剂更加优良,不仅能够应用于食品行业抑制多种病原菌,同时能够应用于医药甚至是化工业,具有广阔的应用前景。大多数乳酸菌(lactic acid bacteria,LAB)能够自身代谢产PLA,因大多数LAB为公认的食品级安全(GRAS)的微生物,以其作为出发菌株生产P
果蔬中具有大量维生素、膳食纤维以及矿物质等营养物质,蔬菜制品沙拉(以生菜、青椒、紫甘蓝三种蔬菜混合制品)含有丰富的营养物质满足了人体日常所需,同时因其健康快捷不需加热降低了营养物质的流失获得多数消费者的喜爱。本文对即食沙拉容易腐败、运输及销售期间不易存储等问题进行研究。首先研究不同浓度电解水清洗方式处理过后即食沙拉的生理品质变化,实验结果得出了有效氯浓度为30mg/L的酸性电解水具有较好清洗效果。
中国是水产大国,水产品产量约占全球总产量的1/3以上,同时也是全球最大的海鲜消费市场,FAO预测2020年中国人均水产品消耗量高达36公斤。然而近年来水产品从养殖到销售的各个环节易受环境致病微生物污染,导致公共健康风险渐增。当前,水产品病原菌检测方法和标准存在检测周期长、操作繁琐等缺陷,难以满足当今食品安全快速检测的需求。因此,快速准确的检测技术有利于开展病原学研究,监督食品安全问题,保障居民的健
目前,我国果醋产业主要以勾兑的饮料型果醋为主,国外市场前景广阔的酿造法生产的果醋在国内较少。菌种选育和工艺优化是果醋工业的核心,本研究旨在筛选具有耐高温和耐乙醇的高产酸醋酸菌菌株,探究其在高温和高乙醇下的发酵特性和酶学特性,并将其应用于高温和高乙醇下发酵李子醋,以期为该优良醋酸菌株应用于非严格控制条件发酵果醋工业提供参考。主要研究内容及结论如下:1)高产酸醋酸菌的筛选鉴定及耐受性初探。以多种类型的
龋齿是人类最常见的微生物介导的口腔疾病之一。目前公认的龋病病因学是基于包括口腔微生物、口腔环境、宿主和时间的四因素理论。过量接触膳食碳水化合物会导致口腔内产生酸和耐酸微生物的积累。龋病是由牙釉质表面生物膜附着的失调引起的,有效的预防方法包括抑制致龋微生物、用抗生物膜剂治疗和控制糖的摄入,目的是减少生物膜的总量或特定病原体的水平。现今,益生菌已经逐渐用于预防龋齿,因为与合成抗菌剂相比,它们的副作用更
真菌毒素是产毒真菌产生的次级代谢产物,对人类和动物有毒害作用。主要包括致癌、致畸、致突变、免疫抑制、胚胎毒性、生殖紊乱、肝毒性、肾毒性和神经毒性等。真菌毒素可能在谷物收获前或收获后污染谷物,影响谷物产量和质量造成经济损失,还可能通过食物链进入动物和人体,危及人体健康。如何减少和控制真菌毒素对粮食的危害已成为全球关注的问题。然而,很少有关于储存谷物中霉菌毒素污染的报告。因此,有效监测小麦和稻谷等仓储
大黄鱼(Larimichthys crocea)属石首鱼科、黄鱼属,居全国海水养殖鱼类之首。目前,其加工品形式丰富,具有低盐、风味良好、方便食用特征的轻腌大黄鱼备受消费者喜爱。蜂房哈弗尼菌(Hafnia alvei,H.alvei)和普通变形杆菌(Proteus vulgaris,P.vulgaris)为轻腌大黄鱼低温贮藏时的特定腐败菌(Specific spoilage organism,SSO
南美白对虾(Litopenaeus vannamei)在养殖虾中占有很大的市场份额,深受国内外消费者喜爱。影响消费者选择的因素有很多,水产品的新鲜度是其中重要的考虑因素之一,并且它也是决定产品品质的关键因素。水产品的品质劣变涉及很多复杂的生化反应,该劣变与哪些微生物和蛋白质密切相关,以及在贮运流通过程中如何最大程度地保持产品品质是保鲜研究的主要内容。微冻作为区别于冷藏和冻藏的贮藏方式,既能较长时间
蔬菜是人类营养物质的重要来源,但通常由于含水量高、呼吸旺盛而容易衰老腐烂,在常温下不易贮藏。因此,刚采收的蔬菜急需进行预冷处理,降低其品温,抑制呼吸和新陈代谢,减缓营养物质的消耗,延长保鲜期。预冷作为蔬菜全程冷链的“最先一公里”,已成为保持采后蔬菜品质的关键措施。预冷工艺参数的设置会影响蔬菜的预冷效果,也会对后续冷链流通过程中品质的变化产生不同程度的影响。如果预冷工艺参数设置不合理,将会严重降低蔬