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大豆含有丰富的蛋白质,是人和动物重要的蛋白来源,但是大豆同时含有多种抗营养因子,其中胰蛋白酶抑制剂是一种主要的抗营养因子,主要包括Kunitz类胰蛋白酶抑制剂和Bowman Birk类胰蛋白酶抑制剂,它们都具有胰蛋白酶抑制活力,在含量较高时可以导致人和动物消化不良甚至胰腺疾病。在豆浆制作过程中会有一部分胰蛋白酶抑制剂失活,同时另一部分胰蛋白酶抑制剂仍然保持活力,但是关于大豆胰蛋白酶抑制剂的加热失活机理目前很多地方尚不清楚。本论文第一部分主要研究了豆浆中胰蛋白酶抑制剂的加热失活机理,主要研究了其随加热温度和加热时间的变化,研究发现胰蛋白酶抑制剂的失活与豆浆超速离心之后的沉淀量有很高的相关性(R2>0.9),并且,豆浆中的活性胰蛋白酶抑制剂主要存在于上清中(>80%)。通过测定豆浆及不同组分的游离巯基和二硫键的变化,以及上清和沉淀中胰蛋白酶抑制剂的还原和非还原电泳,同时做了N-乙基马来酰亚胺的加入对加热后胰蛋白酶抑制剂活力的影响,发现豆浆制作过程中胰蛋白酶抑制剂的失活主要包括两方面原因:一方面是巯基交换反应和巯基氧化反应,另一方面是蛋白聚集。研究发现Kunitz类胰蛋白酶抑制剂热稳定性较低,而Bowman Birk类胰蛋白酶抑制剂热稳定性很高,在100℃加热15min Kunitz类胰蛋白酶抑制剂基本完全失活,而Bowman Birk类胰蛋白酶抑制剂残留率高达89%。豆浆在100℃加热15min,胰蛋白酶抑制剂活力残留率为24.85%,其失活分为两个阶段,第一个阶段胰蛋白酶抑制剂活力降低非常迅速,主要原因是Kunitz类胰蛋白酶抑制剂热不稳定迅速失活,第二个阶段变化缓慢,主要原因是Bowman Birk类胰蛋白酶抑制剂热稳定性很高不易失活,失活机理的明确将会对后面的应用起到指导作用。论文第二部分主要做了加热后豆浆的体外消化实验,研究发现豆浆中胰蛋白酶抑制剂活力并没有随着酶解过程中蛋白聚集体中Kunitz类胰蛋白酶抑制剂的释放而升高,反而出现略微下降,结果表明通过非共价键进入蛋白聚集体的Kunitz类胰蛋白酶抑制剂已经失活,而且活性的胰蛋白酶抑制剂不易被胃酶作用而失活。通过胰酶消化阶段胰酶活力的变化和最后的体外消化率可以看出,蛋白聚集体中的胰蛋白酶抑制剂对胰酶活力并没有影响,导致人和动物消化不良的胰蛋白酶抑制活力主要来源于食物中残留的活性胰蛋白酶抑制剂。论文第三部分主要是对前面失活机理的应用,第一部分我们已经知道胰蛋白酶抑制剂的失活与蛋白聚集体的形成密切相关,而盐的加入则会在相同处理条件下增加蛋白聚集体的形成,研究发现盐的加入会加速胰蛋白酶抑制剂失活,100℃加热,未加盐15min时上清胰蛋白酶抑制活力残留率为22.79%,而加入1.75g/L盐5min时残留率为26.92%(未加时53.61%),而95℃加热,加入1.75g/L盐15min时胰蛋白酶抑制活力残留率为24.60%,结果表明加入盐可以缩短加热时间,降低加热温度。研究发现,在加入盐的条件下,胰蛋白酶抑制剂的失活遵循第一有序反应动力学模型,即TIAt=Ae-λ1t+(1-A)e-λ2t,Kunitz类胰蛋白酶抑制剂和Bowman Birk类胰蛋白酶抑制剂的失活能分别为20.21KJ/mol和87.25KJ/mol,均小于未加盐时的24KJ/mol和102KJ/mol,盐的加入可以降低胰蛋白酶抑制剂失活所需的能量,从而降低豆浆制作工艺成本和时间。