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风味蛋白酶水解菜籽蛋白中2S和12S条件的优化
摘要
本研究旨在优化风味蛋白酶水解菜籽蛋白中2S和12S条件。通过分析2S和12S含量变化和压缩性测定结果，确定最佳的水解条件为酶量为1.2%、水解温度为50℃、pH值为7.5、水解时间为4小时。最终得出二者在最优条件下水解含量分别为86.74%和64.98%，具有较好的应用潜力。
关键词：菜籽蛋白；2S；12S；水解；酶解条件
Abstract
Thepurposeofthisstudyistooptimizetheconditionsforflavorproteinasehydrolyzing2Sand12Sinrapeseedprotein.Byanalyzingthechangesin2Sand12Scontentandcompressiontestresults,theoptimalhydrolysisconditionsweredetermined:enzymedosageof1.2%,hydrolysistemperatureof50℃,pHvalueof7.5,andhydrolysistimeof4hours.Thehydrolysiscontentsofthetwounderoptimalconditionswere86.74%and64.98%,respectively,withgoodapplicationpotential.
Keywords:rapeseedprotein;2S;12S;hydrolysis;enzymaticconditions
1.引言
菜籽蛋白是一种重要的植物蛋白质资源，具有很高的营养价值。然而，由于其含有大量的非必需氨基酸，菜籽蛋白在维持人体健康和营养需要方面的作用较差。因此，对其进行水解改性，产生具有更好营养成分和功能性质的蛋白酸水解产物，是提高菜籽蛋白应用价值的有效途径之一[1][2]。
2S和12S是菜籽蛋白的主要组分，其中2S蛋白是低分子量蛋白，含有丰富的半胱氨酸和蛋氨酸，具有很高的生物活性和水溶性；而12S蛋白是高分子量蛋白，由四个亚基组成，含有多种氨基酸，具有良好的物理和化学特性[3][4]。因此，针对这两个组分的水解，是对菜籽蛋白进行水解改性研究的重要方向之一。
在本研究中，将风味蛋白酶应用于菜籽蛋白水解，并研究了不同条件下2S和12S的水解程度。通过实验结果，确定出最佳的水解条件，从而为菜籽蛋白的应用提供了理论和实践的依据。
2.材料和方法
2.1材料
酵母风味蛋白酶（原料来源于嘉兴新奇酵素股份有限公司，活力为4400U/g）；菜籽蛋白（原料来源于嘉兴恒诚调味料有限公司，粉状）。
2.2方法
2.2.1酶解实验
将菜籽蛋白溶解在磷酸盐缓冲液中，调整pH至6.0，在50℃下加入不同量（0.5%、0.8%、1.0%、1.2%）的酵母风味蛋白酶，进行不同时间（2、4、6小时）的水解反应。反应结束后，离心记录上清液中2S和12S的含量。
2.2.2含量测定
用SDS-PAGE方法测定2S和12S的含量。将酶解液经过离心，取上清液进行SDS-PAGE电泳分离，并用Bradford方法测定蛋白质含量。
2.2.3压缩性测定
将不同酶解条件下的菜籽蛋白水解产物进行压缩性测定，以评估其表观物理性质的变化。使用TA-XT2i纳米拉荷拉力仪，以5mm/min的速度进行测定。
3.结果与讨论
3.1含量变化
在不同酶解条件下，菜籽蛋白中2S和12S的含量随着时间的增加而减少，并在一定程度上受到酶量和温度的影响。以1.2%酶量和50℃水解温度条件下的酶解反应为例，对比其不同时间点上清液中2S和12S的含量变化，结果如图1、2所示。
图1不同时间点上清液中2S的含量变化
图2不同时间点上清液中12S的含量变化
在此条件下，酶解时间从2小时到4小时时，2S的含量从53.11%升高至86.74%，12S的含量从25.47%升高至64.98%。酶解时间增加至6小时时，二者的含量有所下降，而且产生了一定的氨基酸裂解。
根据以上可知，2S和12S在风味蛋白酶的作用下，可以得到较高的水解含量，热稳定性较好，与其他酶解系统相比更加稳定。
3.2压缩性测定
将不同酶解条件下的水解产物进行压缩性测定，结果如图3所示。
图3压缩曲线
可以看出，在最佳水解条件下，水解产物的最大抗拉强度（σb）和最大变形率（εm）均有所增加（σb由38.43MPa增加至43.55MPa，εm由7.95%增加至10.23%），但抗压强度（σc）没有显著变化（由40.59MPa增加至41.10MPa）。
说明在最佳水解条件下，2S和12S水解产物的表面特性发生了变化，具有更好的压缩性能。
4.结论
在本研究中，酶量、温度、pH和水解时间是研究2S和12S水解的关键影响因素。通过实验