專利名稱：采用堿改性提高低溫脫脂豆粉蛋白表面疏水性的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種提高植物蛋白表面疏水性的方法方法，尤其涉及一種采用堿改性
提高低溫脫脂豆粉蛋白表面疏水性的方法，屬于大豆蛋白的改性領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
大豆是當(dāng)今世界上最重要的作物之一。國(guó)內(nèi)外科學(xué)家都在大力開發(fā)大豆蛋白食
品。隨著全世界不可再生資源的日漸枯竭和人類對(duì)環(huán)境問題的日益關(guān)注，如何利用大宗農(nóng)
產(chǎn)品等可再生資源生產(chǎn)環(huán)保型的綠色化工產(chǎn)品已經(jīng)引起世界各國(guó)工業(yè)界的重視。 大豆蛋白的功能性與其理化性質(zhì)緊密相關(guān)。蛋白質(zhì)理化性質(zhì)包括分子量、氨基酸
組成及順序、結(jié)構(gòu)、表面靜電荷與有效疏水性等。通常用于蛋白質(zhì)變性的方法包括熱處理，
酸、堿變性，暴露于有機(jī)溶劑、表面活性劑和脲中。酸堿處理就是在酸性或堿性條件下誘導(dǎo)
蛋白質(zhì)的構(gòu)象發(fā)生改變從而增強(qiáng)其溶解性和表面疏水性。據(jù)報(bào)道堿改性是提高大豆蛋白膠
粘強(qiáng)度和耐水性較好的一種方法。因此，堿改性大豆蛋白制備的膠黏劑應(yīng)該有很高的表面
疏水性。 1995年Hettiatachchy等用堿對(duì)大豆蛋白改性，制得的膠黏劑比沒有改性前的蛋 白溶液的黏結(jié)能力、疏水性和耐水性有了很大的提高。氫氧化鈉能打斷緊湊的球狀蛋白質(zhì) 分子的內(nèi)部氫鍵，促使蛋白質(zhì)分子廣泛伸展，形成更多的活性基團(tuán)。蛋白質(zhì)分子在堿性條件 下水解，產(chǎn)生一定分子量的縮氨酸鏈，有助于產(chǎn)生良好的粘接力。 1999年Xiuzhi S皿等在堿性條件下使蛋白質(zhì)分子產(chǎn)生水解，適合分子量的縮氨
酸鏈，有助于產(chǎn)生良好的黏結(jié)力，進(jìn)而提高大豆蛋白膠黏劑的黏結(jié)強(qiáng)度。 大豆膠黏劑有很高的表面疏水性，因此，在用堿對(duì)大豆蛋白改性時(shí)，需要提高低溫
脫脂豆粉的表面疏水性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的主要目的是對(duì)堿改性大豆蛋白的各工藝條件進(jìn)行優(yōu)化和篩選，取得最佳
的改性條件，從而最大限度的提高低溫脫脂豆粉蛋白的表面疏水性。 本發(fā)明的上述目的是通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的 —種采用堿改性提高低溫脫脂豆粉蛋白表面疏水性的方法，包括將低溫脫脂豆 粉蛋白配制成分散液；將分散液的pH值調(diào)為堿性，加熱反應(yīng)，即得。 本發(fā)明人通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)分散液的pH值為12時(shí)，所得到的產(chǎn)物的表面疏水性指 數(shù)達(dá)到最大； 所述的加熱溫度可以是20-8(TC，更優(yōu)選為60°C ;所述的反應(yīng)時(shí)間可以是 0. 5h-2. 5h，更優(yōu)選為1. 5h。 其中，為了達(dá)到更好的效果，優(yōu)選的，按W/V計(jì)，將低溫脫脂豆粉蛋白配制成濃度 為1% _9%的分散液，更優(yōu)選的，將將低溫脫脂豆粉蛋白配制成濃度為7%的分散液。
本發(fā)明利用脫脂豆粉為原料，研究堿對(duì)低溫脫脂豆粉蛋白表面疏水性的影B向，為改進(jìn)我國(guó)大豆蛋白的功能性和應(yīng)用價(jià)值提供參考。本發(fā)明研究了低溫脫脂豆粉濃度、PH、 溫度、作用時(shí)間對(duì)脫脂豆粉表面疏水性影響。在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，確定了試驗(yàn)各因 素的水平設(shè)置范圍，進(jìn)行多因素試驗(yàn)。采用二次回歸正交旋轉(zhuǎn)組合設(shè)計(jì)方法(響應(yīng)面法)， 選擇pH值、溫度、作用時(shí)間3個(gè)變量組成操作參數(shù)集合。以表面疏水性指數(shù)(SO)為考察指 標(biāo)，采用DesignE鄧ert 7. 0軟件建立數(shù)學(xué)模型，尋找堿改性脫脂豆粉表面疏水性取得最大 值的條件。最終確定了堿改性低溫脫脂豆粉蛋白的最佳PH值、溫度、作用時(shí)間等參數(shù)，所制 備產(chǎn)物的表面疏水性有顯著提高。


圖1脫脂豆粉濃度對(duì)表面疏水性影響。
圖2pH對(duì)低溫脫脂豆粉蛋白表面疏水性的影響。
圖3溫度對(duì)低溫脫脂豆粉蛋白表面疏水性的影響。
圖4作用時(shí)間對(duì)低溫脫脂豆粉蛋白表面疏水性的影響。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合具體實(shí)施例來進(jìn)一步描述本發(fā)明，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)將會(huì)隨著描述而 更為清楚。但這些實(shí)施例僅是范例性的，并不對(duì)本發(fā)明的范圍構(gòu)成任何限制。本領(lǐng)域技術(shù) 人員應(yīng)該理解的是，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍下可以對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案的細(xì)節(jié)和形式 進(jìn)行修改或替換，但這些修改和替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
表面疏水性測(cè)定 采用ANS (1-苯胺基-8-萘磺酸)熒光探針法，取改性后蛋白溶液用Folin-酚法測(cè) 定蛋白濃度，并用0.01mol/L磷酸鹽緩沖溶液(pH 7.0)，逐步稀釋(濃度約在0. 005-0. lg/ L之間)，取不同濃度樣品的溶液5mL，分別加入25 ii L濃度為8mmo 1/L的ANS溶液(采用 0.01mol/L， pH7.0的磷酸緩沖液配制)，振蕩，避光靜置15min，然后測(cè)定樣品的熒光強(qiáng)度 (FI)。本實(shí)驗(yàn)中，激發(fā)波長(zhǎng)A ex = 390nm，發(fā)射波長(zhǎng)A em = 470nm。以熒光強(qiáng)度對(duì)蛋白質(zhì)濃 度作圖，初始段斜率即為蛋白質(zhì)分子的表面疏水性指數(shù)(S。)。
試驗(yàn)例1脫脂豆粉濃度對(duì)表面疏水性影響 配制501^1%、3%、5%、7%、9% (W/V)的脫脂豆粉分散液，并將體系pH值調(diào)為 11。置于4(TC下反應(yīng)lh。以表面疏水性指數(shù)為指標(biāo)，測(cè)定不同脫脂豆粉濃度對(duì)性能的影響。
試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨脫脂豆粉濃度的增加，表面疏水性指數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，直到脫脂 豆粉濃度為7%時(shí)，表面疏水性指數(shù)(S。)達(dá)到最大。脫脂豆粉濃度繼續(xù)增加時(shí)，S。變化不顯 著(圖l)。 試驗(yàn)例2pH對(duì)表面疏水性的影響 配制50mL7X (W/V)的脫脂豆粉分散液5份，將pH值分別調(diào)為9、 10、 11、 12、 13。然
后均置于4(TC反應(yīng)lh。以表面疏水性指數(shù)為指標(biāo)，測(cè)定不同pH對(duì)性能的影響。 試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨pH的增加，表面疏水?dāng)?shù)性指數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，直到pH為12時(shí)，
表面疏水性指數(shù)達(dá)到最大(圖2)。試驗(yàn)例3溫度對(duì)表面疏水性的影響 配制50mL7% (W/V)的脫脂豆粉分散液5份，將pH值均調(diào)為12。分別置于40°C、
50°C、60°C、70°C、8(TC反應(yīng)lh。以表面疏水性指數(shù)為指標(biāo)，測(cè)定不同溫度對(duì)性能的影響。
試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨溫度的增加，表面疏水?dāng)?shù)性指數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，直到溫度為 6(TC時(shí)，表面疏水性指數(shù)達(dá)到最大(圖3)。試驗(yàn)例4作用時(shí)間對(duì)表面疏水性的影響
配制50mL7X (W/V)的脫脂豆粉分散液5份，將pH值均調(diào)為12。置于6(TC分別反 應(yīng)0. 5h、lh、1. 5h、2h、2. 5h。以表面疏水性指數(shù)為指標(biāo)，測(cè)定不同作用時(shí)間對(duì)性能的影響。
試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨反應(yīng)時(shí)間的增加，蛋白表面疏水?dāng)?shù)性指數(shù)呈現(xiàn)上升趨勢(shì)；直到 反應(yīng)時(shí)間為1. 5h時(shí)，表面疏水性指數(shù)達(dá)到最大；之后隨時(shí)間的增加，表面疏水?dāng)?shù)性指數(shù)顯 著下降(圖4)。
權(quán)利要求
一種采用堿改性提高低溫脫脂豆粉蛋白表面疏水性的方法，其特征在于，包括將低溫脫脂豆粉蛋白配制成分散液；將分散液的pH值調(diào)為堿性，加熱反應(yīng)，即得。
2. 按照權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于將分散液的pH值調(diào)為12。
3. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的加熱反應(yīng)的溫度是20-80°C。
4. 按照權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于所述的加熱反應(yīng)的溫度是60°C。
5. 按照權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于所述的加熱反應(yīng)時(shí)間是0. 5h-2. 5h。
6. 按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于所述的加熱反應(yīng)時(shí)間是1. 5h。
7 按照權(quán)利要求l所述的方法，其特征在于按W/V計(jì)，將低溫脫脂豆粉蛋白配制成濃 度為1% _9%的分散液。
8. 按照權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于按W/V計(jì)，將低溫脫脂豆粉蛋白配制成濃 度為7%的分散液。
9. 由權(quán)利要求l-8任何一項(xiàng)方法所制備得到的產(chǎn)品。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種采用堿改性提高低溫脫脂豆粉蛋白表面疏水性的方法，其特征在于，包括將低溫脫脂豆粉蛋白配制成分散液；將分散液的pH值調(diào)為堿性，加熱反應(yīng)，即得。本發(fā)明利用脫脂豆粉為原料，研究堿對(duì)低溫脫脂豆粉蛋白表面疏水性的影響，研究了低溫脫脂豆粉濃度、pH、溫度、作用時(shí)間對(duì)脫脂豆粉表面疏水性影響。在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上，確定了試驗(yàn)各因素的水平設(shè)置范圍，進(jìn)行多因素試驗(yàn)。最終確定了堿改性低溫脫脂豆粉蛋白的最佳pH值、溫度、作用時(shí)間等參數(shù)，所制備產(chǎn)物的表面疏水性有顯著提高。
文檔編號(hào)A23J3/16GK101773193SQ20101000165
公開日2010年7月14日 申請(qǐng)日期2010年1月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年1月19日
發(fā)明者于國(guó)萍, 張立鋼, 邵美麗 申請(qǐng)人:東北農(nóng)業(yè)大學(xué)