淀粉中蛋白含量对淀粉酶解性质的影响_刘钟栋,杨超 (2)

The effects of protein content to starch’s enzymolysis

character

ZhongDong Liu Henan University of Technology ZhengZhou, China

liuzhongdong@

LiZheng Bi

Henan University of Technology ZhengZhou, China

bilizheng123@

Guojin Yan

Henan University of Technology ZhengZhou, China

yanguojin@

Shijie Yang

Henan University of Technology ZhengZhou, China

lzd@

Chao Yang

Henan University of Technology ZhengZhou, China

drlzd@

Liu Boxiang Illinois Wesleyan University

IL, USA

jollier.liu@

Abstract：The research studied the best condition for protein purification in the wheat starch , for preparation of the wheat starch and the influence of the starch grain protein in the structure and properties when the starch is hydrolyzed . Firstly, we ensured the optimum condition for the Wheat protein purification by orthogonal test, at the same time , we obtained different protein content of wheat starch ,the next step is to measure the protein content by the Kjedahl determination. Contrast between the SDS and protease in nitrogen function before setting-out the Enzymatic hydrolysis degree and the crystallinity in the starch samples of different nitrogen.It can be concluded from those experiments that compared with the SDS, the Protease is more effectively to remove the starch grain protein, which is useful to hydrolyze starch particles.

Keywords：The wheat starch ; Protein purification; The Enzymatic hydrolysis degree

淀粉中蛋白含量对淀粉酶解性质的影响

刘钟栋1，毕礼政 1 ,阎国进1,杨士杰1，杨超1，Liu Boxiang2

1.河南工业大学，郑州，中国，450052

2. Illinois Wesleyan University ,1312 Park Street Bloomington, IL, USA

【摘要】本文主要对小麦粉洗淀粉过程中影响淀粉蛋白含量的因素及淀粉颗粒蛋白对淀粉酶解性质的影响进行了研究。首先对洗淀粉过程中影响其蛋白含量的条件进行了单因素试验，再用SDS溶液和蛋白酶除去其中的蛋白质成分，得到不同蛋白含量的小麦淀粉，以凯氏定氮法测定其中蛋白质含量。然后对除去蛋白的小麦淀粉样品进行定氮，对比两种除蛋白方法之间的优劣，然后以不同蛋白质含量的淀粉样品同时做酶解度测定试验，讨论蛋白质对淀粉在酶解过程中性质和结构的影响。试验表明，蛋白酶比较有效地除去淀粉颗粒蛋白，而颗粒蛋白确实有助于淀粉的水解。

【关键词】小麦淀粉；蛋白纯化；酶解

1 引言

淀粉中含有少量的蛋白质，但是这少量的蛋白质在淀

粉的水解和参与其他化学反应中起到重大作用，然而关于

这方面的研究却至今没有准确的答案，从整个研究淀粉及2010 First International Conference on Cellular, Molecular Biology, Biophysics and Bioengineering (CMBB)

978-1-4244-9158-2/10/$26.00 ©2010 IEEE CMBB2010

其中的蛋白质的历史来看，酶解和酸解及其它一些物理化学方法对分析淀粉结构及蛋白质对其的影响是相当有用的手段。现代化仪器和分析方法的发展对揭示淀粉的内部结构起到很大的作用，特别是显微技术和近代的液相色谱分析技术的发展对展示淀粉的结构信息有突出贡献。透射电子显微镜和扫描电子显微镜，尤其高分辨率原子力显微镜(AFM)的发展，已能够直接观测淀粉颗粒的形貌，进而成为证实有关蛋白质影响淀粉颗粒结构的推测是否成立的重要手段。

2 材料与方法

2.1 实验材料与仪器

2.1.1 实验材料

小麦面粉课题组试验田中的小麦自制复合蛋白酶诺维信生物技术有限公司淀粉液化酶诺维信生物技术有限公司2.1.2 实验试剂

十二烷基硫酸钠化学纯天津3,5-二硝基水杨酸分析纯洛阳碘化钾分析纯宿州

碘化汞分析纯开封2.1.3 实验主要仪器

紫外可见分光光度计 TU-1800PC 北京消化炉 FE20型上海台式低速离心机 TDL-5-A型上海磁力搅拌器 HT-3型深圳 HT-4型深圳电子天平 AY120 日本电热鼓风干燥箱 101C-2B型上海

2.2 试验方法

2.2.1小麦淀粉制备

本实验基于实验室的条件采用马丁法水洗和离心相结合的工艺制备小麦淀粉。

工艺流程：小麦面粉→和面熟化→洗面→过筛沉降→离心分离→干燥→粉碎

操作要点：

1 和面

将面粉(面粉样品取50g)和水以一定比例拌和成均匀柔软光滑的面团, 水温20℃ , 然后将其置于烘箱中（烘箱中要同时放入少量的水，以防止湿度过低而影响面筋的形成），恒温静置, 开始洗面。

2 洗面、过筛与沉降

向盛面团的大烧杯中加入适量洗涤盐水并不断揉搓, 得面浆和中间面团, 再将面浆通过80目标准筛, 得淀粉乳和少量面块, 将中间面团和少量面块收集, 重新加人适量清水再次洗面、过筛, 如此反复几次, 最后将所有淀粉溶液收集，并静置沉降。

3 离心分离

将沉降后形成的淀粉乳转入离心管, 在3000转/min 下离心10min, 得到湿淀粉块。采取分开收集的原则：上层混有面筋的淀粉，和下层的较为纯净的淀粉各自单独收集。将离心管上层物质重复上述操作。操作过程中应按先大后小的原则选取离心管，离心效果较好。

4 干燥

放在鼓风干燥箱内50℃烘干。

5 粉碎与过筛

干燥后的淀粉块用实验磨磨碎，过80目筛既得小麦淀粉。

本课题选用与面筋密切相关的四个因素：和面用水量、静置温度、静置时间、洗涤盐水浓度，进行了单因素实验。

2.2.2 凯氏定氮测定蛋白质

按照文献[1]进行测定蛋白质含量。

2.2.3 除蛋白

1：称取30克淀粉样品，溶于80ml水中。磁力搅拌2min后3000转/min离心10min。倒出上清液。加入

40ml2%的SDS溶液将沉淀溶解，磁力搅拌2h后，以3000r/min离心10min，倒出上清液。将沉淀用水溶解，磁力搅拌2min后，以3000r/min离心10min，倒出上清液，如此水洗5次，得到沉淀，烘干，再用凯氏定氮法测定其蛋白含量。

2：取1中的淀粉样品3g，加入2g复合蛋白酶及

40ml水，50℃下，震荡酶解数小时后，3000转/min离心10min,去上清液，再加水，磁力搅拌2min后离心，如此清洗离心2次，彻底洗去可溶的蛋白酶、多肽及氨基酸，得到淀粉沉淀，烘干，按2.2.2测定其蛋白含量。2.2.4 淀粉样品酶解性测定

准确称取5份含氮量不同的淀粉样品各1g，加入100ml的容量瓶中，定容，然后放进50℃水浴中预热

15min。用移液管准确移取0.4ml淀粉液化酶于100ml的容量瓶中，定容，放入50℃水浴中预热15min。50℃