酶法水解鸡蛋白蛋白的工艺条件研究

大学毕业论文题目学院生命科学与工程学院专业班级食工学生姓名指导教师成绩2009 年 6 月20 日摘要鸡蛋是比较理想的全价蛋白质，其结构与人体蛋白质组成结构相似，生物学价值高，但由于一些行业的特殊需求，蛋黄的需求量较大，在生产过程中，蛋清没有得到很好地利用，既造成了蛋清资源的极大浪费，又造成了环境的污染。

酶法水解蛋清蛋白质制备活性肽能有效地利用我国丰富的蛋清资源，将产生巨大的经济和社会效益。

本论文以鸡蛋清为原料，研究了酶法水解鸡蛋白蛋白的工艺条件。

通过筛酶实验，以水解度、抗氧化性为指标，筛选出酶解蛋清蛋白的最佳酶是复合蛋白酶（动物酶庞博公司），通过单因素实验和正交实验得出复合蛋白酶（动物酶）酶解蛋清的最佳条件是：pH=8.5、温度=50℃、[s]=3%、[E]/[S]=4/100、T=5h。

关键词：鸡蛋白蛋白；蛋白酶；水解；多肽；水解度；抗氧化性AbstractEggs is the full price of a good protein. Its structure and composition is similar to human proteins and the biological value is high. but because of eating habits and some of the special needs of some industries, the demand for large egg yolk, the egg white has been discarded as waste in the production process , causing a great waste of the egg white resources and caused environmental pollution. Preparation of enzymatic hydrolysis of egg white protein peptides are effective in the using of egg white rich resources in China which will have a huge economic and social benefits．In this paper, egg for raw materials to study the enzymatic hydrolysis of egg albumin conditions. Enzyme experiments through sieve to yield peptide hydrolysis, the antioxidant enzyme selected as an index of the best egg white protease enzyme is a compound (animal enzymes), by single factor experiments and orthogonal test compound derived protease (animal enzyme ) the best conditions for hydrolysis of egg white are：pH = 8.5, temperature = 50 ℃, [s] = 3%, [E] / [S] = 4 / 100, T = 5h．Key words: egg albumin; protease; hydrolysis; peptide; degree of hydrolysis; antioxidant目录摘要 (I)Abstract (II)第一章绪论 (1)1.1 鸡蛋清蛋白概况 (1)1.1.1 鸡蛋 (1)1.1.2 蛋白质种类与含量 (1)1.1.3 蛋白质营养价值 (3)1.2 蛋清的研究现状 (3)1.2.1传统的理化加工法与蛋清产品[5] (3)1.2.2微生物发酵与蛋清产品 (4)1.2.3蛋清的冷杀菌技术 (4)1.2.4 蛋清酶水解物 (4)1.3 本课题的研究目的及意义 (4)1.4 本课题的主要研究内容 (5)第二章实验材料与方法 (6)2.1 主要实验材料 (6)2.1.1 实验材料与试剂 (6)2.1.2 实验仪器与设备 (6)2.1.3 主要试剂的配制 (7)2.2 检测方法 (9)2.2.1 蛋白酶活力测定法—福林法[11] (9)2.2.2 蛋白质含量测定法—福林-酚法[12] (10)2.2.3 水解度测定法—茚三酮比色法[13] (11)2.2.4 抗氧化性的测定方法—邻苯三酚自氧化法[14] (12)2.3 实验方法 (12)2.3.1 工艺流程 (12)2.3.2蛋清蛋白水解酶的筛选 (12)2.3.3 单因素实验 (14)2.3.4 确定蛋清蛋白酶解的最佳工艺条件 (15)第三章实验结果与讨论 (16)3.1 七种酶活力测定实验 (16)3.1.1 标准曲线的绘制 (16)3.1.2 酶活力测定结果 (16)3.2 蛋清蛋白水解酶的筛选 (17)3.2.2 以原蛋清液为原料的蛋白水解酶的筛选 (17)3.2.3 以碱处理蛋清液为原料的蛋白水解酶的筛选 (19)3.3 复合蛋白酶（庞博公司）水解蛋清蛋白工艺条件的研究 (23)3.4正交实验确定复合蛋白酶（庞博公司）水解蛋清蛋白的最佳工艺条件 (30)第四章结论 (33)参考文献 (34)致谢 (35)第一章绪论1.1 鸡蛋清蛋白概况1.1.1 鸡蛋鸡蛋的构成中，蛋壳(包括壳膜)约占9.5%，蛋白约占63%、蛋黄约占27.5%。

鸡蛋的主要成分为水(75%)、蛋白质(12%)、脂质(12%)以及碳水化合物和矿物质。

鸡蛋三个组成部分的主要化学组成见表1-1[1]。

鸡蛋是人类丰富而平衡的膳食营养来源，它富含蛋白质、脂肪酸、铁、磷、维生B1，B2，B6，B12，D，E，K和微量矿物质[1]。

鸡蛋对人体有重要的营养和防治疾病作用。

鸡蛋中的蛋白质对肝脏组织损伤有修复作用，可促进肝细胞的再生，食用鸡蛋保护肝脏的功能；鸡蛋中的ω-3脂肪酸被认为能预防心率失常，增强免疫力，增进人类大脑功能和视觉灵敏所必需的一种营养物；胆碱在促进大脑发育,维持正能和预防癌症方面有重要作用，卵磷脂的吸收可增加血浆和大脑的胆碱含量；维生素B2起到维持人体正常糖代谢、脂肪代谢的作用分解和氧化人体内的致癌物质，降低脑卒中、急性心肌梗死和猝死等心脑血管病发生率[2]；鸡蛋中的微量元素，如硒、锌等也都具有防癌作用。

目前研究者已从蛋黄中已经提取了卵磷脂、甘油三酯、脑甘脂、胆固醇和卵黄素等生物活性提高了鸡蛋的利用价值，但蛋清的受重视程度还远远不够，甚至被作为废料弃掉费了宝贵的蛋白质资源，又污染了环境，因此有必要对蛋清进行开发研究。

表1-1鸡蛋的化学组成部分蛋白质脂类碳水化合矿物质蛋壳 3.3 - - 95.1蛋清10.6 0.03 0.9 0.6蛋黄16.6 32.6 1.0 1.11.1.2 蛋白质种类与含量蛋清中的蛋白质含量约为9.7%～10.6%，其蛋白质总含量占了鸡蛋蛋白总量的90%以上。

蛋清中含有20多种蛋白质，且绝大多数为糖蛋白，少数为磷糖蛋白。

蛋清中一些主要蛋白质的含量及理化特性等见表1-2。

卵清蛋白是蛋清中主要的蛋白质之一，占蛋清蛋白质的54%，由于它含碳水化合物，归类为磷糖蛋白，是蛋清中唯一含游离巯基的蛋白质，每个卵清蛋白分子含有4个巯基，并有一个双硫基团，是蛋清凝固和胶凝性质的主要因子。

表1-2鸡蛋清中一些主要蛋白质的含量和理化特性[3]蛋白质名称相对含量（%）PI a 相对分子质量T（℃）生物学特性卵清蛋白54 4.5 45,000 84.0 含磷糖蛋白卵转铁球蛋白12 6.1 76,000 61.0 结合金属离子类卵粘蛋白11 4.1 28,000 79.0 抑制胰蛋白酶卵粘蛋白 3.5 4.5~5.0 5.5~8.3×106 - Sialoprotein,粘性溶菌酶 3.4 10.7 14,300 75.0 溶解某些种类细菌球蛋白G2 4.0 5.5 3.0~4.5×104 92.5 -球蛋白G3 4.0 4.8 - - -卵抑制物 1.5 5.1 49,000 - 抑制丝氨酸蛋白酶卵糖蛋白 1.0 3.9 24,400 - -卵黄素蛋白0.8 4.0 32,000 - 结合核黄素卵巨球蛋白0.5 4.5 7.6~9.0×105 - 具有强烈抗原性抗生物素蛋白0.05 10 68,300 85.0 结合生物素（维生素H）a等电点；T水或缓冲液中的变性温度卵转铁球蛋白占整个蛋清蛋白质的13%，为糖蛋白，不含磷或巯基。

卵转铁球蛋白二价或者三价金属离子紧密地结合，质子磁共振研究表明卵转铁球蛋白上的酪氨组氨酸和精氨酸残基参与了金属、阴离子的结合。

在pH 6以上时，每摩尔蛋白分别与两个Fe3+、Al3+、Cu2+、Zn2+形成稳定的复合物。

卵转铁球蛋白与金属离子复合物后对热变性和水解具有耐受性[4]，卵转铁球蛋白在铁传递方面有重要作用，抗菌活性。

蛋清中溶菌酶（E.C.3.2.1.17）的含量在2～4%。

溶菌酶的化学性质稳定，在广泛pH内（1.2～11.3）酶结构不受影响，在pH 4～7范围内100℃处理1 min仍有近100%的活力，在碱性环境条件下稳定性稍差。

溶菌酶常被作为研究模型来了解蛋白质的结构、动力学和分子折叠性质。

类卵粘蛋白有9个双硫键，三个寡糖单位组成的碳水化合物组分通过天冬酰胺残基与蛋白质连接，因此热稳定性好。

类卵粘蛋白抑制牛胰蛋白酶，它的二级结构组成是26%的α-螺旋，46%的β-折叠和10%的β-转角，呈现高度有序性。

卵抑制物与类卵粘蛋白相似，它抑制胰蛋白酶、胰凝乳蛋白酶和微生物来源的一些蛋白酶。

半胱氨酸蛋白酶抑制剂对硫醇蛋白酶（如无花果蛋白酶、木瓜蛋白酶）、半胱氨酸蛋白酶（包括组织蛋白酶B、C、H和L，木瓜凝乳蛋白酶，番木瓜蛋白酶Ⅲ）都具有抑制作用。

半胱氨酸蛋白酶抑制剂与它抑制的蛋白酶形成稳固的复合体，离解常数在10-8~10-12mol/L之间。

半胱氨酸蛋白酶抑制剂非常稳定，可以在pH 12和65℃加热的条件下进行提取。

圆二色性分析显示二级结构中有20%的α-螺旋结构，其他是β-折叠和β-转角结构。

抗生物素蛋白是一种糖蛋白，由4个相同的多肽亚基组成，能与生物素形成稳定的不被肠道吸收的复合体。

抗生物素蛋白的每个亚基结合一个生物素，离解常数为10-15mol/L，抗生物素蛋白与生物素结合的极高的特异性、亲和性是高灵敏性免疫测定和组织化学定位技术的基础。