非淀粉多糖酶—果膠酶水解棉籽蛋白的效果研究

■ 李賢永陳永輝高秀萍

〔1.北京中棉紫光生物科技有限公司，北京100044〕

〔2.北京中海榮達科貿有限公司，北京100062〕

非淀粉多糖酶—果膠酶水解棉籽蛋白的效果研究

■ 李賢永1陳永輝2高秀萍1

〔1.北京中棉紫光生物科技有限公司，北京100044〕

〔2.北京中海榮達科貿有限公司，北京100062〕

液-液-固脫酚棉籽蛋白含有豐富的蛋白質，蛋白質含量在50%以上。棉籽蛋白在質量上與豆粕近似，從氨基酸組成看，除賴氨酸和異亮氨酸含量稍低外，其余必需氨基酸均持平或高于豆粕。此外，它沒有豆粕所特有的豆腥味和脹氣因子，因而是一種很好的蛋白源。

但棉籽蛋白中含有大量的抗營養因子—非淀粉多糖（non-starch polysaccharides，NSP），其中主要包括纖維素、木質素、果膠等，它們與一些蛋白質通過氫鍵緊密纏繞在一起，阻礙了蛋白酶的水解作用，使這一部分蛋白質無法釋放，因而也就無法利用這些蛋白質，造成蛋白質資源的損失。

本研究的目的是為研究非淀粉多糖酶之一的果膠酶對棉籽蛋白預處理效果的影響，以確定適宜的NSP酶水平，從而更好地為今后的水解棉籽蛋白做好前期準備。

1 材料與方法

1.1 主要試驗原料和試劑

棉籽蛋白，公司自備，蛋白質含量不小于50%；果膠酶，酶活20 000 u/g，無錫酶制劑廠。硫酸銅、硫酸鉀、濃硫酸、氫氧化鈉、硼酸、混合指示劑、鹽酸標準溶液、硫酸銨。

1.2 主要儀器

樣品粉碎機或研缽、消煮爐或電爐、酸式滴定管、凱式燒瓶、凱式蒸餾裝置、錐形瓶、容量瓶、消煮管、定氮儀、烘箱、精密pH計、水浴振蕩器、恒溫磁力攪拌器、分析天平、高速管式離心機。

1.3 試驗方法

試驗時的因素水平詳見表1。

表1因素水平表

1.4 分析方法

衡量酶解效果的指標及測定方法。

酶解后用高速管式離心機固液分離，取濾液測定其蛋白含量及固形物濃度。

表2 正交試驗結果與分析

2 結果與討論

由表1可知，若要求蛋白含量最低，則水解條件為：加酶量0.006 g，時間為1 h，溫度30℃。若要求固形物濃度最高，則水解條件為：加酶量0.024 g，時間為1 h，溫度30℃。

綜合以上結果，以蛋白含量和固形物濃度為指標的最佳反應條件僅是加酶量有所不同。由于加酶量對水解液蛋白含量的影響強度是各因素中最小的，因此，最佳反應條件可定為：加酶量0.024 g，時間為1 h，溫度30℃。

2.3 補充實驗

提高加酶量分別為：①0.12 g②0.24 g③0.36 g④0.48 g⑤0.6 g⑥0.72 g，在溫度為30℃的條件下分別水解1 h和2 h，則實驗結果如表3所示。

表3 提高加酶量的實驗結果

可見，③號實驗水解1 h后固形物濃度達到3.41%，為所有試驗中最大值；同時其蛋白含量為0.72%，屬于中等水平。與加酶量未加大前的實驗比較，雖然蛋白含量降低50%，但固形物濃度也隨之降低。由此可知，若以提高固形物濃度為主要目的，則不需要提高加酶量。

3 結論

本試驗選用了一種非淀粉多糖酶—果膠酶對棉籽蛋白進行預處理，考察了水解液的蛋白含量和固形物濃度兩項指標。結果發現，通過預處理，雖然水解液中損失了少部分蛋白，但固形物的濃度大大提高，說明果膠酶的存在使得棉籽蛋白中的果膠質與一些蛋白質、碳水化合物通過氫鍵緊密纏繞在一起的局面得以改善，使這一部分蛋白質、碳水化合物釋放出來，從而進一步水解棉籽蛋白，使提高純度成為可能。

今后，筆者將繼續探討纖維素酶等多種非淀粉多糖酶單一或組合預處理棉籽蛋白的效果，為進一步提高棉籽蛋白水解程度，提高蛋白純度打下基礎。當然，這一結果還需要真實的水解度和蛋白純度的試驗數據加以驗證。