■ 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(dá)科貿(mào)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(dá)科貿(mào)有限公司，北京100062〕

液-液-固脫酚棉籽蛋白含有豐富的蛋白質(zhì)，蛋白質(zhì)含量在50%以上。棉籽蛋白在質(zhì)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?fàn)I養(yǎng)因子—非淀粉多糖（non-starch polysaccharides，NSP），其中主要包括纖維素、木質(zhì)素、果膠等，它們與一些蛋白質(zhì)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(zhì)無(wú)法釋放，因而也就無(wú)法利用這些蛋白質(zhì)，造成蛋白質(zhì)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(duì)棉籽蛋白預(yù)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(zhǔn)備。

1 材料與方法

1.1 主要試驗(yàn)原料和試劑

棉籽蛋白，公司自備，蛋白質(zhì)含量不小于50%；果膠酶，酶活20 000 u/g，無(wú)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(biāo)準(zhǔn)溶液、硫酸銨。

1.2 主要儀器

樣品粉碎機(jī)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(jì)、水浴振蕩器、恒溫磁力攪拌器、分析天平、高速管式離心機(jī)。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)時(shí)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(biāo)及測(cè)定方法。

酶解后用高速管式離心機(jī)固液分離，取濾液測(cè)定其蛋白含量及固形物濃度。

表2 正交試驗(yàn)結(jié)果與分析

2 結(jié)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(shí)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(shí)間為1 h，溫度30℃。

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

2.3 補(bǔ)充實(shí)驗(yàn)

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(shí)驗(yàn)結(jié)果如表3所示。

表3 提高加酶量的實(shí)驗(yàn)結(jié)果

可見，③號(hào)實(shí)驗(yàn)水解1 h后固形物濃度達(dá)到3.41%，為所有試驗(yàn)中最大值；同時(shí)其蛋白含量為0.72%，屬于中等水平。與加酶量未加大前的實(shí)驗(yàn)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(jié)論

本試驗(yàn)選用了一種非淀粉多糖酶—果膠酶對(duì)棉籽蛋白進(jìn)行預(yù)處理，考察了水解液的蛋白含量和固形物濃度兩項(xiàng)指標(biāo)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，通過預(yù)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(zhì)與一些蛋白質(zhì)、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(zhì)、碳水化合物釋放出來，從而進(jìn)一步水解棉籽蛋白，使提高純度成為可能。

今后，筆者將繼續(xù)探討纖維素酶等多種非淀粉多糖酶單一或組合預(yù)處理棉籽蛋白的效果，為進(jìn)一步提高棉籽蛋白水解程度，提高蛋白純度打下基礎(chǔ)。當(dāng)然，這一結(jié)果還需要真實(shí)的水解度和蛋白純度的試驗(yàn)數(shù)據(jù)加以驗(yàn)證。