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大豆分离蛋白降解接枝改性及应用研究

刘利新  
【摘要】: 大豆分离蛋白的改性方法主要有物理法、化学法、酶法、接枝改性、生物基因工程法等。本文主要探讨的是大豆分离蛋白的接枝改性和酶改性,通过酶降解的大豆分离蛋白与2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(AMPS)的接枝共聚反应进行改性,对降解大豆分离蛋白及其接枝产物的溶液性质进行了研究,探索了降解大豆分离蛋白和其接枝物的成膜性能。 本文首先利用各种蛋白酶对大豆分离蛋白进行水解,对酸性蛋白酶水解产物的Zeta电位、溶解性和粘度等溶液性质进行了研究,结果表明碱性蛋白水解酶的水解能力更好,大豆分离蛋白经酸性酶水解后,蛋白表面所带负电荷增加,在水溶液中溶解性明显增大,溶液粘度下降。 用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸接枝改性酸性酶降解的大豆分离蛋白。选择了8M的尿素溶液和疏基乙醇作为变性剂,使降解大豆分离蛋白分子充分舒展,采用过硫酸铵作为引发剂,对降解大豆分离蛋白(HSPI)进行了接枝2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸的共聚反应。通过傅立叶转换红外光谱(FTIR)对接枝产物进行表征,证明接枝成功;研究了水解度、引发剂用量、单体用量、反应时间对接枝率及接枝效率的影响。确定了比较好的反应条件为:HSPI水解度为14.45%,引发剂浓度0.05mol/L,单体用量2.0g,反应时间10h。 不同水解度的大豆分离蛋白与羟乙基纤维素或聚乙烯醇共混,以去离子水配制成成膜液,在成膜液中加入甘油做增塑剂,调节pH值,用流延法成功地制备了可食性大豆分离蛋白膜。探讨了纤维素或聚乙烯醇的含量对可食性膜性能的影响。随纤维素含量的增加,抗拉强度和断裂伸长率都增强,溶解度上升;随聚乙烯醇含量增加,抗拉强度和断裂伸长率是先上升,然后又都有所下降,溶解度随之升高。 用2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸接枝改性未降解的大豆分离蛋白,用FTIR和13C-NMR证明了接枝反应的完成。将接枝产物制膜发现,随着接枝率的增加,膜的厚度变大,拉伸强度增加,断裂伸长率降低,在水中和尿素溶液中的溶解度也都相应变大。 采用新方法对大豆分离蛋白进行接枝改性,首先制备氨基封端的聚2-丙烯酰胺基-2-甲基丙磺酸(NH2-PAMPS),然后利用酯化缩合剂将这种大分子接枝到大豆分离蛋白上,通过傅立叶转换红外光谱(FTIR)和核磁共振(13C-NMR)对接枝产物进行表征,证明接枝成功。


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