专利名称：采用碱改性提高低温脱脂豆粉蛋白表面疏水性的方法
技术领域：
本发明涉及一种提高植物蛋白表面疏水性的方法方法，尤其涉及一种采用碱改性
提高低温脱脂豆粉蛋白表面疏水性的方法，属于大豆蛋白的改性领域。
背景技术：
大豆是当今世界上最重要的作物之一。国内外科学家都在大力开发大豆蛋白食
品。随着全世界不可再生资源的日渐枯竭和人类对环境问题的日益关注，如何利用大宗农
产品等可再生资源生产环保型的绿色化工产品已经引起世界各国工业界的重视。 大豆蛋白的功能性与其理化性质紧密相关。蛋白质理化性质包括分子量、氨基酸
组成及顺序、结构、表面静电荷与有效疏水性等。通常用于蛋白质变性的方法包括热处理，
酸、碱变性，暴露于有机溶剂、表面活性剂和脲中。酸碱处理就是在酸性或碱性条件下诱导
蛋白质的构象发生改变从而增强其溶解性和表面疏水性。据报道碱改性是提高大豆蛋白胶
粘强度和耐水性较好的一种方法。因此，碱改性大豆蛋白制备的胶黏剂应该有很高的表面
疏水性。 1995年Hettiatachchy等用碱对大豆蛋白改性，制得的胶黏剂比没有改性前的蛋 白溶液的黏结能力、疏水性和耐水性有了很大的提高。氢氧化钠能打断紧凑的球状蛋白质 分子的内部氢键，促使蛋白质分子广泛伸展，形成更多的活性基团。蛋白质分子在碱性条件 下水解，产生一定分子量的縮氨酸链，有助于产生良好的粘接力。 1999年Xiuzhi S皿等在碱性条件下使蛋白质分子产生水解，适合分子量的縮氨
酸链，有助于产生良好的黏结力，进而提高大豆蛋白胶黏剂的黏结强度。 大豆胶黏剂有很高的表面疏水性，因此，在用碱对大豆蛋白改性时，需要提高低温
脱脂豆粉的表面疏水性。
发明内容
本发明的主要目的是对碱改性大豆蛋白的各工艺条件进行优化和筛选，取得最佳
的改性条件，从而最大限度的提高低温脱脂豆粉蛋白的表面疏水性。 本发明的上述目的是通过以下技术方案来实现的 —种采用碱改性提高低温脱脂豆粉蛋白表面疏水性的方法，包括将低温脱脂豆 粉蛋白配制成分散液；将分散液的pH值调为碱性，加热反应，即得。 本发明人通过试验发现，当分散液的pH值为12时，所得到的产物的表面疏水性指 数达到最大； 所述的加热温度可以是20-8(TC，更优选为60°C ;所述的反应时间可以是 0. 5h-2. 5h，更优选为1. 5h。 其中，为了达到更好的效果，优选的，按W/V计，将低温脱脂豆粉蛋白配制成浓度 为1% _9%的分散液，更优选的，将将低温脱脂豆粉蛋白配制成浓度为7%的分散液。
本发明利用脱脂豆粉为原料，研究碱对低温脱脂豆粉蛋白表面疏水性的影B向，为改进我国大豆蛋白的功能性和应用价值提供参考。本发明研究了低温脱脂豆粉浓度、PH、 温度、作用时间对脱脂豆粉表面疏水性影响。在单因素试验结果的基础上，确定了试验各因 素的水平设置范围，进行多因素试验。采用二次回归正交旋转组合设计方法(响应面法)， 选择pH值、温度、作用时间3个变量组成操作参数集合。以表面疏水性指数(SO)为考察指 标，采用DesignE邓ert 7. 0软件建立数学模型，寻找碱改性脱脂豆粉表面疏水性取得最大 值的条件。最终确定了碱改性低温脱脂豆粉蛋白的最佳PH值、温度、作用时间等参数，所制 备产物的表面疏水性有显著提高。
图1脱脂豆粉浓度对表面疏水性影响。
图2pH对低温脱脂豆粉蛋白表面疏水性的影响。
图3温度对低温脱脂豆粉蛋白表面疏水性的影响。
图4作用时间对低温脱脂豆粉蛋白表面疏水性的影响。
具体实施例方式
下面结合具体实施例来进一步描述本发明，本发明的优点和特点将会随着描述而 更为清楚。但这些实施例仅是范例性的，并不对本发明的范围构成任何限制。本领域技术 人员应该理解的是，在不偏离本发明的精神和范围下可以对本发明技术方案的细节和形式 进行修改或替换，但这些修改和替换均落入本发明的保护范围内。
表面疏水性测定 采用ANS (1-苯胺基-8-萘磺酸)荧光探针法，取改性后蛋白溶液用Folin-酚法测 定蛋白浓度，并用0.01mol/L磷酸盐缓冲溶液(pH 7.0)，逐步稀释(浓度约在0. 005-0. lg/ L之间)，取不同浓度样品的溶液5mL，分别加入25 ii L浓度为8mmo 1/L的ANS溶液(采用 0.01mol/L， pH7.0的磷酸缓冲液配制)，振荡，避光静置15min，然后测定样品的荧光强度 (FI)。本实验中，激发波长A ex = 390nm，发射波长A em = 470nm。以荧光强度对蛋白质浓 度作图，初始段斜率即为蛋白质分子的表面疏水性指数(S。)。
试验例1脱脂豆粉浓度对表面疏水性影响 配制501^1%、3%、5%、7%、9% (W/V)的脱脂豆粉分散液，并将体系pH值调为 11。置于4(TC下反应lh。以表面疏水性指数为指标，测定不同脱脂豆粉浓度对性能的影响。
试验结果发现随脱脂豆粉浓度的增加，表面疏水性指数呈现上升趋势，直到脱脂 豆粉浓度为7%时，表面疏水性指数(S。)达到最大。脱脂豆粉浓度继续增加时，S。变化不显 著(图l)。 试验例2pH对表面疏水性的影响 配制50mL7X (W/V)的脱脂豆粉分散液5份，将pH值分别调为9、 10、 11、 12、 13。然
后均置于4(TC反应lh。以表面疏水性指数为指标，测定不同pH对性能的影响。 试验结果发现随pH的增加，表面疏水数性指数呈现上升趋势，直到pH为12时，
表面疏水性指数达到最大(图2)。试验例3温度对表面疏水性的影响 配制50mL7% (W/V)的脱脂豆粉分散液5份，将pH值均调为12。分别置于40°C、
50°C、60°C、70°C、8(TC反应lh。以表面疏水性指数为指标，测定不同温度对性能的影响。
试验结果发现随温度的增加，表面疏水数性指数呈现上升趋势，直到温度为 6(TC时，表面疏水性指数达到最大(图3)。试验例4作用时间对表面疏水性的影响
配制50mL7X (W/V)的脱脂豆粉分散液5份，将pH值均调为12。置于6(TC分别反 应0. 5h、lh、1. 5h、2h、2. 5h。以表面疏水性指数为指标，测定不同作用时间对性能的影响。
试验结果发现随反应时间的增加，蛋白表面疏水数性指数呈现上升趋势；直到 反应时间为1. 5h时，表面疏水性指数达到最大；之后随时间的增加，表面疏水数性指数显 著下降(图4)。
权利要求
一种采用碱改性提高低温脱脂豆粉蛋白表面疏水性的方法，其特征在于，包括将低温脱脂豆粉蛋白配制成分散液；将分散液的pH值调为碱性，加热反应，即得。
2. 按照权利要求l所述的方法，其特征在于将分散液的pH值调为12。
3. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的加热反应的温度是20-80°C。
4. 按照权利要求3所述的方法，其特征在于所述的加热反应的温度是60°C。
5. 按照权利要求1所述的方法，其特征在于所述的加热反应时间是0. 5h-2. 5h。
6. 按照权利要求5所述的方法，其特征在于所述的加热反应时间是1. 5h。
7 按照权利要求l所述的方法，其特征在于按W/V计，将低温脱脂豆粉蛋白配制成浓 度为1% _9%的分散液。
8. 按照权利要求7所述的方法，其特征在于按W/V计，将低温脱脂豆粉蛋白配制成浓 度为7%的分散液。
9. 由权利要求l-8任何一项方法所制备得到的产品。
全文摘要
本发明公开了一种采用碱改性提高低温脱脂豆粉蛋白表面疏水性的方法，其特征在于，包括将低温脱脂豆粉蛋白配制成分散液；将分散液的pH值调为碱性，加热反应，即得。本发明利用脱脂豆粉为原料，研究碱对低温脱脂豆粉蛋白表面疏水性的影响，研究了低温脱脂豆粉浓度、pH、温度、作用时间对脱脂豆粉表面疏水性影响。在单因素试验结果的基础上，确定了试验各因素的水平设置范围，进行多因素试验。最终确定了碱改性低温脱脂豆粉蛋白的最佳pH值、温度、作用时间等参数，所制备产物的表面疏水性有显著提高。
文档编号A23J3/16GK101773193SQ20101000165
公开日2010年7月14日 申请日期2010年1月19日 优先权日2010年1月19日
发明者于国萍, 张立钢, 邵美丽 申请人:东北农业大学