酿造大麦热稳定蛋白性质研究

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酿造大麦是啤酒生产最重要的原料,大麦中的蛋白质对麦芽与啤酒的质量起着重要的作用,其中热稳定蛋白对啤酒泡沫的形成和稳定均具有重要的作用。本文首先通过单因素实验和响应面分析法,对大麦热稳定蛋白的提取条件进行了优化,分析确定大麦热稳定蛋白的最佳提取条件:浸提温度为20.126℃、提取液体积为6.437mL、浸提时间为119.326min,此时通过缓冲液提取得到的热稳定蛋白含量为2.189mg/g。大麦发芽过程是重要的物质代谢(糖与蛋白质的分解和合成代谢)的过程,同时受多种环境因素影响。因此本文通过对发芽过程中对大麦热稳定蛋白含量影响较大的因素做了比较。结果显示,蛋白酶、发芽时间、发芽温度、浸断时间、浸麦水pH和大麦品种均对大麦发芽过程中的热稳定蛋白含量产生了影响。其中蛋白酶活力对大麦中热稳定蛋白含量影响复杂;其他发芽温度、发芽时间、浸麦水pH、浸断时间和大麦品种这些因素对热稳定蛋白作用明显,实验得出了影响大麦热稳定蛋白质含量的较好条件,为热稳定蛋白更好地应用于啤酒中提供了参考和借鉴。相同品种的大麦在不同工艺条件下酿造的啤酒,泡沫特性存在很大差异,在制麦和啤酒生产过程中,pH值、温度、外源添加物等一部分因素对大麦热稳定蛋白的空间结构、分子内氢键和疏水性都产生了影响,导致其稳定性下降。本文通过改变温度、pH值和盐溶液浓度对大麦中热稳定蛋白稳定性进行研究,结果显示,大麦热稳定蛋白稳定性随着温度的升高而逐渐下降,且当温度升高至115℃处理时,四种大麦的热稳定蛋白含量急剧下降。通过SDS-PAGE图谱分析,115℃时蛋白质Z的条带消失,LTP条带颜色明显变淡;其他一些热稳定蛋白的含量也随温度的升高发生减少的趋势,在115℃时迅速下降甚至蛋白条带消失。进口大麦在热稳定蛋白含量及稳定性方面仍然具有其优势地位。在不同的温度条件下,品种间热稳定蛋白稳定性差异较大。pH值及离子强度的改变均对热稳定蛋白的稳定性影响较大。热稳定蛋白的稳定性随环境的酸性和碱性增强而减弱,碱性环境对蛋白的稳定性影响较大。随着外部盐溶液浓度和离子价态的增大,热稳定蛋白的稳定性降低,从SDS-PAGE图谱分析,蛋白质种类也逐渐减少甚至消失,SDS-PAGE图谱证明了蛋白质稳定性与离子价态存在联系。由此pH值与盐离子强度影响蛋白质的存在状态,影响蛋白质间的相互作用,进而影响其稳定性。本文利用Bradford法和SDS-PAGE电泳技术分析了大麦及其发芽过程中影响热稳定蛋白含量及稳定性因素,为啤酒生产中提高啤酒泡沫稳定性起到指导作用。
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