【摘 要】
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麦芽糊精是淀粉水解的中间产物,在食品烘焙领域具有广泛的应用。麦芽糊精经生物酶处理后,其键型比例、产物分支度、分子量分布等性质会发生改变,得到的改性麦芽糊精产物具有更加良好的应用效果。本文研究了一种酶法制备改性麦芽糊精的方法,将Cyanothece sp.ATCC 51142来源的分支酶CyBE特异性转移葡萄糖聚合度(DP)6-10的麦芽寡糖的性质,与4,6-α-葡萄糖基转移酶(4,6-α-GTs)
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麦芽糊精是淀粉水解的中间产物,在食品烘焙领域具有广泛的应用。麦芽糊精经生物酶处理后,其键型比例、产物分支度、分子量分布等性质会发生改变,得到的改性麦芽糊精产物具有更加良好的应用效果。本文研究了一种酶法制备改性麦芽糊精的方法,将Cyanothece sp.ATCC 51142来源的分支酶CyBE特异性转移葡萄糖聚合度(DP)6-10的麦芽寡糖的性质,与4,6-α-葡萄糖基转移酶(4,6-α-GTs)转移单个葡萄糖生成连续α-1,6-糖苷键连接的异麦芽多糖性质相结合,双酶复配以制备分支链长特异性强、分支度高、分支密集的改性麦芽糊精。本文的主要研究内容如下:(1)CyBE的重组表达及酶学定性。在E.coli BL21(DE3)中重组表达了CyBE,测定其对直链淀粉和支链淀粉的酶活分别为2342.93 U·mL-1和1079.89 U·mL-1。研究了重组CyBE的相关酶学性质,结果表明,CyBE的最适温度为30℃,最适pH为7.0,30℃下半衰期为27h。(2)改性麦芽糊精的制备及理化性质分析。4,6-α-GTs能催化转苷反应发生,以增加产物分支度,本研究使用的两种4,6-α-GTs分别为Lactobacillus fermentum GTF13和Bacillus sporothermodurans GTF5,均为本实验室前期保藏所得。将CyBE和4,6-α-GTs复配反应制备改性麦芽糊精,研究了不同加酶顺序对改性麦芽糊精理化性质的影响。结果表明,当麦芽糊精先经GTF13处理24 h再经CyBE处理24 h后,会产生具有益生效应的膳食纤维,其含量高达43.57%,分析了该改性麦芽糊精的体外消化性能,发现其抗消化成分由12.01%提高到59.44%。(3)改性麦芽糊精对面包品质的影响。将改性麦芽糊精加入到普通小麦淀粉中来制作面包,当加量范围在3%-10%内时可显著降低面包硬度,其中添加量为5%的使用感最好且面包硬度降低明显,面包硬度值可由对照组的2208.53 g降至640.15 g,仅为对照组硬度的28.98%,同时,将面包在4℃贮藏21天后,对照组的硬度值为4257.57 g,而添加了改性麦芽糊精的实验组面包硬度为1254.48 g,为对照组硬度的29.46%。(4)CyBE链长转移机理的探究。为精准制备一种具有专一分支链长的改性麦芽糊精,以提高其在面包改良方面的应用效果,研究了CyBE的链长转移机理。设计了△W285、△S283-G287、F323A、E204W和S374W五个突变体,其链长转移结果显示,相比于野生型CyBE,△W285和△S283-G287突变体对DP8以上糖链的转移能力变强,F323A对DP7以上糖链的转移能力变弱,E204W和S374W对DP9以上糖链的转移能力变弱。
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