转谷氨酰胺酶的特性及其聚合大豆蛋白的研究

转谷氨酰胺酶作为一种生物催化剂,可以催化蛋白质赖氨酸上ε-氨基和谷氨酰胺上γ-羟酰胺基之间的交联反应,在蛋白质分子间或分子内形成ε-(γ-谷氨酰胺基)赖氨酸(G-L)键。此催化过程具有反应条件温和、底物选择性好的特点,交联聚合后蛋白的功能特性,如凝胶性、热稳定性和保水性等会得到明显改善,因此,其广泛应用于动植物蛋白的改性中。本文介绍了不同来源转谷氨酰胺酶的特性和其在不同食品体系中的作用,并对转谷氨酰胺酶催化大豆蛋白聚合的研究进行了综述。     

谷氨酰胺转胺酶催化羊毛接枝改性机理研究

谷氨酰胺转胺酶(MTG酶)可催化蛋白质或肽链中谷氨酰胺残基上的γ-羧酰胺基和伯胺基之间的酰基转移反应,将伯胺类物质引入蛋白质。利用MTG酶的这一催化特性,通过2,4,6-三硝基苯磺酸(TNBS)封闭羊毛中赖氨酸残基上的伯氨基,表明了谷氨酰胺转胺酶催化羊毛接枝ε-聚赖氨酸的作用机制。     

转谷氨酰胺酶对乳蛋白质的改性作用

转谷氨酰胺酶是催化酰基转移反应的一种酶,可使蛋白质或多肽之间发生共价交联反应。本文介绍了转谷氨酰胺酶对牛乳蛋白质凝胶特性、乳化性、热稳定性、成膜性等特性的改性作用及其在乳品加工中的应用。     

转谷氨酰胺酶(mTG)改性明胶的物理性质研究

用来源于微生物的转谷氨酰胺酶（mTG）对不同品级和不同类型的明胶进行改性，并考察了改性产物的物理性质与酶用量的关系。结果表明：随着酶用量的增加，低强度明胶改性产物的凝胶强度有所提高，而高强度明胶改性产物的凝胶强度保持不变甚至有所降低；所有改性明胶的熔点都随酶用量的增加而提高，有些甚至达到90℃；所有改性产物在60℃时的粘度都随酶用量的增加而提高；改性产物的凝胶温度不仅受酶用量的影响，而且与明胶的品级和种类有关。这一实验结果显示出源自微生物的转谷氨酰胺酶在提高低品级明胶的使用性能及更充分利用制革废弃物等方面都有广阔的应用前景。     

转谷氨酰胺酶改性对明胶耐酶解性的影响

以转谷氨酰胺酶改性明胶的耐酶解性为关注点,通过单因素试验和均匀设计试验研究转谷氨酰胺酶浓度、改性pH值、改性温度和改性时间等因素对改性明胶耐酶解性的影响。通过均匀试验得到的最优改性条件为:转谷氨酰胺酶质量浓度为0.20 g/L,改性pH 6.0,改性温度44℃,改性时间35 min。与未改性明胶相比较,改性明胶的耐酶解能力提高了14.44%。本研究结果表明转谷氨酰胺酶改性可以显著提高明胶的耐酶解能力。     

转谷氨酰胺酶对蛋白质凝胶性能的影响

本文研究了转谷氨酰胺酶浓度、反应温度、pH、时间对非肉蛋白质凝胶硬度的影响。结果表明转谷氨酰胺酶添加浓度在10-40U／g蛋白质，反应温度4-60℃，pH6-7，反应时间50-300min范围内，对于大豆分离蛋白、酪蛋白、乳清浓缩蛋白、卵清蛋白、明胶蛋白5种非肉蛋白质作用，均可以获得蛋白质凝胶能力以及凝胶性能的提高，表现在形成凝胶蛋白质极限浓度的降低以及凝胶硬度的提高。     

茶多酚对明胶的改性作用

利用不同浓度茶多酚对明胶进行改性,研究明胶改性前后凝胶强度、流变学性质、分子结构以及蛋白质结晶度的变化,并探讨茶多酚作为明胶改性剂的最佳条件。结果表明,2 g/L的茶多酚对明胶凝胶的强度、熔点和凝固点提高最显著;傅里叶红外转换光谱和X-射线衍射的研究结果表明,2 g/L的茶多酚对明胶的交联作用最强。总之,浓度为2 g/L的茶多酚对明胶具有明显的改性作用。     

转谷氨酰胺酶提高蛋清粉凝胶性能的研究

为改善蛋清粉的加工品质,探讨了酶交联反应对提高蛋清粉凝胶性能的影响。通过研究转谷氨酰胺酶用量、反应温度及作用时间对蛋清粉凝胶强度的影响,采用Box-Benhnken设计对转谷氨酰胺酶交联蛋清粉的凝胶强度进行优化。以蛋清粉凝胶强度为响应值,进行响应面分析。结果表明,转谷氨酰胺酶交联蛋清粉的优化工艺条件为:酶用量6U/g蛋清粉,作用时间3.99h,温度35℃,在此条件下,蛋白粉的凝胶强度达到820g/cm2,与实测值基本一致,说明利用该试验建立的模型在实践中具有可行性。     

转谷氨酰胺酶改性可食用膜的研究进展

转谷氨酰胺酶可催化蛋白发生交联反应,从而改性可食用蛋白膜和复合膜的组织结构和特性,如抗拉强度、断裂伸长率、阻水性、阻油性、透氧系数等,在食品工业中具有广阔的应用前景.本文介绍转谷氨酰胺酶改性对大豆蛋白可食用膜、乳清蛋白可食用膜、明胶可食用膜和复合膜的特性影响以及应用前景.     

谷氨酰胺转胺酶对大豆分离蛋白改性机理的研究

利用微生物谷氨酰胺转胺酶(MTG)对大豆分离蛋白(SPI)进行改性，结果表明：SPI浓度、MTG浓度、反应温度、反应时间和pH值对SPI改性具有显著影响。改性SPI的凝胶性为11．6kcp，比对照提高了1833％。十二烷基硫酸钠-聚丙稀酰胺凝胶电泳结果表明，经MTG改性，SPI可在分子间生成共价键，形成相对分子量较大的聚合物，从而增加了SPI的凝胶性。     

阿魏酸改性明胶的性质变化研究

本文将不同浓度的阿魏酸用于明胶改性,用以研究其对明胶凝胶强度、流变性等主要性质的影响。利用凝胶强度检测、流变学分析、红外分析、X-射线衍射和扫描电镜分析法对明胶改性前后的性质做了分析比较。结果表明,阿魏酸可以提高明胶的凝胶强度和熔点。当阿魏酸总浓度为2.00 g/L时,明胶的凝胶强度得到明显提高。通过红外光谱的分析和X-射线衍射分析可以证实阿魏酸分子与不同的肽链交联,拉近了肽链之间的距离,使肽链间连接更紧密,而交联作用的主要作用力是氢键。本文研究表明,阿魏酸在特定浓度下可作为明胶良好的改性剂。     

响应面优化转谷氨酰胺酶改性花生分离蛋白工艺的研究

为了改善花生分离蛋白的凝胶特性,研究了利用转谷氨酰胺酶交联改性花生分离蛋白的工艺。在进行了酶添加量、花生分离蛋白浓度和酶作用时间单因素试验基础上,利用响应面试验设计优化了酶交联改性的最佳条件。并分别测定了酶改性前后花生分离蛋白的功能性,包括:溶解性、吸油性、持水性、乳化性和乳化稳定性、起泡性和起泡稳定性。通过响应面分析得到酶改性的最佳条件:酶添加量、花生分离蛋白质量浓度和酶作用时间分别为17.75 U/g、29.60 g/mL和376 min,在此条件下,凝胶的硬度可达到333.49 g。经转谷氨酰胺酶改性后,花生分离蛋白的吸油性和持水性均有不同程度的提高,分别提高了27.41%和61.24%。     

谷氨酰胺转胺酶对于重组羊肉卷形成效果的初探

谷氨酰胺转胺酶是一种催化酰基转移反应的转移酶，可以将蛋白质中和￡一氨基结合的赖氨酸残基作为受体。在分子间和分子内形成交联反应。把细小块状组分碎肉粘合起来。因而多被用于重组肉制品的生产中。本实验以碎羊肉为原料。选择谷氨酰胺转胺酶的最优添加浓度。重组加工生产羊肉卷。结果表明：添加0．05％谷氨酰胺转胺酶。不仅可以粘合碎羊肉。而且也能提高产品的品质。     

单宁酸交联处理对明胶性质的影响

采用单宁酸作交联剂对明胶进行交联改性处理,对其凝胶性、降解性进行分析,制备VB1 微胶囊并确定芯材的释放性能。结果表明,与原料明胶相比,交联明胶形成凝胶的最低浓度基本未发生改变,仍为0.6 % 左右,但是在相同浓度下交联明胶的凝胶强度明显降低。体外降解实验表明,原料明胶和交联明胶在模拟胃液中几乎不发生降解,但在模拟肠液中都发生降解,且交联明胶的降解速度更慢。交联明胶为壁材制备的微胶囊,其芯材在模拟胃液和模拟肠液中有一定的缓释效果。     

不同比例酪蛋白与牛明胶酶促交联产物的功能性质

将酪蛋白和明胶以2∶1、4∶1和6∶1的质量比混合,并利用转谷氨酰胺酶进行酶促反应,制备酪蛋白-明胶交联复合物,通过对交联复合物功能性质的测定,研究明胶比例不同对复合物功能性质的影响,以发新型蛋白质配料。在5%(w/v)底物浓度下,每克蛋白质添加转谷氨酰胺酶10 U,45℃反应4 h,等电点沉淀除去游离明胶和交联明胶,得到4-羟脯氨酸含量分别为51.37、33.38、25.97 g/kg蛋白质的3个复合物。复合物在pH 4.5或更低时溶解性优于酪蛋白,但在中性或弱碱性时则低于酪蛋白。与酪蛋白相比,复合物的吸水性、吸油性均有显著提高,明胶含量高的复合物其吸油性较高,而吸水性相应较低。不过,复合物的体外消化能力低于酪蛋白,并且随着明胶含量的增加其体外消化能力降低。     

改性明胶吸水性能的研究

明胶用噁唑烷作为交联剂改性后作为一种可生物降解性的吸水、保水材料，或作为高吸水材料的添加剂。研究表明，改性后的明胶的吸水速率、吸水量与交联剂用量、交联温度、交联pH值密切相关。最佳用量为噁唑烷：明胶=1：5；噁唑烷在20℃下对明胶交联后吸水效果较好；pH值为9时，吸水倍率达到7．22倍左右，且吸水速率大。     

谷氨酰胺转胺酶改性对花生分离蛋白某些功能性质的影响

利用微生物产谷氨酰胺转胺酶(MTG)对花生分离蛋白(PPI)进行改性,结果表明:加酶量、pH、反应温度、反应时间和底物蛋白浓度对PPI改性具有显著影响.通过单因素和正交实验得出凝胶性的最佳改性条件为:加酶量10U/g;最适pH7;反应温度50%;反应时间3h;反应底物浓度15%.改性后花生分离蛋白的凝胶性比对照提高了279%,溶解性和乳化性分别降低了44%和31%,乳化稳定性提高了8.5%.     

用微生物转谷氨酰胺酶对胶原水解产物酶法改性——Ⅱ薄膜的制备

近年来，人们越来越多地关注石油产物可再生性资源的利用．利用这些产物可以使一些环境问题得以缓解，如使可生物降解性增加，以及使垃圾掩埋费用持续不断增加的现象得以抑制。在皮转化成革的过程中，很大一部分胶原基质变成了可以被回收利用的废弃物。明胶(一种胶原副产物)经过化学交联改性后，虽然其物理性能有所改观，但是交联剂的费用较高而且存在一定毒性．因此有必要研究另一种替代方法酶法改性。用微生物转谷氨酰胺酶处理工业明胶，用甘油做增塑剂制备了薄膜。甘油的加入量影响薄膜的机械性能，尤其是最大形变。增加交联剂的浓度，使得薄膜具有较高的抗张强度，与明胶薄膜相比，其在水中的溶解度较低并具有更好的吸水性。明胶薄膜由于机械性能差而未在包装材料上广泛应用，但此法制备的薄膜不仅可应用于食用薄膜和肠衣上，而且也可应用于包装材料上。     

酪蛋白与明胶的酶促交联与产物的流变学性质

利用转谷氨酰胺酶对酪蛋白和明胶进行酶促混合交联。在酪蛋白与明胶比例为4︰1(质量比)时,以交联产物中羟脯氨酸质量分数为指标,采用单因素试验研究酶添加量、反应时间和温度对交联反应的影响。优化后的适宜交联条件为:底物质量浓度固定为50 g/L,酶添加量为每克蛋白质20 U,反应时间为4 h,温度为45℃。SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明产物中含有蛋白质聚合物。与原料酪蛋白、转谷氨酰胺酶促交联的酪蛋白相比,所得到的产物的分散液表观黏度和黏弹性均有显著的改变,表明转谷氨酰胺酶催化的酪蛋白和明胶混合可以用于改善其流变学性质。     

谷氨酰胺转胺酶的发酵生产和应用研究

谷氨酰胺转胺酶催化体外大多数食品蛋白质的交联反应,如：酪蛋白,大豆蛋白,肌球蛋白,肌动蛋白,谷蛋白,禽蛋蛋白等等。通过催化肽键谷酰胺基残基的酰基转移反应,在各种蛋白质分子之间或之内形成ε-（γ－谷胺酰）赖氨酸键,从而改善各种蛋白质的功能性质。本文就谷氨酰胺转胺酶的国内外研究现状作一综述,主要包括理化性质,生产工艺,提取技术及其在食品工业中的应用。另外对本研究室谷氨酰胺转胺酶发酵法生产的研究情况也作了报道。