美拉德反应对大麦泡沫蛋白泡沫性的研究

论文摘要

大麦是啤酒酿造的主要原料,大麦本身含有的泡沫蛋白对啤酒泡沫生成和泡沫稳定性的作用一直受到人们的关注。本论文以大麦泡沫蛋白为研究对象,旨在探讨通过美拉德反应改善大麦泡沫蛋白的泡沫性,为提高啤酒泡沫品质提供理论参考。首先,本文对干燥过程中泡沫蛋白的美拉德反应程度和泡沫性进行了测定,在此阶段泡沫蛋白的美拉德反应程度逐渐增大,并且蛋白的起泡能力和泡沫稳定性都有明显改善。利用红外光谱和电泳技术对干燥前后蛋白结构和分子量的变化进行分析,证明了在干燥过程中泡沫蛋白与大麦自身所含的糖类发生了美拉德反应。对不同产地的四个品种麦芽中的泡沫蛋白在干燥阶段泡沫性的变化情况进行了分析和比较发现,由于受美拉德反应程度影响,泡沫蛋白的起泡能力和泡沫稳定性在干燥过程中的变化存在品种间差异,而且国产大麦和进口大麦间的差距明显,以上结果也解释了国产大麦和进口大麦间在啤酒生产中品质差距的部分原因。通过单因素实验和正交分析法,对大麦泡沫蛋白通过美拉德反应与葡萄糖进行接枝改性的反应条件进行了优化,分析确定了大麦泡沫蛋白与葡萄糖的最佳接枝改性反应条件：反应时间为60min,糖与蛋白质比例为2,pH为9.5,接枝度达到23.89%,且褐变指数仅为0.179。在最佳条件下制备得到的复合产物,其泡沫性质有了不同程度的改善。复合产物的起泡性、泡沫稳定性分别为未反应蛋白的1.3倍和3.5倍。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 文献综述
• 1.1 大麦及化学成分
• 1.1.1 大麦概述
• 1.1.2 大麦的化学成分
• 1.2 大麦蛋白质
• 1.2.1 大麦蛋白质的分类
• 1.2.2 麦芽蛋白质对啤酒品质的影响
• 1.3 大麦的干燥工艺
• 1.3.1 干燥的目的和方式
• 1.3.2 干燥工艺原理
• 1.3.3 麦芽干燥期间的物质变化
• 1.3.3.1 水分变化
• 1.3.3.2 蛋白质的变化
• 1.3.3.3 其它物质
• 1.3.4 干燥过程对麦芽及啤酒品质方面的影响
• 1.4 美拉德反应
• 1.4.1 美拉德反应的反应过程
• 1.4.2 美拉德反应的影响因素
• 1.4.2.1 温度
• 1.4.2.2 pH值
• 1.4.2.3 糖
• 1.4.2.4 氨基酸
• 1.4.2.5 金属离子
• 1.4.3 美拉德反应对蛋白质功能特性的影响
• 1.4.3.1 美拉德反应对蛋白质的溶解性的影响
• 1.4.3.2 美拉德反应对蛋白质的乳化性的影响
• 1.4.3.3 美拉德反应对蛋白质的抗氧化性的影响
• 1.5 本课题的研究内容及意义
• 1.5.1 本课题的研究内容
• 1.5.2 本课题的研究意义
• 第二章 干燥过程中美拉德反应对泡沫蛋白部分生化特性及泡沫性影响的研究
• 2.1. 材料与试剂
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 试剂
• 2.2 实验仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 试剂配制
• 2.3.2 大麦发芽工艺
• 2.3.3 麦芽的干燥工艺
• 2.3.4 含水率的测定
• 2.3.5 α-淀粉酶活力的测定
• 2.3.6 蛋白酶活力的测定
• 2.3.7 泡沫蛋白的提取方法
• 2.3.8 接枝度的测定
• 2.3.9 起泡性及泡沫稳定性的测定
• 2.3.10 疏水性的测定
• 2.3.11 傅里叶红外分析
• 2.4 结果与分析
• 2.4.1 干燥前后麦芽主要指标及部分酶活的变化情况
• 2.4.2 干燥温度对大麦泡沫蛋白接枝度影响的分析
• 2.4.3 干燥温度对大麦泡沫蛋白泡沫性影响的分析
• 2.4.4 干燥过程中大麦泡沫蛋白接枝度与泡沫性的关系
• 2.4.5 干燥温度对大麦泡沫蛋白疏水性影响的分析
• 2.4.6 干燥前后泡沫蛋白的傅里叶红外光谱谱图分析
• 2.4.7 不同干燥温度下大麦泡沫蛋白SDS-PAGE图谱分析
• 2.5 小结
• 第三章 不同品种大麦泡沫蛋白在干燥阶段的泡沫性质比较
• 3.1 材料与试剂
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 试剂
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 泡沫蛋白的提取方法
• 3.2.2 泡沫蛋白含量测定
• 3.2.3 接枝度的测定
• 3.2.4 SDS-PAGE电泳
• 3.2.4.1 试剂配制
• 3.2.4.2 方法
• 3.2.5 蛋白质分子量的测定
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 干燥过程中大麦泡沫蛋白含量及其变化趋势
• 3.3.2 干燥温度对各品种大麦的泡沫蛋白接枝度影响的分析
• 3.3.3 干燥温度对不同品种大麦的泡沫蛋白泡沫性影响的分析
• 3.3.3.1 起泡性
• 3.3.3.2 泡沫稳定性
• 3.3.4 干燥过程中不同品种大麦泡沫蛋白SDS-PAGE图谱分析
• 3.4 小结
• 第四章 正交法优化大麦泡沫蛋白与糖接枝改性反应条件
• 4.1 材料与试剂
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 实验试剂
• 4.2 实验仪器
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 蛋白质的提取
• 4.3.2 蛋白质含量测定
• 4.3.3 接枝反应
• 4.3.4 接枝度的测定
• 4.3.5 褐变指数的测定
• 4.3.6 起泡性及泡沫稳定性的测定
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 单因素实验
• 4.4.1.1 反应时间对接枝度和褐变指数的影响
• 4.4.1.2 不同反应物比例对接枝度和褐变指数的影响
• 4.4.1.3 pH对接枝度和褐变指数的影响
• 4.4.2 正交法对接枝改性的工艺条件的优化
• 4.4.3 接枝改性对大麦泡沫蛋白泡沫性的影响
• 4.5 小结
• 第五章 结论
• 参考文献
• 硕士期间参与的科研项目与成果
• 致谢