（食品科学专业论文）谷氨酰胺转胺酶对南豆腐加工的影响.pdf

湖北工业大学硕士学位论文 摘要 谷氨酰胺转胺酶( t g ) ，可使氨基酸中谷氨酸的羧基端的羟基和赖氨酸的氨基 发生非常紧密的连接反应，这一反应常用于食品加工。南豆腐具有制作工艺简单、 价格低廉、营养价值高等特点，被老百姓所喜好，但南豆腐加工也存在很多缺点。 本文考察了添加谷氨酰胺转胺酶对南豆腐加工的影响。 t g 对南豆腐产量、凝胶强度、白度和口味均有不同程度的影响。实验表明通 过添加3 u 的t g ，在5 0 、保温3 0 分钟和2 0g c m 2 压力时，1 0 0g 豆浆可生产出 5 1 5 9 豆腐。而对照为3 9 5 9 ，提高了3 0 。通过凝胶强度分析表明，添加5 u 的 t g 时强度为7 0 3g e r a 2 ，而对照为1 4 1g c r n 2 ，提高了4 0 0 。白度分析表明添 加5 u 的t g 时其白度为4 6 3 8 ，对照为3 8 7 5 提高1 7 。感官评价认为添 加3 u 的t g 其感官评价总分为9 5 3 ，对照为5 5 1 。 t g 对豆腐存放过程中的酸度有明显影响，酸度变化速度减慢。添加5ut g 的样品在3 0 培养1 5 个小时，p h 从6 4 9 6 到6 1 7 7 ，对照组的样品p h 从6 4 3 0 到5 5 9 0 。添加t g ，大肠杆菌数明显下降。添加5 u 的1 0 为2 2 个g 、2 4 为5 6 、 3 6 。c 为1 1 6 个g ，对照组的1g 样品的大肠杆菌数在1 0 。c 培养2 0 小时为6 5 个g 、 2 3 为1 6 8 、3 6 为4 2 3 个儋。添加t g ，菌落总数明显下降。添加5 u 的茵落总数 在1 0 培养1 0 小时为8 6 个g 、2 4 为1 8 3 、3 6 为6 4 0 个愿对照组的1 0 为 1 8 0 个g 、2 4 为3 7 7 、3 6 为1 7 1 1 个g 。添加5 u 的菌落总数在1 0 培养2 0 小 时为3 7 8 g 、2 4 为1 0 3 4 、3 6 为7 5 4 3 g ，空白的1 0 。c 为1 1 3 1 个g 、2 4 为4 5 1 1 、 3 6 为4 5 3 8 1 个g 。 在对黄浆水中异黄酮的分析中，添加t g 对异黄酮含量有显著影响。t g 的添 加量在1 5 单位时，t g 的添加量越大，黄浆水中大豆异黄酮含量越低，不添加为 5 5u g m l 。添加5 单位后，仅为3 4u g m l 。 关键词：谷氨酰胺转胺酶，南豆腐加工，得率，口味，抑菌性能，异黄酮含量 湖北工业大学硕士学位论文 a b s t r a c t t r a n s g l u t a m i n a s e ( t g ) i sal i g a s e o ft h ea m i n oa c i d ，t h eh y d r o x i d er a d i c a lo f c a r b o x y lt e r m i n a li nt h eg l u t a m i ca c i dp r o d u c eav e r yc l o s er e a c t i o nw i t ht h ea m i d o g e n i nt h el y s i n e ，w h i c hi su s e di nf o o dh a n d l i n g n a n t o f uh a sm a n ya d v a n t a g e s ：i tc a nb e s i m p l ym a d e ，i t sp r i c ei sl o wa n di th a sh i g hn u t r i t i o n a lv a l u ee t c t h e r e f o r ei ti sl o v e d b yc o m m o np e o p l e h o w e v e r , t h en a n - t o f up r o c e s s i n gs t i l lh a sm a n yw e a k n e s s e s t h i s a r t i c l ei ss a w i n ga b o u tt h ei m p a c ti nn a n t o f up r o c e s s i n gw h i l ea d d i n gt gt oi t t gh a sm o r eo rl e s si n f l u e n c eo np r o d u c t i v i t yo fn a n - t o f u 、g e ls t r e n g t h 、w h i t e n e s s a n ds e n s eo fe v a l u a t i o no fn a n - t o f u t h r o u g he x p e r i m e n t ，t u r n so u tt ob et h a tg i v e nt h e l o o gs o y b e a nm i l k , w h e nt h et e m p e r a t u r ei s5 0 。c ，o p e r a t i n gt h ep u l p ，a d d i n g0 3 2 9o f g y p s m ，w h e nt h et r a n s g l u t a m i n a s ei s3u n i t s ，k e e p i n gw a r mf o r3 0m i n ，e a c hl o o g s o y b e a nm i l kc a np r o d u c eb e a nc u r d5 1 5 9i nt h ep r e s s u r e2 0 9 c m 2s i t u a t i o n ，b u tt h e b l a n ki sj u s t3 9 5 9 ，t h eo u t p u ti n c r e a s ef o r3 0 a n a l y z i n gt h eg e ls t r e n g t h ，t h eg e l s t r e n g t ho fn a n - t o f ui s7 0 3 9 c m 2b ya d d i n gt go f5 u n i t s ，b u tt h eb l a n ki sj u s t 1 4 1 9 c m 2 ，t h eg e ls t r e n g t he n h a n c ef o r4 0 0 n ee x p e r i m e n to fw h i t e n e s sc a ns h o w t h a tw i t ht go f5u n i t st h ew h i t e n e s si s4 6 3 8 ，b u tt h eb l a n ki s3 8 7 5 ，t h ea u g m e n t i s1 7 t h r o u g ht h es e n s eo fe v a l u a t i o n ，w ec a l lc o n c l u d et h a tt h es c o r ei s9 5 3w h e n a d d i n gt g o f3u n i t sw h i l et h es c o r eo ft h eb l a n ki sj u s t5 5 1 a d d i n gt gh a sg r e a te f f e c to nn a n t o f u a c i d i t yd u r i n gi tp r e s e r v e s ，t h ea c i d i t yo f t h es a m p l ea d d e dt gc h a n g e ss l o w e r a f t e rc u l t u r i n gf o r1 5h o u r si n3 0 ，t h ep ho f n a n - t o f us a m p l ew i t ht go f5u n i t s ，c h a n g ef r o m6 4 9 6t o6 1 7 7 ，w h i l et h ep ho ft h e b l a n kc h a n g ef r o m6 4 3 0t o5 5 9 0 a d d i n gt gt h en u m b e ro fe c o l id e c r e a s eo b v i o u s l y 1 9n a n - t o f us a m p l ew i t ht g o f5u n i t s t h en u m b e ro fe c o l ii s2 2i ni o c 、5 6i n2 4 、 1 1 6i n3 6 ，b u tt h en u m b e ro fe c o l io ft h eb l a n ki s6 5i n1 0 、1 6 8 i l l2 4 、4 2 3i n 3 6 * ca f t e rc u l t u r i n gf o r2 0h o u r s a d d i n gt gt h en u m b e ro fc o l o n i e sw i l ld e c l i n e d i s t i n c t l y a d d i n gt g o f5u n i t s ，a f t e rc u l t u r i n gf o r1 0h o u r s ，t h en u m b e ro fc o l o n i e si s 8 6i i l1 0 、1 8 3i n2 4 、6 4 0i n3 6 b u tt h en u m b e ro f c o l o n i e so f t h eb l a n ki s1 8 0i n i o c 、3 7 7i n2 4 、1 7 1 1i n3 6 c a d d i n gt go f5u n i t s ，a f t e rc u l t u r i n gf o r2 0h o u r s ，t h e n u m b e ro fc o l o n i e si s3 7 8i n1 0 、1 0 3 4i n2 4 、7 5 4 3i n3 6 ，b u tt h en u m b e ro f c o l o n i e so ft h eb l a n ki s1 1 3 1i n1 0 、4 5 1 1i n2 4 、4 5 3 8 1i n3 6 1 i 湖北工业大学硕士学位论文 i na n a l y z i n gt h ei s o f l a v o n e si nt h ey e l l o wp u l p ，w ek n o wt h er e s u l tt h a ti th a sa n o t a b l ei m p a c tt oi s o f l a v o n ec o n t e n tw h e na d d i n gt gt h ea d d i t i o no ft gi s1 - 5u n i t s ， t h em o r ea d d i t i o no ft g ；t h el e s si s o f l a v o n ec o n t e n ti nt h ey e l l o wp u l p ，t h el o s si s 5 5 u g m lw i t h o u ta d d i n gt ga f t e ra d d i n g5u n i t s ，t h el o s so fi s o f l a v o n e si nt h ep u l pi s o n l y3 4 u g m 1 k e y w o r d s ：t r a n s g l u t a m i n a s e ( t g ) ，n a n t o f up r o c e s s i n g , p r o d u c t i v i t y , f l a v o u r b a c t e r i o s t a t i cc a p a b i l i t y , i s o f l a v o n e sc o n t e n t i h 湖办二堂大学 学位论文原创性声明和使用授权说明 原创性声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取 得的研究成果。除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经 发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方 式标明。本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者签名： 私日期：p 谚备；月神 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留 并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授 权湖北工业大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采 用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 嚣二夥 日期：卅阵丁月9 日 钐日 契7 名 月签f 者 六 作如0椭谬 沦 ： 位 期 湖北工业大学硕士学位论文 第1 章引言 1 1 谷氨酰胺转胺酶的作用机理及功能 谷氨酰胺转胺酶( t ge c 2 3 2 1 3 ) 是一种催化酰基转移反应的转移酶n 1 。它 可催化在蛋白质以及肽健中谷氨酰胺残基的y 一羧酰胺基和伯胺之间的酰胺基转 移反应，利用该反应可以将赖氨酸引入蛋白质来改善蛋白质的营养特性。当蛋白 质中的赖氨酸残基的y 一氨基作为酰基受体时，蛋白质在分子内或分子间形成 一( y g l u t a m y l ) l y s 共价健，通过该反应，蛋白质分子发生交联，使得食品以及 其它制品产生质构变化，从而赋予产品特有的质构特性和粘合性能。当不存在伯 胺时，水会成为酰基的受体，谷氨酰胺残基脱去氨基，该反应可以改变蛋白质的 等电点及溶解度。 谷氨酰胺转胺酶能改变食品蛋白质功能性质的主要原因是：它可改变酪蛋 白、肌球蛋白和b 一乳球蛋白等蛋白质的物理特性【2 矧。利用谷氨酰胺转胺酶催化 作用可将各种必需氨基酸以共价键形式与各食品蛋白质结合，以弥补加工过程中 所流失或破坏的必需氨基酸而提高食品蛋白质的营养价值【l 。不同蛋白质也可 通过谷氨酰胺转胺酶作用结合成大分子，其物理特性与同种蛋白质分子结合体类 似，可作为开发新蛋白食品的方法，如：各种人造肉、仿蟹肉等的开发f 。也可 用于低盐食品的开发和面制品的n i m 1 6 1 。在低蛋白质浓度下，谷氨酰胺转胺酶 作用所产生的聚合体可溶于水，在高浓度下，谷氨酰胺转胺酶作用有助于胶体的 形成。利用此原理，可用于各种食品蛋白薄膜的制造【1 7 以羽，所制得的薄膜具有高 拉力强度，且不溶于水及其它溶剂。微生物来源的谷氨酰胺转胺酶同动物来源的 酶一样可以催化乳清蛋白、大豆7 s 、1 1 s 蛋白、小麦蛋白、肌球蛋白、酪蛋白等 蛋白质之间的交联反应【1 9 铷】。并且不需要c a 2 + 的激洲2 m 6 1 。 1 2 大豆加工利用现状及发展趋势 1 2 1 国内现状 以豆腐为代表的大豆食品的加工，是我们的祖先在食品生产方面对人类社会 的一大贡献。从汉代发明豆腐到现在已2 0 0 0 多年，大豆食品历经不衰，显示出旺 湖北工业大学硕士学位论文 盛的生命力。特别是2 0 世纪8 0 年代后，我国大豆食品的加工更是有了翻天覆地 的变化，花色品种不断翻新，技术水平日新月异，经济效益持续增长。目前，我 国大豆食品的生产基本上实现了工厂化和机械化，正朝着设备自动化、工艺科学 化、品种多样化、管理标准化、效益规模化的方向发展。 1 2 2 产业状况 据不完全统计，截止到2 0 0 7 年底，全国有一定经济规模的全民和集体所有制 各类大豆食品加工企业共4 3 0 0 户，其中油脂加工企业2 4 0 0 户，传统豆制品加工 企业1 7 6 4 户，新兴豆制品加工企业1 3 6 户。这些企业主要分布在北京、上海、重 庆、南京、沈阳和哈尔滨等大中城市。年加工大豆1 2 0 0 万吨，其中油脂加工年均 耗豆9 0 0 多万吨，生产各类油脂产品1 3 5 万吨，饼粕7 0 0 万吨：传统豆制品年耗 豆4 5 万吨，年产各类豆制品1 1 2 1 5 万吨：新兴豆制品年平均耗豆( 或豆粕) 6 5 万吨， 年产蛋白类产品1 0 万吨，豆乳粉( 豆奶) 1 6 0 万吨。另外，生产分离蛋白的厂家共 有2 6 家，其中黑龙江5 家、山东4 家、河南3 家、湖北2 家、北京2 家、吉林1 0 家。 1 2 3 发展趋势 众所周知，大豆蛋白是资源丰富和品质优良的植物性蛋白源。大豆所含的氨基 酸组份齐全，特别是人体所需的8 种必需氨基酸含量较高，其中赖氨酸含量可达 6 1 3 克1 0 0 克，同时还含有丰富的不饱和脂肪酸和2 0 余种钙、磷、铁等矿物质和 微量元素，不含胆固醇，其生物效价为6 5 ，净蛋白值为( n d p v ) 2 1 1 8 。据测试结果， 大豆蛋白的效率( d e r ) 及生物学价值( b 均高于其它油料作物。因此，大力开发应 用这一“资源丰富、加工易行、价格低廉占全球蕴藏和消费总量6 0 的大豆蛋 白资源，是跟踪世界发展趋势，调整我国膳食结构，提高身体素质，增加出口，创 造效益的有效途径。 1 3 传统豆腐评价和前景 找中国大豆产业的出路，不可轻视以豆腐、豆浆为代表的传统大豆食品。大 豆食品不仅养育了中华民族，还支持了中华5 0 0 0 年的可持续农业。中华民族也习 惯并喜好柔嫩的豆腐以及清香的豆浆，“豆浆+ 油条甚至成了许多人固定的早餐。 这也是中国居民所以长寿的因素之一。具有商业眼光的美国人看到了中国豆腐的 商机。传统豆制品的营养价值极高。牛奶常被称为营养食品的代表，其实豆腐、 豆浆的主要营养不亚于牛奶，豆腐含蛋白质和钙的含量高于牛奶，而含铁量是牛 2 湖北工业大学硕士学位论文 奶的1 0 2 0 倍以上。特别是豆腐中的钙和铁，具有较高的吸收率。加上大豆蛋白能 够降低钙的排泄，还有大豆异黄酮的保健作用。因此，大豆食品应是具有补钙、 预防骨质疏松等功能的保健食品。而比起牛奶和其他补钙药，豆腐、豆浆价格却 要便宜得多。众所周知，不饱和脂肪酸含量高的食用油，更有利于健康和保护心 血管。豆浆的脂肪成分中，不饱和脂肪酸占较大比例，而牛奶却相反。乳脂肪中 胆固醇的含量高往往成为西方国家人们减少乳制品消费的主要原因。而豆腐、豆 浆等豆制品胆固醇含量几乎为零。值得一提的是大豆脂肪中必须脂肪酸一亚油酸 含量高达5 0 以上，且含有6 1 2 的( ) 亚麻酸( 与深海鱼油e p a 、d h a 有同样 功能的b 3 型脂肪酸) 。这些都被认为是具有保健功能的重要油脂成分。除此之外， 科学家还发现大豆食品中还含有卵磷脂、低聚糖、皂甙等十多种保健成分 2 7 - 2 9 1 。 随着国民对食品安全问题的关注，食品准入制度的推进，传统大豆食品加工 将面临巨大的挑战。一方面，简陋的手工作坊生产的传统大豆食品将越来越不能 满足现代人对食品安全、方便等方面的需求；另一方面，在我国一些名优特产具 有不可低估的市场潜力 3 0 - 3 4 1 。此外，随着西方国家对大豆食品营养和保健价值的 深入了解，大豆食品必将被越来越多的西方人所接纳【3 5 瑚l 。因此，发展传统大豆 食品具有强劲的市场驱动力。 1 4 南豆腐的特点 由于采用凝固剂的种类不同，豆腐的类型、品味和质量亦不相刚3 9 川l 。在我国 主要有南豆腐，北豆腐和内酯豆腐。 南豆腐以石膏为凝固剂，其主要成分是硫酸钙。有生石膏( c a s 0 4 2 h 2 0 ) 和熟 石膏( c a s 0 4 ) 之分。做豆腐多用熟石膏。它是生石膏经过煅烧脱水后经粉碎制成 的，粒度为8 0 1 2 0 目。石膏点浆的特点是凝固的速度慢，属迟效性凝固剂，其优 点是出品率高、保水性强，适用幅度宽，能适应于不同豆浆浓度，做老嫩豆腐均可， 南豆腐多用石膏做凝固剂。由于石膏微溶于水，点浆时，需将石膏粉加水混合，采 取冲浆法加入热豆浆内。石膏属强电解质，是二价碱金属中性盐，在水中能产生带 电荷的离子m 9 2 + 、c a z + 、s 0 4 2 、c r 。加入适量的电解质，可使蛋白质所呈电荷 受影响，同时二价离子使蛋白质分子联结而凝聚成豆脑。这就是用石膏中的二价离 子作凝固剂的作用机理。 1 5 研究思路 谷氨酰胺转胺酶具有在蛋白质之间架桥形成e ( y - 谷氨酰基) 赖氨酸异肽键， 使蛋白聚合或交叉链接的特性，在改良食品物性和粘合力上有惊人的效果，在食 3 湖北工业大学硕士学位论文 品加工中具有重要的作用。商品化的谷氨酰胺转胺酶最初是从豚鼠肝脏中提取， 但由于酶的原料来源较少、分离纯化工艺复杂，导致酶的价格十分昂贵，仅限于 基础研究用。1 9 8 9 年a n d o 报道了利用微生物发酵法生产谷氨酰胺转胺酬刎，并 经过分离提取，得到纯化了1 7 4 倍的酶。通过微生物发酵法生产谷氨酰胺转胺酶， 是一种获得大量廉价谷氨酰胺转胺酶的方法，这使得谷氨酰胺转胺酶可以应用在 食品加工中。近年来无论在发达国家还是发展中国家对于食品的研究开发都非常 重视。人们不但要吃饱。而且更加注重食品的口感、风味和营养。传统食品越来 越难以满足人们的口味和营养需求。因此，提高传统食品的竞争力，不断改善传 统食品的品质是目前传统食品急需解决的问题。南豆腐以组织均匀、口感细腻而 受到消费者的喜爱，但是南豆腐在生产过程中也存在很多问题。点脑时豆浆的温 度高低与蛋白质的凝固速度关系密切。点脑时豆浆的温度高，豆浆中的蛋白质胶 粒的内能大，凝聚速度快，凝结组织易收缩，凝固点低，加石膏量较小，但是结 构网眼小，产品保水性差，弹性小，发死发硬。点脑时豆浆的温度低，豆浆中的 蛋白质胶粒的内能小，凝聚速度慢，凝结组织不易收缩，凝固点高，加石膏量较 多影响豆腐的口味，但是形成凝胶网眼大，产品保水性好，弹性好；但温度过低， 凝固点更高，加石膏量更多，并且豆腐脑含水量过高，反而缺乏弹性，易碎不成 型，很不好掌握。南豆腐的主要成分是蛋白质，是细菌的良好培养基，使豆腐很 容易变质，影响了人们对豆腐的信心。大豆含有异黄酮，具有强心、抗缺氧和抑 制性激素依赖性肿瘤生长的作用。豆腐生产工程中，流出的黄浆水中有大量异黄 酮，因此，研究南豆腐得率和口味、南豆腐的防腐保鲜以及减少黄浆水中的大豆 异黄酮的流失具有重要意义。本文也是以南豆腐作为研究对象，主要从谷氨酰胺转 胺酶对南豆腐的得率和口味的影响、谷氨酰胺转胺酶对南豆腐的抑菌性能的评价 以及谷氨酰胺转胺酶对黄浆水中大豆异黄酮含量的影响三个方面研究谷氨酰胺转 胺酶对南豆腐加工的影响。 4 湖北工业大学硕士学位论文 第2 章谷氨酰胺转胺酶对南豆腐的得率和口味的影响 南豆腐的得率和口味是很多种因素的结果，石膏的添加量影响豆腐的口味， 石膏的添加量越大，豆腐的口味越差。豆腐的持水性直接影响到豆腐的得率【柏l ，也 影响豆腐的口味，一般来说豆腐的持水性越好，豆腐的得率越高，持水性越好， 豆腐越细腻滑爽、爽口，口味也越好。豆腐的凝胶强度也是影响豆腐的口味的因 素之一，豆腐的凝胶强度越大可塑性越大，嚼劲越好，豆腐的口感越好。豆腐的 白度也是影响豆腐口感的因素之一。颜色洁白的豆腐，从感官上给人一种享受， 而影响人的食欲。本实验从豆腐的凝固点，豆腐的产量，豆腐的凝胶强度以及豆腐 的白度几方面研究谷氨酰胺转胺酶对南豆腐的得率和口味的影响。 2 1 材料仪器 表2 - 1 主要实验试剂 t a b l e2 - 1t h em a i nr e a g e n t si nt h ee x p e r i m e n t 试剂名称 苯甲基氧化碳酰l 谷氨酰胺甲酰基甘氨酸， 简写为c b z - g i n g l y l 谷氨酸吖- 单异氧肟酸 三羟基甲烷( t r i s ) 盐酸a ) 三氯乙酸 乙酸 绿化高铁a ， 盐酸羟胺 硫酸铜 硫酸钾 硼酸 l q 碘 百里酚 硫代硫酸钠 酒精9 5 福尔马林 特丁醇 正丁醇 谷氨酰胺转胺酶 5 规格 a r a r a r a r a r a r a r a r a r a r a r a r a r a r a r 医用 a r a r a r t g - k 型 生产厂家 s i g m a s i g m a 上海国药集团 上海国药集团 上海国药集团 上海国药集团 上海国药集团 上海国药集团 上海国药集团 上海国药集团 上海国药集团 上海国药集团 上海国药集团 上海国药集团 上海国药集团 上海国药集团 上海国药集团 上海国药集团 上海国药集团 日本味之素 湖北工业大学硕士学位论文 石膏 石蜡 氢氧化钠 三氯甲烷 甲基红 溴甲基酚绿 食品级 a r a r a r a r a r 武汉华顺分装 武汉华顺分装 上海国药集团 上海圜药集团 上海国药集团 上海国药集团 表2 - 2 主要试验仪器设备 t a b l e2 - 2t h em a i ne q u i p m e n t si nt h ee x p e r i m e n t 2 2 实验方法 2 2 1 豆腐的制作 2 2 1 1 大豆的浸泡 大豆浸泡的好坏对豆腐的得率和口味有很大影响【4 2 删。还有大豆的粒度、品 种、以及浸泡时压力等。对此，国内外研究较多i 桶3 】，我们不一一说明。有试验 表明浸泡温度2 0 c 浸泡时间1 0 小时时豆腐的得率最高1 4 2 1 ，为了尽量减少实验误 差，本实验尽量用同一批次的黄豆，采用浸泡温度2 0 。c 浸泡时间1 0 小时，用去离 子水浸泡。浸泡方法：1 0 0g 大豆清洗后加4 0 0g 的出离子水于2 0 c 下浸泡1 0 小 时。 2 2 1 2 豆浆的制作 取已经浸泡好的大豆，倒去2 5 吧水后加8 5 0g 的去离子水。用打浆机打浆后， 用医用纱布过滤豆渣得豆浆8 0 0g 左右。所得生豆浆在9 5 c 水浴锅中水浴2 5 分钟， 稍冷却后称量，取2 0 0 2 5 0g 小烧杯6 个，分别称取豆浆1 0 0g 。 2 2 1 3 豆浆点浆 分别在四种不同得温度下( 4 5 ，5 0 、5 5 、6 0 ) 保温一定时间后在该 温度下加不同量的石膏( c a s 0 4 ) 和谷氨酰胺转胺酶( t g ) 。 6 湖北工业大学硕士学位论文 2 2 1 4 豆腐成型 点浆后3 0 m i n 将已经凝固好的豆腐凝胶倒入自制压制豆腐模具中进行压制成 型，压力为2 0 眺m 2 。 2 2 2 谷氨酰胺转胺酶酶活力的测定 2 2 2 1 标准曲线的制作 用1m o l lp h 6 0 的t r i s 乙酸缓冲液配2 o | im o l m l 的l - g i ny 单氧肟酸，再 用此缓冲液稀释成0 - 2 0 | lm o l m l 之间的不同浓度，各取5 0 0ul 。再加入5 0 0l al 的1 5 三氯乙酸- 5 氯化铁，振荡混匀，以1 5 0 0l al 的t r s 和1 5m l 的1 5 三氯 乙酸5 氯化铁混合液作为空白，测定5 2 5n m 吸光值，由其浓度和吸光值作图可 得标准曲线。定义p h 6 0 ，3 7 c 时每分钟催化生成1l lt o o l 的l - g i ny 单氧肟酸的 酶量，为1 个活性单位( 功。 2 2 2 2 样品酶液活力的测定 按照f o l k 比色法测定方法酬。反应液中有1 0 0 0p1 1m 强s 醋酸缓冲液o h 6 0 1 、1 0 0i ll 的2m 盐酸羟胺溶液、2 0 0l al1 0m mn a c b z g i n g l y 、2 0 0l al 的 酶液，于3 7 1 2 水浴槽中反应1 0m i n ，添加1 5m l1 5 三氯乙酸5 f e c l 3 溶液终 止反应，以1 0 ，0 0 0r p m ，离心5r a i n ，取上清液测定5 2 51 1 1 1 1 吸光值。以所得的吸 光值与标准曲线做对照，即可得样品的酶活力。 酶活计算公式： u = ( o d s - - o d l - - o d 2 ) x 3 x 5 k 1 0 2 2 3 豆腐凝胶保水性测定 制作豆腐时，豆浆的水分含量一般高于8 8 。豆浆凝固后，形成的蛋白凝胶 网络将水等其它成分包容起来，因此宏观上豆腐凝胶呈固态。根据较可靠的估计， 与蛋白质相结合的结合水的量为0 3 一o 5 9 水g 干蛋白质【5 5 1 。因此，豆腐凝胶网 络中结合水所占比例很小，主要是物理截留水。豆腐凝胶网络形成后，在温度、 压力作用下，将发生一定程度的收缩，造成部分水的渗出和流失。豆腐的保水能 力表现在单位豆腐的含水量，由于实验都采用1 0 0g 豆浆，因此，豆腐的保水性就 是1 0 0g 豆浆制成豆腐后包含的水量。按国家标准g b t1 3 3 8 2 9 2 进行分析。 2 2 4 总蛋白质含量的测定 总蛋白质含量的测定参考国标g b 2 9 0 5 1 9 8 2 ，具体操作如下。 7 湖北工业大学硕士学位论文 皇苎! ! ! ! 皇! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! ! i i ii 一 一i ! i i ! ! 苎! ! ! ! ! 1 2 ，2 4 1 样品的制备 将大豆在粉碎机中磨碎，豆粉全部过6 0 目筛，至于1 0 5 c 干燥箱中干燥约1 0 小时，备用。 2 2 4 2 样品的消化 向消化管中加入0 2g 的上述样品，硫酸酮和硫酸钾混合催化剂4 0g ( 硫酸铜： 硫酸钾= 1 ：1 0 ) ，浓硫酸1 0m l ，将消化管放置于消化炉中，1 8 0 c ) 口1 1 热约4 0m i n ，升 温至3 5 0 加热2h ，当溶液呈现蓝绿色透明时继续加热0 5 1h 。关闭消化炉，将 消化管冷却至室温。 2 2 4 3 消化液的蒸馏 向接收瓶中加入2 0m l ，4 的硼酸溶液作为吸收液，加入甲基红一溴甲酚绿( 甲 基红：溴甲酚绿= 1 ：5 ) 2 3 滴，混匀后至于蒸馏装置的冷凝管下口，使冷凝管下口浸 入硼酸溶液中。向消化好的样品中加入足量的4 0 的氢氧化钠溶液，至溶液变为 黑褐色。通入蒸汽蒸馏约1 0m i n ( 始终保持液面沸腾) ，收集约2 0 0m l 蒸馏液。 2 2 4 4 滴定 用0 1m o l l 的盐酸标准溶液滴定收集的蒸馏液，至刚刚出现紫红色为终点。 2 2 4 5 分析结果计算 x ( ) 。( 1 1 - v o ) x 0 0 1 4 x c f 1 0 0 m 式中：x 一大豆中蛋白质含量( 质量百分率) v 滴定试样时消耗标准盐酸的体积，m l v 0 空白试样消耗的标准盐酸的体积，m l c 标准盐酸的浓度，m o l l m 试样的质量，g f 氮换算为蛋白质的系数，f = 6 2 5 2 2 5 水溶性蛋白质含量的测定 参照国标g b 5 5 1 1 1 9 8 5 ，具体操作如下： 2 2 5 1 样品的制备 将大豆粉碎，使9 0 以上通过6 0 目筛。 8 湖北工业大学硕士学位论文 2 2 5 2 水溶性蛋白质的提取 称取过筛后的试样5g ( w ，精确至0 0 0 0 1g ) 于磨口具塞的锥形瓶中，加入水 2 0 0m l ，摇混使之均匀分散，然后在2 5 3 0 温度下振荡2h ，取出后将混合液移 至5 0m l 容量瓶中，用水稀释至刻度，混匀后静置1 2r a i n ，将上层澄清液倒入离 心管中，在每分钟1 5 0 0 转的离心机中离心1 0r a i n ，在将离心上清液用快速滤纸过 滤，收集滤液，即为水溶性蛋白的提取液，备用。 2 2 5 3 水溶性蛋自质的测定 取水溶性蛋白提取液置于消化管中，以下方法同蛋白质含量的测定，见分析 结果计算： 水溶性蛋白( 干基，) l ( v 1 - v o ) x o o 1 4 x c x 2 5 0 f 1 0 0 5 w 式中：v 1 一滴定叫水溶性蛋白质提取液消耗的盐酸的体积，m l v o 一空白试样消耗的盐酸的体积，m l c 一盐酸的浓度，m o l l w 一试样重量，g 2 2 6 豆浆中固形物的测定 按国家标准g b t1 3 3 8 2 9 2 进行分析。称取2g ( 精确到o 0 0 0 1 9 ) 豆浆，至于 平皿中，在水浴上加热2 5 分钟，然后在1 0 5 ( 2 干燥箱中干燥一小时后取出，置于 底部有硅胶的干燥器内冷却至室温，称重。重复干燥o 5 小时，冷却称重，直至前 后两次称量误差不超过0 0 0 2g 即为恒重。 2 2 7 豆腐凝胶强度测定 凝胶强度的测定方法【4 2 】 在天平右端放置凝固好的豆腐，天平左端放置空烧杯，用砝码调节平衡，将 面积为l m m 2 的铁棒平面与豆腐平面保持水平接触，以4 0 5 0 滴r a i n 的速度向 空烧杯中滴加蒸馏水，使天平失去平衡，豆腐向上顶起而破裂，此时水的重量即 为豆腐的凝胶强度( g ci n ) 。 2 2 8 豆腐白度测定 用于白度测量时，豆浆的量为正常制作豆腐时的一半，压力为5 0g ci n 。成 型后为一薄豆腐片，更加适用于白度观察。测量时用薄塑料纸包裹，以免损坏以 9 湖北工业大学硕士学位论文 及表面不均匀造成实验结果数据不理想。实验过程中与豆腐制作一样，按照l o o g 的豆浆量，添加谷氨酰胺转胺酶。 2 2 9 显微观察 豆腐超微切片的制作【5 7 巧1 l ： 取样一固定脱水包埋一脱蜡一复水一展开一染色烘干一观察 取样操作要点： 用双面刀片切取样品，将其切成l m m xl m m 的小片，做好标签。 2 2 9 1 固色 福尔马林醋酸酒精固定液( f a a ) 成分如下： 酒精9 5 5 0 m l ，福尔马林5 m l ，冰醋酸5 m l ，水3 5 m l 材料在这固定液中，时间至少要1 8 个小时。固定的材料用7 0 的酒精换洗两 次后脱水。 固定液的用量是固定材料体积的5 0 1 0 0 倍。 2 2 9 2 脱水 配成四种含醇量( 包括特丁醇和酒精) 分别为7 0 、8 5 、9 5 、1 0 0 不等 的混合液。处理时间分别为过夜、1 2 小时、1 2 小时、1 2 小时。固定的材料顺序 按规定的时间处理经过第四液处理后，更换特丁醇两次，其中一次浸过夜，然后 进行石蜡渗透。 2 2 9 3 石蜡渗透 ( 1 ) 脱水后的材料放在盛有石蜡溶剂的标本管中，溶剂用量约及管长的1 3 。 ( 2 ) 加熔化的石蜡( 差不多加满) ，石蜡即在溶剂上层凝固。 ( 3 ) 出去软木塞，将标本管放在3 5 的定温箱中，使石蜡慢慢溶解渗入组织 ( 4 ) 经过2 、3 日后，移置于5 3 的熔蜡箱中，上层的石蜡完全熔化后，将 标本管轻轻振荡，使溶液均匀。 ( 5 ) 以后每隔4 小时，倒去一半溶液，加溶化的软蜡补足。换过四次后，将 溶液全部倒去，补入溶化的软蜡，2 4 小时后再换一次，除尽溶剂。 ( 6 ) 每隔4 小时，再用硬蜡换两次后即可包埋。 2 2 9 4 包埋切片和观察 包埋就是将石蜡渗透的材料，包埋在石蜡中，对蜡块切片。用三氯甲烷脱蜡 后，加水将切片展开，用1 苯胺兰进行染色。再置于清水中浸泡，除去多余的染 1 0 湖北工业大学硕士学位论文 色剂。再用烘干机烘干，温度在3 8 。c 左右。然后在2 0 倍显微镜下进行观察。 2 2 1o 豆腐风味及感官性能分析 豆腐感官品质评价： 在石膏量、保温温度、保温时间不变的情况下，通过添加不同量的谷氨酰胺 转胺酶，考查谷氨酰胺转胺酶对豆腐感官品质的影响，所制的的豆腐随机邀请1 0 人品尝，按照表3 标准进行评定打分，取打分平均值作最终的评定结果。 表2 - 3 豆腐感官评价标准 t a b l e2 - 3t h es e n s o r ye v a l u a t e s t a n d a r do fc u r e d b e a 2 3 数据处理与统计分析 所有实验均进行六个重复平行实验，计算其平均值。应用s p s s ( 1 1 5 版本，s p s s 公司，美国) 软件进行数据统计分析。应用方差分析进行豆腐参数显著性分析，所 有的显著性检验均在p 0 0 5 的水平下进行。 2 4 结果和分析 2 4 1 微生物转谷氨酰氨酶酶活力测定结果： 每克酶含酶活力单位为6 0 活力单位。 2 4 2 蛋白质含量测定结果 大豆蛋白质含量：4 5 3 5 0 2 2 ，豆浆中蛋白质含量：4 7 2 0 1 2 ，固形物 含量( ) 稳定在9 3 1 4 - 0 1 1 ，每批次蛋白质含量和制得的熟豆浆中蛋白质和固型 物含量差别不大，因此可排除研究中由于原料成分变化引起的豆腐变化。 2 4 3 谷氨酰胺转胺酶对石膏添加量的影响 在4 5 、5 0 、5 5 、6 0 的温度下，通过添加石膏使豆腐凝固的最低量叫 凝固点。1 0 0 9 豆浆中添加谷氨酰胺转胺酶( t g ) 的量分别为o 、1 、2 、3 、4 、5u ， 考查谷氨酰胺转胺酶对凝固点的影响。结果见表2 - 4 湖北工业大学硕士学位论文 从表2 - 4 我们可以看出，随着谷氨酰胺转胺酶的添加，豆腐的凝固点降低，在 4 5 ，没有添加谷氨酰胺转胺酶的凝固点为o 3 6g ，当添加谷氨酰胺转胺酶量为1 单位时，凝固点为o 3 2g ，当添加谷氨酰胺转胺酶量为3 单位时凝固点为o 2 2g ， 当添加谷氨酰胺转胺酶量为5 单位时，凝固点为o 1 3g 。在5 0 、5 5 、6 5 时 结果也是一样，在图2 1 中我们可以看出温度越高，豆腐的凝固点越低。但是当添 加谷氨酰胺转胺酶时，在不同的温度下豆腐的凝固点越来越接近，到添加谷氨酰 胺转胺酶时为5 单位时，在不同的温度下豆腐的凝固点几乎一样，没有添加谷氨 酰胺转胺酶时，4 5 和6 5 的凝固点相差0 1 6 9 ，添加谷氨酰胺转胺酶为5 单位时 4 5 和6 5 的凝固点相差仅o 0 4g 。 k l - 、 弋、 、 - - - 、 o 23456 加酶量( u ) 图2 - 1 谷氨酰胺转胺酶对凝固点的影响结果曲线图 f i g2 - 1c u r v eo fe f f e c t so ft go nf r e e z i n gp o i n t 2 4 4 多因素对豆腐白度的影响 考察石膏添加量( 曲、t g 添加量、点浆温度( ) 、点浆后保温时间( m i n ) 对 豆腐白度的影响，设计正交实验表，正交实验表设计见表2 5 4 5 3 5 2 5 l 5 0 3 2 1 o o o 0 0 0 o o o ( 3 一国爨 湖北工业大学硕士学位论文 表2 5 正交实验设计 t a b l e2 - 5o r t h o g o n a le x p e r i m e n t a ld e s i g n 因 石膏添加量( g ) t g 添加量( u ) 点浆温度( )点浆后保温时间( m i n ) 子 1o 。3 604 52 0 2o 3 815 02 5 30 4 0 35 5 3 0 40 4 256 03 5 几种因素对豆腐白度的影响结果见表2 - 6 表2 - 6 几种因素对豆腐白度的影响结果 t a b l e2 6e 虢c t so fs o m ef a c t o r so i lw h i t e n e s so ft o f u 在表2 - 6 中可以看出，在影响豆腐白度的因素中，谷氨酰胺转胺酶的影响是最大的，在级 差分析中发现，在因素谷氨酰胺转胺酶时的l 【1 平均、k 2 平均、i o 平均、k 4 平均分别为3 8 4 7 7 、 4 0 3 2 0 、4 4 0 4 5 、4 6 5 4 7 。在k 1 平均时值最小，k 2 平均、k 3 平均、k 4 平均依次上升，说明 谷氨酰胺转胺酶的添加可以增加豆腐白度。在表2 7 方差分析中发现。虽然因素谷氨酰胺转胺 酶的f 比值小于f 临界值，还是远远大于其他因素的f 比值，也说明在影响豆腐自度的因素 中谷氨酰胺转胺酶是最重要的因素。 1 3 湖北工业大学硕士学位论文 表2 7 几种因素对豆腐白度的影响结果方差分析表 t a b l e2 - 7 v a r i a n c ea n a l y s i st a b l eo fe f f e c t so fs o m ef a c t o r so nw h i t e n e s so ft o f u 为了进一步说明谷氨酰胺转胺酶对白度的影响，在温度为5 0 ，保温时间3 0 分钟，石膏添加量0 3 2g 的情况下1 0 0 9 豆浆中加谷氨酰胺转胺酶( t g ) 分别为o 、 l 、2 、3 、4 、5u 来研究谷氨酰胺转胺酶对豆腐白度的影响。 2 4 5 谷氨酰胺转胺酶对豆腐白度的影响 温度为5 0 ，保温时间3 0 分钟，石膏添加量o 3 2g 的情况下1 0 0g 豆浆中加 谷氨酰胺转胺酶( t g ) 分别为0 、1 、2 、3 、4 、5 u 来研究谷氨酰胺转胺酶对豆腐 白度的影响。结果见表2 8 表2 8 谷氨酰胺转胺酶对白度的影响的影响结果 1 阻b l e2 - 8e f f e c t so ft g0 1 1w h i t e n e s so ft o f u 表2 8 我们可以看出，随