干酪制备中的皱胃酶性质_张国农.pdf

第 15 卷 第 4 期 无锡轻工大学 学 报 J U R NALOFWUX I UNIVE R SIT YOF LIG HTINDUST R Y V ol 15 1 9 96N o 4 干酪制备中的皱胃酶性质 张国农卢蓉蓉林金资 食品学院 摘要研究了制备干酪过 程中皱 胃酶的主要性质 主要是C a C I 浓度 温度 pH 值 对 皱 胃酶的活性有显著影响 主题词 干酪 皱 胃酶 活 力 中图分类号 T S20 1 2 5 0 前言 选用适当 的凝乳酶是干酪制造工艺中一个关键的因素 实际生产 中的凝乳酶 有单一 品 种 也有 混合品种 如 皱胃酶 猪胃蛋白酶 目前的商业 酶 大多数已被微生物凝乳酶和皱 胃酶 猪 胃蛋白酶等混合性 的动物蛋白酶取代 凝乳酶代用 品的用量虽有增加 但皱 胃酶仍 不失为最优的凝乳酶 实验表明 干酪的质量与使用的凝乳酶的种类有如下顺序关系 皱胃 酶 最优 M mieh ei粗制酶 M pu si l l u s粗制酶 牛胃蛋白酶 猪胃蛋 白酶 为了生产优 质的干 酪 最适宜的凝乳酶还是皱胃酶 我国畜牧业每年宰杀数以百万 的犊牛 若皱 胃能充 分利用 则不需使用其他凝乳酶代用品 因此 有必 要对皱 胃酶 的一些性 质进行 研究 1 材料与方法 LI 主要原料与仪器 1 1 1 原料牛乳无锡市乳品厂皱 胃酶 无锡轻工大 学 自制 1 1 2 菌种乳酸链球菌 无锡轻工大学 乳脂链球菌中科院上海工业微生物研究 所 乳酸链球菌丁二 酮亚种 无锡轻工大学 保加 利亚 乳杆菌 无锡轻工大 学 1 1 3 仪器 冷冻 干燥仪 Vit ri Co n 0 124型 差热扫描分析仪 p e rkin Elm e r Ds c7 型 LZ 实验方法 1 2 1 皱胃酶的提取与精制 犊牛皱 胃 清洗 细切 浸提 3 次 过滤澄清 吸取 收稿日期 1 9 9 6 一0 5 一 13 张国农等 干酪制备 中的皱 胃酶性质 32 3 上清液透析 取上清液冷冻干燥 皱胃酶 密封 低温保藏 1 2 2 皱 胃酶活力 测定取 1 0 0ml原料乳于烧杯中 水浴加热至 3 5 C后加人1 0m l l 的 皱 胃酶食盐水溶液 迅速搅拌均匀 准确记 录开始加人酶溶液直到乳凝固所 需 的时 间 按下 式计算活力 活力 供试乳数量 240 0 s 皱胃酶量 凝乳时间 s 2 400 5 为测定凝乳酶活 力时所规定的 时间 即4 0m i n 2 3 干酪制备工艺 原料乳 净化 加热杀菌 冷却 添加发 酵剂 C a C 1 2 等 加 皱 胃酶 凝乳 切割 乳清排除 装模 压榨 盐 渍 成熟 包装 冷 藏 成品 结果讨论 c ac l Z 浓度对皱胃酶活力的影响 C aC I 浓度对皱 胃酶活力有显著影响 随着C a C I 加人量的增加 皱胃酶活力也增加 在 自2 帕8 次 只吧勺 以 年 0 0 3 0 1 0 范 围内两者 呈线 性关系 见 图 1 干 酪制备过程中 原料乳因季 节 的变 化或加热杀菌而 引起乳中可溶性钙的减少 所以必须加人适量的C a C 1 2 这 不仅可 调节 酶 的用量 还可有效缩 短凝乳 时间 提高得 率并使酪蛋白保持适宜 的硬 度和弹性 2 2pH 值对皱 胃酶活力的影响 卜H值对皱 胃酶 活 力 亦有 显著影 响 在 pH5 8一6 8 范 围 内 皱 胃酶活力 随 pH 上 升而 下降 在 pH6 0一6 3 之 间 酶活力下 降较为平缓 在 pH6 4左 右下降较快 见图 2 根据前人的研究皱 胃酶的最适 pH 在 5 0 70 6O 50 4O 3 J C aC12加入量 图 1CaC I 含量对皱胃酶活力的影响 一5 5 之间 这表明皱 胃酶 可 能 含有 两 个以上 的活 性中心 而根据图 2 的曲线判断 在 pH 6 3一6 4 之间很可能是活性 部位某 一质 子移变基团 的 pKa 值 因此 当 pH 6 4 时 酶变 成未加质子的非活性 导致活力降低 实验同时证明 牛乳在 pH 6 7 时 牛乳凝乳困难 甚 至不凝 因此 对牛乳来讲 酸 度调整在 pH6 1 6 2 较为适宜 2 3 温度对皱胃酶活力的影响 图 3 表明 皱 胃酶在4 l C左 右活性 最强 活性 与温度呈典型的钟 罩形 2 次曲线关系 图 4 的皱 胃酶热变性一失活曲线表明 皱 胃酶 的失活是一个双相过程 即皱 胃酶含有不同的耐 热部分 其中不 耐热的部分在同样 温度下 失活较快 其速度常数是一 1 6 6 7 55 一 而 耐热部分 在相同温度下缓慢失活 其速度常数是一 6 3 3 又10 一25一 实验结果同时显 示 在s l C时 酶 的耐热部分约占酶的总 活力的 2 9 左右 需 要指出 的是 加热温度 加热时间和加热方式 如微波加热或在低pH 值下 都会影响酶的双相特性 一般而言 温度升高 则耐热部分的 比例下降 3 24 无锡 轻 工 大 学 学报第巧卷第 4期 次 袂组禽异 洲即6 如即 岁 只汇一勺 份 6 68 名 03 4384246蕊 温度 C 图 Zp H 对皱胃酶活力的影响图3温度对皱胃酶活力的影响 2 4 皱胃酶热稳定性的研究 研究皱 胃酶 的热 稳定 性对于选择 干酪制造 工艺中的加热温度具有一定意 义 在干 酪凝 乳 阶段 温度不高 酶是 稳定 的 然而在 融化 干 酪 的制造过程中 高温会使酶的活性受到损 害 运用差热扫 描 分析技术研究 皱 胃酶热稳 定性 未见报 道 图 4 和 图弓的差热扫描分析 DSC 结果说明 在本实验 中制备的酶至少含有两种成分 其变性温度分别在9 5 C和10 0C 左右 但在凝胶 电泳实验中 无法区分两者 只能检测一条谱带 这一方面说明 两种成分 很 可能是 两种酶蛋白 性质接近 另一方面也说明D SC在 检测物质纯度上 的作用 P E A KFR M 七弓才 19 三3 1工 1戈 二 7 96 N S ET一71 01抓 J 子RA N 78 3 36 2 P E A K 94976 2 门 一 协5 一刀工J 了 17 叮了 I n乃 3已 渗乙 江 l 哎留 山 入八卜 l J 9 8 功阴5 j3 川 川 次 之华食冥 4 80 里 图4 皱胃酶 在s l C 下失活试验 5 川 6 了 丁 R 川 功 工 001 10 0 T e mpe ratu r e l 卜 TASERIESDS 7 图5皱胃酶变性温度的测定 D S C 检测 3 结论 在制备干 酪的实验过程中 研究了影响皱胃酶 活力的诸多因素 主要 是C a C I 浓度 pH 值 温度等 同时用差热扫描分析方法对皱 胃酶 的热稳定 性进行了研究 结果表明 CaC I 浓 度在 0 0 3 一0 1 0 内 皱胃酶活力随C a C I 加人量的增加而增加 pH 在 6 1一6 2 范围 内 酶活较为适宜 皱 胃酶 在4 l C左 右活性 最强 这 些在实际操作时加以控制 就能生产 出 张 国农等 干酪制备 中的皱 胃酶性质32 5 理想的产品 8 参考 文献 Seo tt R Che e s em ak一 ng Pr a e tie e Znd edn Els e v ie rAp pl一 edS e i enee Publ 一 s he rs 乳品工业手册 轻工业出版社 1 987 l so n NF T re n d 一n C h e ese M anu f a eru re J D S c 一ene e 1 98 1 6 106 3一1069 王 璋编译 食品酶学 轻工业出版社 1 9 90 Fo xFP Ch e e s e C h e m lstry Phy sie san dM 孟 e r bo log y Els e v一 e r Ap pl一 ed S eienee P u l 一 she rs 1 98 2 1 顾瑞霞 凝乳酶及其代用 品 轻工业出版社 19 92 Be rr ldge NJ S o m e b s e rvar一 o n so nthe De te rm in atio no f the A er一vityof R enn et T h e A nalyst 1 9 52 77 Fri ede nthal M Sil m e r E Kb ste r A R en net A ctlo n on Sk m M k J D S e i 1 9 79 6 8 342 345 Fo xP F D evelopn lenrs In l a 玉 ry Chem 一 srry Appli ed Se 盆 e n e e Pu L 一 shers I T D 1 982 C hee s eP re Pa ra tio n R o ngron gL inJin z i n u IL R ennet ProPe rtie s Z ha ng G uono n g Seho olofFo o d S eiene e 匕 T e ehn o l o g y A bstr a et Them a i or ProPe rtie s o f e heym osinus e di ne