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啤酒泡沫蛋白质的初步研究—啤酒泡沫蛋白质的结构特性及其在酿造过程中的结构变化

李维虎

  啤酒泡沫是啤酒的重要特征之一,是消费者品评啤酒质量的重要指标。丰富、稳定的啤酒泡沫可以带给消费者新鲜、清爽的视觉享受,赋予唇和口的触觉享受,以及泡沫破裂带来的风味物质的嗅觉享受。蛋白质对啤酒泡沫性能有重要的作用,对起泡和泡沫稳定性有着重要的作用。本论文以啤酒和麦芽为研究对象,蛋白质组成和结构作为研究方向,对啤酒泡沫蛋白质的结构特性及其在酿造过程中的蛋白组成和结构变化进行了研究与探讨,丰富了啤酒泡沫蛋白质研究理论,为提高啤酒泡沫性能及寻求预判泡沫性能的模式蛋白提供了理论基础和一定的思路。 对不同种类啤酒的泡沫蛋白及四种大麦芽水溶蛋白分子量组成和结构特点进行了研究与分析。啤酒泡沫蛋白以40kDa和5-17kDa的蛋白组成为主,不同啤酒样品的蛋白条带分布有所差异,泡沫蛋白质与泡持性有较大的线性关系。经质谱鉴定得到11种来自大麦的蛋白质,包括蛋白质Z4、脂转移蛋白LTP1、BDAI-1及部分酶抑制剂和少量醇溶蛋白片段,其中40kDa左右的蛋白条带为蛋白Z4,9kDa左右的蛋白条带为LTP1,并检测到了二者的不完整片断,可能与酿造的剧烈条件或酶的作用有关。对泡沫蛋白的理化性质和结构特征表明,泡沫蛋白质疏水性氨基酸较高,有较高的表面疏水性,二级结构以无规则卷曲和β-折叠为主,具有较强的温度、pH、酒精的稳定性,并且在蛋白质的分子量、表面疏水性以及二级结构特征与麦芽水溶蛋白有明显的差别,这些特性表明泡沫蛋白处于去折叠伸展状态,从而有利于在啤酒起泡时富集,对啤酒泡沫性能发挥作用。大麦芽是泡沫蛋白质的主要来源,麦芽水溶蛋白和泡沫蛋白的较大的差异,表明酿造过程对其蛋白组分和结构有重要的影响。 以苏麦和澳麦为原料,考察了啤酒酿造过程对蛋白质组成和结构的影响,并对重要的影响因素进行了初步探讨。两种麦芽在蛋白组成和结构变化方面规律是一致的。经过酿造过程,大部分的蛋白质被除去,形成了以40kDa和5-17kDa为主的蛋白质组成,麦汁、发酵液、啤酒的蛋白质分子量分布相似,该组成起始于糖化,在煮沸和啤酒发酵过程中40kDa和9kDa的蛋白质条件亮度增加,成为了啤酒和泡沫中的主要的蛋白质组分。蛋白质表面疏水性和二级结构特征的变化表明,蛋白质的结构发生变化起始于糖化,煮沸过程对蛋白质结构的具有决定性的作用,而发酵过程中结构变化并不明显,蛋白质以无规则卷曲和β折叠的柔性分子状态为主要特征。 因此,尽管麦芽水溶蛋白的热可溶性组分有较强的结构稳定性,麦汁、发酵液、啤酒具有相似的蛋白分子量组成,但是蛋白质的结构经过煮沸后已经发生了明显的变化。经过影响因素的初步探讨,蛋白质二级结构的剧烈变化和温度加热方式及还原性物质有很大的关系,麦汁成分的复杂性是蛋白质结构变化的重要因素。……   
[关键词]:啤酒泡沫蛋白质;液质联用;表面疏水性;圆二色谱;二级结构
[文献类型]:硕士论文
[文献出处]:江南大学2012年