什么叫酶解工艺(大豆分离蛋白酶解工艺的响应面优化)

由于大豆分离蛋白的水溶性差和复杂的分子结构，大多数蛋白质的分子量超过100，000，并且在食用过程中消化率和生物利用度低[2]。因此，水解对大豆分离蛋白以降低大豆分离蛋白的分子量，特别是获得更易吸收和利用的复合氨基酸，提高大豆的营养和保健价值，是大豆蛋白产品深加工的研究热点。本实验以大豆分离蛋白为原料，采用复合酶水解大豆分离蛋白。采用响应面设计优化对酶解的温度、酸碱度和底物浓度，以获得较高的蛋白质水解度。

1材料和方法

1.1材料和试剂

大豆分离蛋白购自山东万得福工业集团有限公司，复合蛋白酶购自自诺维信(中国)生物技术有限公司，其他试剂均为国产分析纯试剂。

1.2方法

1.2.1水解度的测定方法[3]

水解度表示为水解后产生的-氨基酸氮占样品总氮含量的百分比。对大豆分离蛋白用复合蛋白酶水解10小时。水解后的-氨基酸氮量用甲醛滴定法测定，样品的总氮含量用凯氏氮测定法测定[4]。

1.2.2响应面优化测试

采用Box-Behnken设计的响应面法，以酶解反应的温度、酸碱度和底物浓度为考察因素，分别用A、B和C表示，以酶解后大豆分离蛋白的水解度为考察指标进行优化。

1.2.3数据统计和分析

利用Design-Expert(8.05b)软件对对响应面试验获得的数据进行分析，建立线性回归模型，计算最优指标和各因素对应的对水平

2结果和分析

2.1响应面优化测试

酶解反应的温度、酸碱度和底物浓度的设定因素见表1，通过Box-Behnken响应面设计进行优化，实验安排和结果见表2。

2.2回归方程的建立

2.3模型的方差分析

利用设计专家软件对检验数据对回归方程进行方差分析和显著性检验，如表3所示。

从表3中回归模型的方差分析可以看出，设计专家软件计算的多元回归方程模型的P值显著(0.0003)，而错配项的P值不显著(0.9611)，表明该模型具有良好的拟合度。

2.4响应因子水平优化

使用设计专家软件制作响应值和回归模型因子水平之间的响应面和等值线图，如图1所示。

从图1可以看出，各因子水平的对响应值的影响是变化的。利用设计专家软件，最佳因子水平为：温度51.83，酸碱度7.15，底物浓度13.74%。在此条件下，DH的最大预测值为52.35%。在此条件下进行了3次平行验证试验，平均DH值为52.65%，与预测值吻合较好，表明响应面模型能更好地反映实际测试情况。

3结论

采用响应面法对对大豆分离蛋白的水解工艺进行优化，并通过处理Design-Expert软件的对试验数据，得到多元回归方程和响应面模型。利用响应面模型预测了最佳实验条件：温度51.83，酸碱度7.15，底物浓度13.74%。在此条件下，对三个批次进行了测试，平均DH为52.65%，与模型预测值非常接近。