转谷氨酰胺酶交联大豆蛋白对鸡蛋表面涂膜性能及洁蛋耐贮性影响机制的研究

The egg production of China has been in the first place of word for a long time. The surfaces of eggs are often accompanied by pathogens, manure and other impurities after the discharge of poultry cloacal. But about 90% egg consumption of our country is the bulk eggs, which poses a potential threat to human health. The clean egg is the product made by the processes of cleaning, disinfecting and coating, and coating is the most important part of the production. Coating material of current market is mainly chemical material, however the disadvantage of it is that harmful ingredients will gradually infiltrate into contents through the holes of eggs. Soy protein coating material is safe and non-toxic, but the poor film-forming properties have greatly limited its application..This research is based on enzymatic soy protein acyltransferation which occurs between γ-carboxylation amide from amine in the peptide and ε-amino group from lysine under an appropriate condition. By producing protein complex with different cross-linking degree, this reaction can change the coating soy protein characteristic of space conformation. Through the analysis of microscopic behaviors of the coating protein molecules, such as spectral characteristics, molecular rheology and electron microscopy map, this research investigates the impact mechanism of coating and preservation properties, for example, the degree of protein cross-linked by enzyme, the changes of protein steric effect, surface hydrophobic and number of surface base-SH, to provide a theoretical basis for developing soy protein coating material with better coating properties.

中国鸡蛋产量长期处于世界首位。鸡蛋经家禽泄殖腔排出后，表面常附有致病菌、粪尿等杂质，而我国鸡蛋约90%是以"散装鲜蛋"的形式进行消费，这对人体健康构成了潜在威胁。洁蛋是经清洗、消毒、涂膜的产品，其中涂膜是最重要的环节。目前市场上的涂膜剂主要是化工材料，缺点是有害成分能够通过蛋孔向蛋内逐渐渗入。大豆蛋白涂膜材料具有安全、无毒的优点，但目前涂膜性能还欠佳，极大限制了其应用。.本项目依据酶法催化大豆蛋白质转酰基反应的原理，将肽链中谷氨酰胺的γ－羧酰胺基与赖氨酸的ε－氨基在适宜的条件下发生转酰基交联反应，制备出不同交联程度的蛋白复合物，改变其涂膜鸡蛋时的空间网络作用特点。通过对涂膜蛋白分子光谱特性、流变学特性、电镜图谱等微观行为的研究，探讨酶法交联后蛋白交联度、空间位阻效应、表面疏水基团、表面巯基数等微区构象的改变对涂膜性能的影响机制，为我国研制出良好涂膜性能的大豆蛋白涂膜材料提供重要的理论依据

中国作为世界鸡蛋生产和消费大国，鸡蛋产量长期处于世界首位，近年来鸡蛋年产量平均在2700～2800多万吨，约占世界总产量的40～45%。鸡蛋经家禽的泄殖腔排出后，蛋壳表面附有粪尿、饲料、羽毛及其它杂质，而且常常还带有沙门氏菌、大肠杆菌等致病微生物，是名副其实的“脏蛋”。然而，在我国禽蛋约有90%是以“散装鲜蛋”的形式进行消费，这对人体健康造成了潜在的威胁。洁蛋是经清洗、消毒、涂膜的产品，其中涂膜是最重要的环节。目前市场上的涂膜剂主要是化工材料，缺点是有害成分能够通过蛋孔向蛋内逐渐渗入。大豆蛋白涂膜材料具有安全、无毒的优点，但目前涂膜性能还欠佳，极大限制了其应用。. 本项目以大豆分离蛋白为原料，依据酶法催化大豆蛋白质转酰基反应的原理，在适宜条件下，加入酰基转移酶催化蛋白进行交联，制备出不同交联程度的蛋白复合物，改变其涂膜鸡蛋时的空间网络作用特点，并对聚合物的微观结构进行了较为深入地表征，初步探讨了聚合前后蛋白质的结构变化。通过对蛋白聚合物涂膜鸡蛋样品的保鲜指标测定，初步揭示了聚合物对涂膜蛋品保鲜性能的影响，为我国研制出良好涂膜性能和保鲜性能的蛋品涂膜材料提供一定的理论依据和技术支持。.本项目为一年期非连续类小额资助项目，课题组全体成员共同努力圆满并超额完成了计划书中所规定的各项任务。初步探讨了酶法交联不同程度大豆蛋白与其微区构象的变化及涂膜性能间的内在机制，在此领域相关研究成果如下：本人第一作者已收录SCI文章1篇（《European Food Research and Technology》, DOI：10.1007/s00217-014-2190-3, online已录用待排版发表）；第一作者投稿SCI外文文章1篇（《Food Science and Technology International》, 稿件编号FSTI-13-0773. IF 0.907）；在国家核心期刊《食品工业科技》和《中国家禽》已公开发表文章2篇；申请国家发明专利1项“一种机械性能稳定型蛋白复合膜及其制备方法”（受理号201310685700.4），申请国家实用新型专利1项“一种可控用量的食品表面涂膜装置”（受理号201320715624.2）；相关技术已编入科学出版社出版的《植物蛋白制品加工新技术》专著中（张华江主编），预计2014年3月出版；培养研究生2名。