Prosessmålingsteknologi for proteinhydrolysater : FTIR-spektroskopi, SEC og OPA-metode

• Main Author: Ruud, Mari Linnéa
• Format: Dissertation
• Language: Norwegian

Enzymatisk proteinhydrolyse av restråstoff fra kjøtt-, fisk- og meierindustrien, med formål om å produsere spiselige peptidprodukter, er en voksende industri. For å kunne utnytte potensialet til disse proteinene er det viktig at råstoffet behandles riktig. I dag gjøres det målinger av sluttproduktet for å måle hydrolysegrad ved bruk av OPA-metoden. For å få bedre sluttprodukter er det viktig å ha en kontinuerlig kontroll av proteinkvaliteten underveis i prosessen. Det er ønskelig å bruke FTIR-spektroskopi til dette formålet da metoden har vist seg å kunne detektere endringen i proteinets struktur underveis i en hydrolyseprosess. For å få ytterligere informasjon om proteinhydrolysatet er det også ønskelig å undersøke om gjennomsnittlig molekylvekt beregnet ved bruk av SEC er en aktuell metode. Målet med denne oppgaven var å sammenligne FTIR-spektroskopi og OPA-metoden for analyse av proteinhydrolysat ved bruk av PLS-regresjon samt å sammenligne SEC og OPA-metoden. Prosjektet hadde også som formål å undersøke reproduserbarheten til SEC og OPA-metoden. Til sammenligning av analysemetodene ble hydrolysat fra myseproteinkonsentrat, melkepulver, helmelkspulver og mysepulver hydrolysert ved bruk av Flavourzyme og Alcalase over en periode på 3 timer brukt. Beregnet hydrolysegrad for proteinhydrolysatene, ved bruk av OPA-metoden, viste en økende hydrolysegrad etter hvert som hydrolysetiden økte. Denne økningen var svært ujevn. En stabilitetstest av OPA-reagenset viste at reagenset var ustabilt innenfor anbefalt brukstid, som kan ha spilt inn på resultatene. Ved bruk av Flavourzyme ble det oppnådd dobbelt så høy hydrolysegrad enn ved bruk av Alcalase. Beregnet gjennomsnittlig molekylvekt plottet som funksjon av hydrolysetid viste en jevn minkende kurve. Resultatene fra FTIR-spektroskopi av proteinhydrolysatene viste at det var mulig å detektere formasjon av frie karboksylat- og aminoterminaler underveis i hydrolyseprosessen. Nedbrytningen av proteinene og peptidene ved amid I og II båndene var noe kompleks å tolke. OPA-metoden viste seg å være en lite reproduserbar metode (%RTSD=14-30 (6 målinger innfor én dag) og 14-30 (6 målinger over 6 dager)). For SEC ble de relative standardavvikene beregnet til 1-7% for 6 målinger på samme dag. På grunn av feil under forsøket over 6 dager er det ikke mulig å konkludere med hvorvidt metoden er reproduserbar. FTIR-spektrene viste god korrelasjon med målt absorpsjon ved OPA-metoden (R2=0.93) og gjennomsnittlig molekylvekt (R2=0.9