谷朊粉酶解条件优化及其抗氧化活性

以溶解性为指标,采用单酶(Alcalase 2.4 L)和双酶(Alcalase 2.4 L+Flavourzyme 500 MG)2种方法水解谷朊粉,在单因素试验的基础上通过正交试验,优化了单酶和双酶水解的最佳条件,并分析了最优酶解条件下得到的2种产物的抗氧化活性、相对分子质量分布及其氨基酸组成。结果表明,单酶和双酶水解物的最大溶解性分别达到了61.38%和82.21%。水解物质量浓度为3.0 mg/m L时,单酶水解物的还原力、DPPH自由基、超氧阴离子、羟自由基的清除率分别达到0.81、71.82%、56.83%和70.82%,而双酶水解物相应的指标分别达到1.01、85.33%、74.84%和84.33%。结果表明,双酶水解不仅能提高谷朊粉的溶解性,而且也能明显提高其抗氧化活性。双酶水解物中小分子肽(分子质量1 500 u)和疏水性氨基酸的质量分数分别达到61.63%和33.74%,均高于单酶水解物,表明谷朊粉酶解物的抗氧化活性与小分子肽含量、疏水性氨基酸呈现正相关。     

双酶水解小麦胚芽及水解物的抗氧化活性研究

本文研究双酶相继水解脱脂小麦胚芽及对水解物抗氧化活性的影响。实验结果表明,与碱性蛋白酶和Protamex组合及碱性蛋白酶和风味蛋白酶组合相继水解得到的水解物相比,用碱性蛋白酶(Alcalase 2.4L)和胰蛋白酶相继水解得到的水解物的清除DPPH自由基能力和还原能力最大。上述三组不同酶组合的水解物的抗氧化活性均高于碱性蛋白酶单酶水解脱脂小麦胚芽的水解物。小麦胚芽双酶水解物的抗氧化活性与水解物浓度有关,增加水解物浓度可有效提高其清除DPPH自由基能力和还原能力。     

Alcalase和Flavourzyme协同修饰玉米蛋白制备抗氧化活性蛋白水解物

采用Alcalase和Flavourzyme对高底物浓度玉米蛋白单酶水解条件进行优化,并研究双酶协同水解玉米蛋白制备抗氧化活性蛋白水解物的工艺。结果表明:Alcalase的适宜水解条件为酶解温度50℃,p H 7.7,加酶量2%(V/m),反应时间75 min,该条件下玉米蛋白水解物的DPPH自由基清除率和还原力分别为74.34%和0.984;Flavourzyme适宜水解条件为酶解温度53℃,p H 6.4,加酶量5%(m/m),反应时间50 min,该条件下玉米蛋白水解物的DPPH自由基清除率和还原力分别为70.55%和0.715。双酶协同水解过程中Alcalase+Flavourzyme较Flavourzyme+Alcalase所得玉米蛋白水解物的抗氧化活性高,在110 min时Alcalase+Flavourzyme水解所得玉米蛋白水解物的DPPH自由基清除率与还原力达到整个水解过程中的最高值,分别为91.32%和1.341。     

酶解拟黑多刺蚁制备抗氧化活性肽

分别采用Alcalase2.4L、木瓜蛋白酶、复合蛋白酶、风味蛋白酶、胰酶水解拟黑多刺蚁,利用超氧自由基、DPPH自由基、羟基自由基清除能力、还原力、铁离子螯合能力、亚油酸自氧化抑制能力6个指标衡量水解物的抗氧化能力,并结合水解度(DH)、蛋白质利用率、多肽含量等理化指标筛选最适蛋白酶。结果表明,酶解物具有良好的体外抗氧化活性,其抗氧化活性与抗氧化肽的剂量呈正相关,其中Alcalase2.4L水解能力、酶解液抗氧化能力最强。还研究了热处理、超声、均质等预处理方式对水解能力、抗氧化能力的影响,发现均质对酶解产物的影响最大。     

酶法水解制备植物蛋白肽粉的研究

以大豆分离蛋白和谷朊粉为原料,选择碱性蛋白酶(Alcalase)酶解制备植物蛋白肽粉。考察了pH、酶解温度、酶解时间对大豆分离蛋白、谷朊粉及二者混合物分别酶解的影响。结果表明:相同的条件下谷朊粉的酶解程度比大豆分离蛋白高,所得肽粉的相对分子质量整体分布更小一些;大豆分离蛋白和谷朊粉混合物酶解制备的肽粉,其氨基酸组成比例基本满足FAO推荐的必需氨基酸模式,且肽粉中游离氨基酸含量很少;肽粉的表面疏水性远小于大豆分离蛋白和谷朊粉。研究结果为通过调节蛋白原料比例(大豆分离蛋白、谷朊粉等)来制备具有合适氨基酸配比的植物蛋白肽粉提供了理论基础。     

花椒籽仁抗氧化肽水解用酶的筛选研究

采用Protamex、Alcalase2.4L、Flavourzyme500MG、Neutrase0.5L、木瓜蛋白酶5种酶制剂水解花椒籽仁蛋白制备抗氧化肽,以水解度(DH)、多肽含量和水解产物的总抗氧化能力(TAC)、DPPH自由基清除能力、在亚油酸体系中的抗氧化性为指标对水解过程进行了分析,结果表明,Alcalase2.4L蛋白酶是制备花椒籽仁抗氧化肽的最适水解酶,其水解物的水解度(DH)为20.42%,多肽含量为21.83mg/mL,总抗氧化能力(TAC)和DPPH自由基清除能力分别为0.44mmol/L、65.47%,此外在亚油酸体系中具有一定的抗氧化性。     

复合蛋白酶水解谷朊粉制备生物活性肽的研究

以谷朊粉为原料,用复合蛋白酶水解,制备生物活性肽,并对其水解工艺进行优化。以水解度、肽含量和还原力为响应值设计了4因素(酶浓度、时间、温度、pH值)3水平的响应面实验,通过响应面实验得到最佳水解条件为:时间3h、pH7.3、温度54℃、酶浓度[E/S]是35mg/g和谷朊粉浓度3%,此时水解度为7.5%,还原力达到最大值0.573,肽含量为0.148mg/mL。结果表明,谷朊粉的水解物———小麦肽具有抗氧化能力。     

从谷朊粉中制备抗氧化肽的研究

对谷朊粉抗氧化肽的制备工艺及其抗氧化活性进行了研究。通过单因素试验及正交试验优化制备工艺,采用对Fe2＋的螯合作用、对DPPH自由基、羟基自由基的清除作用试验研究其体外抗氧化活性。结果表明：谷朊粉抗氧化肽的最佳制备工艺条件为：pH值9.0,时间4h,[E]/[S]1.25%,温度50℃,该条件下制备的谷朊粉抗氧化肽对Fe2＋具有很强的螯合能力,对羟基自由基和DPPH自由基具有很强的清除能力,即谷朊粉抗氧化肽具有很强的抗氧化活性。     

酶解小麦面筋蛋白及其组分功能特性研究

利用木瓜蛋白酶对谷朊粉功能特性进行改良,在pH7.0的条件下,研究时间对水解度的影响以及水解度对乳化活性和溶解度的影响,水解度为2.4%时,乳化活性可以达到72.5%.通过响应面实验,研究酶浓度、底物浓度、pH值、反应时间、反应温度对谷朊粉乳化活性和溶解性的影响,探索木瓜蛋白酶水解谷朊粉提高乳化性和溶解性的最佳反应条件,分析发现5个因素对谷朊粉乳化性的影响由强到弱的顺序为酶浓度、谷朊粉浓度、时间、温度和pH值.最佳水解条件为:酶浓度0.475%、反应温度60℃、反应时间1.63 h、pH6.6、底物浓度4%,此时的水解度为4.32%、乳化活性为63.4%、溶解度则为19.04%.经过超滤(10 ku)后得到的截留组分乳化活性与酶解面筋蛋白接近.     

黑豆蛋白质酶水解物体外抗氧化活性的研究

采用Alcalase、Neutrase和Flavourzyme蛋白酶水解2种不同类型的黑豆蛋白,在其最适水解条件下,通过单酶水解和分阶段多酶复合水解方式制备黑豆蛋白水解物,利用邻苯三酚自氧化法测定比较其体外抗氧化活性.结果表明:在水解度相近的情况下,早熟大粒黑豆蛋白的Alcalase单酶水解物的抗氧化活性高于晚熟小粒黑豆蛋白;在水解时间相同的情况下,黑豆蛋白的Alcalase单酶水解物的抗氧化活性高于Neutrase和Flavourzyme蛋白酶;Alcalase和Neutrase分阶段水解90 min高于Alcalase单酶水解4 h的黑豆蛋白水解物的抗氧化活性;试验获得的具有较高抗氧化性的质量分数为2%的黑豆蛋白酶水解物,对邻苯三酚自氧化的抑制率与0.01%的维生素C水溶液相近.     

琥珀酸脱酰胺对小麦面筋蛋白酶解产物抗氧化性的影响

研究琥珀酸不同脱酰胺程度对小麦面筋蛋白胰酶的酶解产物抗氧化性的影响。在相同水解度下,以DPPH.清除率、.OH清除率、ORAC值为抗氧化指标,结果表明低脱酰胺程度(22.4%)的小麦面筋蛋白酶解产物的抗氧化性有较大幅度的提高,高脱酰胺程度(60.4%)的小麦面筋蛋白酶解产物的抗氧化性降低。水解度15%的酶解产物的肽分子量分布表明,低脱酰胺的小麦面筋蛋白酶解产物中分子量小于3000u的肽段增加,高脱酰胺的小麦面筋蛋白酶解产物中分子量小于3000u的肽段减少;在相同水解度下的氨基酸分析结果表明,脱酰胺后的小麦面筋蛋白酶解生成的肽的疏水性和抗氧化性的氨基酸含量提高。因此,低脱酰胺的小麦面筋蛋白酶解产物抗氧化性提高的主要原因是产物中含疏水性和抗氧化性氨基酸的小分子肽含量提高。     

不同蛋白酶对小麦蛋白酶解物抗氧化活性的影响

小麦蛋白是小麦淀粉加工的副产物,酶解是提高小麦蛋白溶解性和功能性的有效方式,而酶解用酶种类可能对酶解产物的功能性如抗氧化活性有一定影响。采用碱性蛋白酶、中性蛋白酶、胃蛋白酶、风味蛋白酶、胰蛋白酶、木瓜蛋白酶6种常用的蛋白酶分别对小麦蛋白进行酶解,并对酶解4 h后酶解物的多肽得率、分子质量分布、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)自由基清除率、超氧阴离子自由基(O_2~-·)清除率、羟自由基(·OH)清除率等反映水解程度和抗氧化能力的主要指标进行评价。结果表明,风味蛋白酶酶解物中多肽得率最高,达91.44%,且分子质量小于3 000 D的多肽含量达76.9%;酶解物质量浓度为3 mg/m L时,木瓜蛋白酶酶解物对DPPH自由基清除作用最好,清除率为65.12%(P0.01),其次是风味蛋白酶(58.43%)和碱性蛋白酶(55.29%);碱性蛋白酶酶解物对O_2~-·清除率效果最好,清除率为58.68%(P0.01),其次是风味蛋白酶(49.25%);碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶酶解物对·OH清除效果最佳,清除率分别为59.23%和58.16%。结果说明,蛋白酶种类对小麦蛋白酶解物抗氧化活性影响显著,风味蛋白酶对提高蛋白水解程度和生成小分子质量多肽的作用明显,而碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和风味蛋白酶对提高酶解产物抗氧化活性效果较好。     

挤压预处理后小麦面筋蛋白酶解特性的变化

小麦面筋蛋白经挤压预处理后,利用复合蛋白酶(Protamex)和木瓜蛋白酶(Papain)酶解。与未挤压的酶解产物相比较,经挤压预处理后的酶解产物水解度明显提高(77%～122%),鲜味明显增强,但蛋白质回收率有所下降。挤压预处理后的小麦面筋蛋白酶解产物高分子组分减少,低分子组分显著增加,面筋蛋白酶解液中的鲜味物质以小分子肽和游离氨基酸为主。     

复合酶法制备小麦面筋蛋白咸味酶解液的工艺优化

为优化小麦面筋蛋白咸味酶解液的制备工艺,并考察其咸度及分子量大小.基于单因素实验,采用Box-Behnken响应面法,以酶添加量、酶解pH、底物浓度以及酶解温度为考察因素,水解度为指标,优化小麦面筋蛋白咸味酶解液的制备工艺,并采用电子舌测定其咸度;高效液相色谱测定其分子量分布.结果表明:制备小麦面筋蛋白咸味酶解液的最优...     

Preparation and antioxidant activity of wheat gluten hydrolysates (WGHs) using ultrafiltration membranes

BACKGROUD: Many hydrolysates from animal and plant proteins have been found to possess physiological activities. Wheat gluten, an important by‐product of the wheat starch industry, is produced worldwide in enormous quantities. In this study, wheat gluten hydrolysates (WGHs) were obtained by enzymatic hydrolysis and fractionated using ultrafiltration membranes. The antioxidant activities of the hydrolysates were investigated by various antioxidant assays, including the ability to inhibit the autoxidation of linoleic acid and the scavenging effect on free radicals. Amino acid composition and molecular weight distribution were also evaluated to determine their relationship with antioxidant activity. RESULTS: The pepsin hydrolysate (PeWGH) had the highest activity and was ultrafiltrated into three major types, PeWGH I (5–10 kDa), PeWGH II (3–5 kDa) and PeWGH III (<3 kDa). PeWGH III showed stronger inhibition of the autoxidation of linoleic acid and higher scavenging activity against 2,2‐diphenyl‐1‐picrylhydrazyl, superoxide and hydroxyl free radicals. Furthermore, PeWGH III had the highest total hydrophobic amino acid content (45.11 g per 100 g protein), and its molecular weight distribution ranged from 1700 to 100 Da. CONCLUSION: The low molecular weight and amino acid composition of PeWGHs were found to be strongly correlated with their antioxidant activity. PeWGH could be used as a natural antioxidant in the pharmaceutical and food industries in the future. Copyright © 2008 Society of Chemical Industry     

Continuous hydrolysis of modified wheat gluten in an enzymatic membrane reactor

BACKGROUND: The low solubility of wheat gluten is one of the major limitations to its use in food processing, and enzymatic hydrolysis has been found to be an effective way to prepare more soluble bioactive peptides from gluten. The aim of this study was to prepare bioactive peptides from modified wheat gluten (MWG) in a continuous enzymatic membrane reactor (EMR) that allowed rapid separation of low‐molecular‐weight peptides from hydrolysates, thus avoiding the disadvantages of batch reaction such as inefficient use of enzymes, inconsistent products due to batch‐to‐batch variation, substrate–product inhibition, low productivity and excessive hydrolysis. RESULTS: Wheat gluten was modified to decrease its lipid and starch contents in order to prevent membrane fouling. The optimal working conditions for Alcalase to hydrolyse MWG in the EMR were a substrate concentration of 20 g L^?1, an enzyme/substrate ratio of 0.03, an operating pressure of 0.04 MPa, a temperature of 40 °C and a pH of 9. The operating stability of the EMR (including residual enzyme activity, productivity and capacity) was high. The permeate fractions showed antioxidant activities that were mostly due to low‐molecular‐weight peptides. A simple theoretical kinetic model was successfully applied to the enzymatic hydrolysis of MWG in the EMR. CONCLUSION: Modification of wheat gluten made the continuous enzymatic membrane reaction more efficient and the EMR proved to be an effective means of producing peptides with particular properties and bioactivities. The permeate fractions (mainly < 1000 Da) were homogeneous and stable and also showed strong antioxidant activities. Copyright © 2011 Society of Chemical Industry     

分步酶解小麦面筋蛋白制备低苦味肽粉的研究

目的 研究分步酶解小麦面筋蛋白(wheat gluten, WG)制备低苦味肽粉的工艺。方法 选用中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胃蛋白酶水解WG至8%水解度,接着用风味蛋白酶对水解产物进行脱苦处理,对不同酶解产物中苦味肽的特性进行系统研究,探究苦味肽含量、氨基酸组成、分子量分布、表面疏水性等指标变化对WG酶解物苦味值的影响,对比风味蛋白酶对不同单酶酶解物的脱苦效果差异,分析风味蛋白酶对WG酶解物脱苦的内在机理,进而确定制备低苦味小麦蛋白肽粉的最佳酶解工艺。结果 中性蛋白酶的酶解产物经风味蛋白酶作用后,脱苦效果最显著,苦味肽苦味值从4.08降至2.25,酶解产物的苦味值可下降56.42%。木瓜蛋白酶的酶解产物经风味蛋白酶作用4 h后,酶解产物的苦味值最低,制备出苦味值为1.28的WG低苦味肽粉。结论 经分步酶解作用后,酶解产物中苦味肽的含量下降;疏水性氨基酸比例的下降和游离氨基酸含量的升高引起苦味肽苦味阈值的增大,共同导致酶解产物苦味值显著降低,该研究为酶解脱苦技术的快速发展和WG活性肽工业化生产提供新的参考。     

多宝鱼不同水解物肽段组成及体外抗氧化活性比较

为研究熟化、模拟消化和酶解对多宝鱼肉水解物抗氧化活性的影响,本研究分别采用碱性蛋白酶和胃蛋白酶-胰蛋白酶水解多宝鱼生肉和熟肉,制备生肉碱性蛋白酶水解物、熟肉碱性蛋白酶水解物、生肉体外模拟消化产物和熟肉模拟消化产物,并评价其水解度、相对分子质量分布、氨基酸组成、肽段组成和体外抗氧化活性的差异。结果表明:生肉碱性蛋白酶水解物的水解度最高,为20.18%;4种水解物的分子质量分布差异明显,共有肽段仅有1条,但氨基酸组成没有显著性差异;碱性蛋白酶水解物以肽段小于1000 Da的组分为主,2～4肽的含量达64.57%～51.73%,而模拟消化产物中1000～3000 Da的组分占比超过50%,以多肽(>10)为主,熟化过程会减少小肽(<6)的比例;体外抗氧化活性分析显示,碱性蛋白酶水解物的抗氧化活性均高于模拟消化样品,熟化会降低生肉碱性蛋白酶水解物的抗氧化能力,生肉碱性蛋白酶水解物具有最高的超氧阴离子和羟基自由基清除能力,以及最佳的铁离子还原能力。因此,碱性蛋白酶是优于模拟消化的多宝鱼蛋白水解方式,鱼肉的熟化总体上会降低水解物的抗氧化能力。     

不同酶切方式引发大豆蛋白构象变化及功能特性评价

本研究以枯草杆菌碱性蛋白酶、菠萝蛋白酶、枯草杆菌中性蛋白酶、胃蛋白酶和胰蛋白酶酶解大豆分离蛋白产物为研究对象,借助十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、紫外吸收光谱、荧光光谱、红外光谱解析不同酶切条件下蛋白产物构象变化,并对其乳化性及抗氧化活性等功能特性进行评价。结果表明：酶解促进蛋白解折叠,内部氨基酸暴露,并受到酶切方式的影响;菠萝蛋白酶酶解作用范围宽泛,疏水性氨基酸浓度达到最大值(27.10±0.08)%,氨基酸存在微环境发生改变,形成柔性结构单元,其乳化性及抗氧化性都得到明显改善,为具有最佳功能特性的酶解蛋白;酶特异性作用位点导致酶解作用程度较低的枯草杆菌碱性蛋白酶、枯草杆菌中性蛋白酶、胃蛋白酶及胰蛋白酶水解产物功能特性均高于未处理样品。值得注意的是,水解程度最低的胰蛋白酶水解产物呈现优异乳化稳定性,这是因为大豆中胰蛋白酶抑制剂抑制蛋白过度水解,提升蛋白溶解度同时,肽段长度适宜稳定包裹油滴。     

响应面优化冰岛刺参内脏团抗氧化肽制备工艺及其组成分析

以冰岛刺参内脏团蛋白为原料,利用复合蛋白酶酶解制备抗氧化肽。在单因素实验基础上,通过响应面法优化酶解工艺条件,并分析其抗氧化活性、分子量分布和氨基酸组成。结果表明,最佳工艺条件为底物质量分数4.4%,加酶量4887 U/g,pH7.0,酶解温度56 ℃,酶解时间4.2 h,在该条件下,2 mg/mL酶解产物的DPPH自由基清除率可达89.18%±0.11%,0.5 mg/mL酶解产物的ABTS自由基清除率和Fe2+螯合率分别为68.11%±0.12%、72.59%±0.08%,1.5 mg/mL酶解产物的羟基自由基清除率和还原力分别为71.86%±0.09%、0.7473±0.0105;分子量分布和氨基酸分析表明,冰岛刺参内脏团抗氧化肽中分子量低于1000 Da的肽占94.26%,富含酸性氨基酸和疏水性氨基酸,具有较高的抗氧化活性和营养价值。该研究为冰岛刺参深加工产业的发展提供了技术参考。