响应面法对酶水解谷朊粉制备生物活性肽的优化研究

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。在单因素实验中，研究了时间、温度、pH值、谷朊粉质量分数和酶浓度5种因素对水解度的影响。在此基础上以水解度、肽含量和还原力为响应值设计了4因素(酶浓度、时间、温度和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：时间3h、pH7．3、温度54℃、酶浓度[E／S]是35mg／g和谷朊粉质量分数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。     

响应面分析法优化酶法提取谷朊粉工艺的研究

在单因素试验基础上,提取温度、pH、静置时间3个因素,根据中心组合(Box-Benhnken)试验设计原理采用三因素三水平的响应面分析法(RSM)对谷朊粉的提取工艺进行优化。在分析各个因素的显著性和交互作用后,得出谷朊粉提取的最佳工艺条件为:提取温度46.4℃、提取pH 6.2、静置时间32.4 min,提取率为12.49%。与工厂实际生产的提取率11%进行对比,酶法提取谷朊粉可以有效提高其提取率,实际生产中可以采用酶法提取取代常规提取方法。     

酶解谷朊粉的研究进展

综述了近几年来酶解谷朊粉各方面的研究进展。通过酶法将谷朊粉改性,可以拓宽谷朊粉的应用领域,提高产品的附加值。     

酶解谷朊粉-卡拉胶复合体系凝胶特性研究

采用物性仪研究了酶解谷朊粉-卡拉胶复合体系的胶凝条件和凝胶特性。结果表明,酶解谷朊粉为300 mg/mL时仍是松软的糊状形态,添加0.3%卡拉胶时凝胶成形较好;随着卡拉胶浓度或酶解谷朊粉浓度增加,凝胶的黏性和弹性持续提高,而硬度则在0.3%卡拉胶或250 mg/mL谷朊粉时达到最高点后逐渐下降;随着加热温度增加或加热时间延长,凝胶的质构特性均呈现先逐渐增加后又下降的趋势。综合分析可知,在酶解谷朊粉300 mg/mL、卡拉胶0.3%8、0℃加热30 min条件下形成的复合凝胶硬度(252.822 g)、黏性(128.112 g.s)和弹性(0.045)均达到了较高值。     

谷朊粉钙离子螯合肽制备工艺优化及其结构表征

目的 优化谷朊粉钙离子螯合肽制备工艺并对其结构进行表征。方法 以水解度为指标,探究温度、时间、pH及加酶量等因素对谷朊粉酶解的影响;以钙离子螯合肽生成量为指标,探究不同因素对钙离子螯合肽生产量的影响;并根据结果进行Box-Behnken响应面实验优化螯合工艺。通过扫描电镜分析和红外分析对谷朊粉钙离子螯合肽进行表征。结果 最佳酶解工艺为:液料比17.5:1(mL/g)、碱性蛋白酶和风味蛋白酶添加比例为3:1、加酶量5000 U/g、酶解pH 9、酶解温度50℃、酶解时间4.0 h;优化后的最佳螯合工艺为:螯合温度38℃、肽液浓度13.5%、肽钙比5:1、螯合时间12.0 min、螯合pH 7、静置时间35 min、无水乙醇添加量为7倍体积,在此条件下钙离子螯合肽得率为50.85%。扫描电镜结果显示,螯合肽外观发生明显改变,更有利于吸收;红外光谱分析表明,钙离子可能与谷朊粉多肽上的-NH、-COOH结合。结论 本研究建立的谷朊粉酶解工艺、钙离子螯合工艺可行,可为谷朊粉深加工和产品研发提供思路与理论参考。     

响应面法优化酶改性谷朊粉替代口香糖胶基的研究

利用谷氨酰胺转氨酶(MTG)对谷朊粉(WG)进行改性,采用响应面法优化改性工艺条件,并利用改性WG全部替代胶基制作口香糖。结果表明,六种谷朊粉中恒丰产WG最适合生产口香糖。利用响应面法优化MTG改性WG的最佳工艺条件为:酶浓度2.21%,反应温度49.88℃,反应时间1.54h,pH6.63,此时改性WG的粘度为5.42kcP,比改性前提高了67.73%。利用改性WG制成口香糖的感官评分比改性前提高了16.8%,咀嚼时间延长了93.5%。     

响应面法优化α-淀粉酶的酶反应体系

目的:采用单因素实验及响应面法优化α-淀粉酶的反应体系.方法:以淀粉为底物对象,以可溶性淀粉浓度、α-淀粉酶浓度、反应时间为考察因素,在单因素实验基础上,运用Box-behnken 实验设计方法研究各因素及其交互作用对α-淀粉酶作用底物时的反应速度的影响.结果:建立α-淀粉酶酶反应体系的最佳反应条件为12.0 mg/m...     

响应面分析法在改善谷朊粉凝胶特性中的优化研究

研究利用转谷氨酰胺酶（TGase）的交联作用以改善谷朊粉的凝胶特性，通过响应面分析法优化了影响谷朊粉凝胶特性的因素，包括酶浓度、谷朊粉浓度、反应温度和反应时间。结果表明：当酶浓度为8.00 U/g谷朊粉，谷朊粉浓度为20.00%，反应时间为2.50 h，反应温度为40.00℃，pH为2.56时，经过TGase修饰过的谷朊粉的凝胶质量最好，符合医药工业的原料要求。     

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。     

谷朊粉酶解制备多肽饲料添加剂的研究

以谷朊粉为原料,利用中性蛋白酶酶解谷朊粉生产分子量分布合适的多肽动物饲料添加剂.以酶解反应溶液中的蛋白质水解度为指标确定谷朊粉的添加量和酶解时间;结合蛋白质溶解率、多肽含量及多肽分子量分布,确定中性蛋白酶的添加量,再结合蛋白的体外消化情况探讨最佳的酶解工艺.结果表明:当酶解时间4h、酶解温度45～50℃、谷朊粉质量分数10％和酶的添加量9 000 U/g时,蛋白质水解度为15.8％、蛋白质溶解率为72.02％、多肽质量浓度为14.45mg/ml,多肽分子量分布在3 000～180 u的占57.6％,蛋白质体外消化率达到86.31％.     

有限酶解谷朊粉的流变学特性研究

采用动态流变仪对有限酶解条件下谷朊粉酶解物的静态流变学特性进行了研究。结果表明,谷朊粉酶解物是典型的非牛顿流体,表现为剪切稀化的假塑性流体性能,其流体特性受剪切速率、体系温度、蛋白质浓度、剪切时间及添加剂等因素的影响。剪切速率、体系温度及蛋白质浓度越高,酶解物剪切稀化的现象越明显,剪切时间对其影响则较小。加入麦芽糊精后蛋白酶解物的黏度都有所提高,流变学特性更佳。     

微波处理对酶解谷朊粉的影响

以谷朊粉为原料,研究了微波预处理对中性蛋白酶水解谷朊粉水解度的影响。结果表明,微波作用不改变酶解反应的最适温度和pH,也不改变水解度与水解温度、pH、底物浓度、酶浓度之间关系曲线的变化趋势,但使谷朊粉酶解后的水解度提高了。在微波功率540W,作用时间120s的预处理后,中性蛋白酶水解谷朊粉的最佳工艺条件为:酶加量3%E/S,反应温度40℃,pH 8.0,底物量8%,水解时间2h,水解度为31.58%。     

乙醇溶液中酶解谷朊粉制备谷氨酰胺肽

比较了Alcalase 2.4 L FG分别在水体系和乙醇体系中酶解谷朊粉制备谷氨酰胺肽的效果。以水解液中蛋白质含量、水解度、多肽含量、酰胺氮含量为指标,确定酶解体系为乙醇单一浓度不稀释体系。此外,以酰胺氮含量为主要指标,综合考察水解度变化,通过单因素实验和正交实验确定酶解工艺条件。结果表明,当乙醇浓度40%,温度47.5℃,底物浓度14%,加酶量7 000 U/g,反应时间3.5 h时,水解液的水解度为14.26%,酰胺氮含量为3.07 mmol/g。     

基于解淀粉芽胞杆菌的发酵谷朊粉制备工艺

为了开发基于发酵法基础上的新型谷朊粉深加工产品,选取解淀粉芽孢杆菌为发酵菌株,以发酵后底物中的有效谷氨酰胺含量为评价指标,通过单因素和正交试验优化了发酵谷朊粉的工艺条件:m(种子液)∶m(谷朊粉)∶m(水)=2∶5∶8,发酵时间16 h,发酵温度为40℃。在此条件下,发酵谷朊粉获得的肽中有效谷氨酰胺含量为204.62 mg/g。通过与酶解谷朊粉产品进行对比发现,发酵谷朊粉具有更高的有效谷氨酰胺(gln)、水溶性蛋白和小分子肽含量(P0.05)。     

双酶分步酶解谷朊粉制备短肽的研究

本文通过比较酶种类、加酶量、底物浓度、酶解温度、酶解时间对短肽得率和水解度的影响,采用二次回归正交旋转组合设计优化分步酶解制备谷朊粉短肽的最佳工艺。在复合蛋白酶(Protamex)水解谷朊粉91.50 min后加入中性蛋白酶(Neutrase)继续酶解121.50 min,Protamex添加量为665.00 U/g底物,Neutrase添加量为5 290.00 U/g底物,水解温度50℃,质量浓度12%,在此条件下,短肽得率为69.88%,水解度25.74%。经高效液相色谱测定,分子质量小于1 000 Da的水解产物占100%。采用Protamex与Neutrase分步酶解谷朊粉制备谷朊粉短肽,与现有制备谷朊粉短肽方法相比,避免了后续脱盐步骤,简化工艺,且具有制备条件温和,TCA-NSI和DH高,纯度高,分子量集中分布于1 000 Da以下等特点。     

响应面法优化微波辅助酶解制备抗性淀粉工艺研究

采用微波辅助酶解制备玉米抗性淀粉,以玉米抗性淀粉收率为指标,在单因素试验基础上,进行BoxBehnken试验设计,对耐高温α-淀粉酶添加量和酶解时间、普鲁兰酶添加量和酶解时间4个因素进行响应面优化试验分析。结果表明4个因素的影响主次关系为普鲁兰酶酶解时间耐高温α-淀粉酶酶解时间耐高温α-淀粉酶添加量普鲁兰酶添加量。响应面优化试验确定微波辅助酶解制备玉米抗性淀粉的最优工艺参数:耐高温α-淀粉酶添加量3 U/g干淀粉、酶解时间30 min,普鲁兰酶添加量8 U/g干淀粉、酶解时间4.5 h。     

超声波频率对谷朊粉酶解产物抗氧化性的影响

随着谷朊粉产量日益增大,研究谷朊粉的新用途已经势在必行。采用碱性蛋白酶酶解谷朊粉,研究了超声波不同频率对谷朊粉水解度以及酶解产物产物抗氧化能力的影响,为拓宽谷朊粉的应用范围提供一定的理论基础。试验结果表明:经过超声波辅助酶解,水解度和酶解产物的抗氧化能力都有所提高,低频辅助酶解效果最佳,水解度提高至5.16%,比未加超声波时(空白)高出1.06%;酶解产物亚铁离子螯合能力的IC50值为0.515 mg/mL,比空白(0.792 mg/mL)小0.277 mg/mL;当酶解产物的蛋白质质量浓度为2.4 mg/mL时,还原能力达到0.378,比空白高出0.048。     

胰蛋白酶水解谷朊粉的酶解产物抗氧化性研究

研究了胰蛋白酶水解谷朊粉后酶解产物的抗氧化活性,在单因素实验基础上,运用响应面(RSM)对水解度、肽含量、还原力三个响应值进行分析,探讨酶解产物抗氧化活性最高的最佳水解条件。结果表明:各因素对提高水解度的重要性依次为pH>酶解时间>酶浓度>反应温度;最佳的实验条件为:谷朊粉浓度5%、酶浓度[E/S]29mg/g、pH10.5、反应温度45℃、反应时间2.7h,此时水解度21.4%,肽含量0.12mg/mL,还原力0.81,并通过实验验证了此结论。这说明小麦面筋蛋白经过胰蛋白酶水解后的酶解产物具有较好的抗氧化能力。      

谷朊粉酶解条件的优化及其抗氧化活性的研究

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。     

响应面法优化荸荠的酶解条件

采用α-淀粉酶对荸荠进行酶解,在单因素试验基础上,以荸荠汁中可溶性固含物含量为评价指标,通过响应面法优化酶解条件。结果表明,淀粉酶用量0.17%,酶解温度52℃,酶解2.29 h,荸荠酶解液可溶性固形物达到1.88%,出汁率达到91.23%。