多酶酶解高温芝麻饼粕蛋白的工艺优化

为利用高温芝麻饼粕蛋白，以多肽产率与氨基酸产率为评价指标，从9种蛋白酶中筛选出适宜酶解高温芝麻饼粕蛋白的蛋白酶；在此基础上，采用混料设计获得最佳的多酶配比，随后经单因素与响应面试验优化并确定最佳酶解条件。结果表明：Alcalase、胰糜蛋白酶、风味蛋白酶适宜水解高温芝麻饼粕蛋白；混料试验表明上述3种蛋白酶共同酶解优于单酶酶解，三者的最佳酶活配比为0.34:0.41:0.25；最佳酶解条件为酶解温度45℃、加酶量取11860U/g、pH8.60、料液质量体积分数5%、酶解时间5h，此时，多肽产率与氨基酸产率分别是(56.91±0.09)%和(17.73±0.05)%。上述酶解液可作为美拉德反应制备肉味香精的原料，从而推动高温芝麻饼粕蛋白的利用。     

低强度亚临界水提取水溶性芝麻蛋白与多肽

以高温芝麻粕为原料，通过碱溶酸沉法提取芝麻蛋白，再利用低强度亚临界水提取芝麻蛋白中水溶性蛋白及多肽。通过单因素试验研究温度、pH、反应时间、液料比对水溶性蛋白及多肽得率的影响，再通过正交试验分别优化水溶性蛋白及多肽的提取工艺参数。结果表明：低强度亚临界水可显著提高水溶性蛋白及多肽的得率；低强度亚临界水提取水溶性蛋白的最优工艺参数为温度125 ℃、pH 1.5、反应时间30 min、液料比30∶ 1，在此条件下水溶性蛋白得率为85.015%；亚临界水提取多肽的最优工艺参数为温度125 ℃、pH 1.5、反应时间60 min、液料比50∶ 1，在此条件下多肽得率为40.537%。亚临界水提取率高，操作简便，为水溶性芝麻蛋白与多肽的提取提供参考依据。     

3种芝麻蛋白结构和性质比较研究

采用SDS-PAGE电泳、傅里叶红外光谱、氨基酸组成分析对亚临界芝麻粕、天然芝麻和高温芝麻粕中提取的分离蛋白的结构和性质进行了比较研究。结果表明:亚临界芝麻蛋白(SPSI)和天然芝麻蛋白(NSPA)的亚基组成与分布基本一致,高温芝麻蛋白(SPHS)与前两种芝麻蛋白的结构有明显的差异,高温造成SPHS缺失NSPA的典型亚基,这会影响其性质和应用范围;SPSI、NSPA和SPHS在酰胺III带的吸收峰分别在1 235、1 237 cm-1和1 240 cm-1;SPSI与NSPA的氨基酸组成基本一致,且相比SPHS的氨基酸配比更符合FAO推荐值;SPSI具有较好的溶解性、吸水性、吸油性、乳化性、乳化稳定性和泡沫稳定性。从亚临界芝麻粕提取的芝麻蛋白的结构破坏程度低,营养价值较高并且功能性好,更适宜作为食品原料。     

超声波提取结合膜分离制备芝麻蛋白

为改进传统碱溶酸沉芝麻蛋白工艺,采用超声波提取结合膜分离从亚临界芝麻饼粕中制备芝麻蛋白,在超声波提取阶段,分析超声波频率、功率、方式等因素对蛋白提取的影响,并采用正交试验进行优化工艺;在膜分离阶段,分析截留分子量不同的超滤膜在回收纯化芝麻蛋白的表现。结果显示:超声波结合膜分离制备芝麻蛋白可行。45 k Hz超声波提取效果优于25 k Hz与59 k Hz,且连续超声方式优于间歇提取,最佳的超声波提取条件为在p H10.8、45℃下,750 W的45 k Hz超声波作用质量分数7.5%的芝麻饼粕悬浊液15 min,此时,蛋白提取率为(95.23±0.08)%。UE050是最佳的回收纯化芝麻蛋白的超滤膜,其膜渗透性为(1.15±0.01)×10~(-5) kg/m2·h·Pa,蛋白、氯化钠与水溶性糖的截留率分别为(98.64±0.1)%、(1.49±0.08)%、(5.13±0.21)%。     

脱脂椰蓉粉亚临界水降解动力学及产物形态研究

以脱脂椰蓉为研究对象,考察了不同亚临界水降解条件对其降解过程的影响,并测定了100~200 ℃,不同反应时间下降解产物中还原糖的含量。采用Saeman模型对实验数据进行模拟,建立脱脂椰蓉粉亚临界水降解反应动力学方程,得到亚临界水降解动力学参数;并对降解物进行形态学分析。结果表明,Seaman模型能较好的反映脱脂椰蓉粉亚临界水降解的过程,初步降解的反应活化能E_a1为35.94 kJ/mol,还原糖降解活化能E_a2为32.12 kJ/mol,指前因子K₁₀为6.50×102 min-1、K₂₀为3.24×102 min-1。该降解过程在140 ℃、30 min能得到温度的高还原糖产物。脱脂椰蓉粉在亚临界水中降解过程中,形态随温度、时间变化而变化,随着温度的升高原料的转化率逐渐升高,原料由固态转化为液态部分越多,水解程度越大。扫描电镜结果表明,随着降解温度的升高和降解时间的延长,脱脂椰蓉粉的纤维结构破坏越显著。     

芝麻叶营养成分分析

利用多种分析方法测定芝麻叶中的营养成分。用氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)和必需氨基酸指数(EAAI)评价氨基酸质量。结果显示,芝麻叶(DW)中水分、灰分、粗脂肪、总蛋白、总糖、还原糖、总黄酮、总多酚、Vc分别为3.06%、9.24%、7.54%、31.32%、252.61、18.62mg/g、122.80、44.75 mg/g、113.30 mg/g;5种脂肪酸中,亚麻酸的含量最高,其占总脂肪酸的45.20%;11种矿质元素中,钾的含量最高(24754.40μg/g),钙次之(24142.30μg/g),硒含量最低(0.20μg/g);芝麻叶含17种氨基酸,总量为21.44%,其中7种必需氨基酸占氨基酸总量的41.46%,9种药效氨基酸占氨基酸总量的63.81%。AAS和CS均显示其第一限制性氨基酸为含硫氨基酸(蛋氨酸和胱氨酸),第二限制性氨基酸为赖氨酸,EAA I为81.26。芝麻叶是一种营养价值较高的新资源食品,具有很好的开发利用价值。     

微生物发发酵法制备芝麻蛋白肽的研究

以芝麻粕为原料,采用枯草芽孢杆菌对其进行发酵制备芝麻蛋白肽;以芝麻蛋白肽的含量为指标,考察时间、温度、pH对芝麻粕发酵的影响.结果表明:在发酵温度为32℃,发酵时间为48h,发酵液pH为7.0的条件下,所得发酵液中芝麻多肽的浓度最高,为3.585mg/mL.     

芝麻饼粕蛋白提取与制备条件研究

建立了快速测定芝麻饼粕蛋白提取率的线性方程,通过响应面优化试验,获得碱提酸沉法提取芝麻饼粕蛋白的最佳工艺.改良双缩脲法快速测定饼粕蛋白提取率的方程为:Y＝0.1559X+0.0012,蛋白浓度在0.75-3.78 mg/mL之间与吸光度值成良好线性.响应面优化设计试验中各因素的回归方程为:Y＝196.226+16.740A+0.853B+1.783C+0.320D,即较优提取条件为pH13、液料比为25 mL/g、温度为80 ℃、时间为1 h.在该提取条件下,蛋白提取率为70.44%.酸沉的pH范围是2.5～4.5,蛋白含量为82.87%,氮的回收率为28.51%.     

芝麻蛋白水解工艺优化及芝麻多肽组分抗氧化活性的研究

研究了芝麻多肽的水解工艺条件及其组分抗氧化活性.采用Box-Behnken试验设计,优化了芝麻蛋白水解条件,对芝麻多肽(SP)和不同分子质量的芝麻多肽(SP1、SP2和SP3)清除DPPH自由基活性、总抗氧化能力、抑制猪油和冷藏熟肉糜脂质氧化作用进行了研究.优化的水解条件为:6.91 g芝麻蛋白,0.082 g碱性蛋白酶,水解时间6.82 h,水解度为30.2%.芝麻多肽均有一定的抗氧化能力,SP3和SP的抗氧化活性明显高于芝麻蛋白.0.02%SP3和SP对DPPH自由基清除率分别为79.17%和52.54%,清除能力由高到低的顺序为SP3>SP>SP2>SP1.芝麻多肽的总抗氧化能力与清除DPPH自由基的活性一致.0.02%的芝麻多肽具有明显的抑制猪油氧化和冷藏熟肉糜脂质氧化的作用,可使猪油过氧化值从126.6 mmol/kg降低至45.4 mmol/kg,SP3和SP对冷藏熟肉糜脂质氧化的抑制率分别为74.68%和59.37%,抑制能力由强到弱的顺序为SP3>SP>SP2>SP1.     

芝麻肽最适酶类的选择与水解条件的确定

以芝麻蛋白为底物,用改进的pH-stat法比较四种蛋白酶对芝麻蛋白质的水解能力,从中选出对芝麻蛋白具有较强水解能力的酶,并通过正交试验确定了酶的最适反应条件.结果显示:AS1.398对芝麻蛋白的水解能力最强;其最佳水解条件为:温度40℃,pH值为7.0,0.001?Cl2添加量为2mL,底物/酶量比为40(g/g),4h后水解度可达23.64%.     

提高芝麻粕饲用品质的发酵菌种筛选与发酵条件优化

以普通芝麻粕为原料,选用枯草芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌多个菌种,通过单因素、正交试验,优化微生物发酵条件,以降低芝麻粕中植酸含量,提高粗蛋白、酸溶蛋白等有益成分的含量。单因素试验的优化条件为:料水比1∶0.8(g∶mL)、R-02与KG-109混菌发酵;正交试验优化的发酵条件为:温度30℃、R-02与KG-109接种比例2∶1、接种量8%、时间10d。在此条件下发酵后植酸含量为0.08%,植酸降解率达到86.21%,粗蛋白含量为49.85%,酸溶蛋白为9.07%,挥发性盐基氮为2 075.5 mg/kg。     

小磨香油芝麻渣中类黑精的提取及抗氧化活性分析

以小磨香油芝麻渣为原料,利用不同溶液辅助超声提取芝麻渣中的类黑精,并采用电子舌对类黑精的滋味进行检测、傅里叶红外对其结构进行初步分析、及类黑精抗氧化活性的检测和分析。结果表明,以p H 10.0碱溶液为提取液中的类黑精含量最高,其次是60%乙醇溶液,且醇提类黑精有更强的苦味;p H 10.0碱提组分的蛋白含量最高,60%醇提组分的总糖含量最高,分别为47.58%和25.18%,芝麻渣类黑精主要是蛋白结合型;芝麻渣类黑精最突出的滋味是苦味,最高苦味值达到7.28±0.03,其次是鲜味;随着类黑精浓度的增加,几种抗氧化活性指标有增加的趋势,其中用水提取的有最好的·OH清除效果,达到56.52%,60%醇提类黑精在浓度为1 mg/mL时,DPPH·清除率已高达95%;芝麻渣类黑精中具有芳族胺和呋喃等杂芳环结构。本研究说明芝麻渣类黑精适合用p H10碱溶液和60%醇溶液提取且具有较好的抗氧化活性,为芝麻渣类黑精的初步探索以及芝麻渣的开发利用提供了一定理论依据。     

Enzyme membrane reactor in isolation of antioxidative peptides from oil industry waste: A comparison with non-peptidic antioxidants

Edible oil industries suffer from the problem of seed meal utilization, which is recognized as a byproduct of edible oil. Present work has investigated production of peptide antioxidants, from oil seed meals to meet the increasing crave for natural antioxidants in food and pharmaceutical industries. Metallo-endopeptidase ‘Protease A Amano 2G’ (Aspergillus oryzae) was used to hydrolyze seed protein isolate in enzyme membrane reactor (EMR) and protein hydrolysate was sequentially fractionated by ultrafiltration to obtain potential peptide fraction. Degree of hydrolysis was varied within enzyme to substrate ratio 0.1–2 g/100 g and hydrolysis time 10–60 min to maximize peptide yield and antioxidant activity of peptides in vitro. Controlled hydrolysis with enzyme dose of 2 g/100 g, exhibited peptide yield of 4.60 ± 0.08 mg/100 mg meal protein in membrane reactor (DH 30.7%) and 4.23 ± 0.22 mg/100 mg meal protein in batch mode of hydrolysis (DH 29.3%). Antioxidant potential of peptide fractions were compared with commercial non-peptidic antioxidants and major findings confirm superior activity for protein fragments (IC₅₀-0.062 mg/mL) as compared to protein isolate (IC₅₀-0.038 mg/mL), with enhanced product stability by preventing oxidative deterioration. Results substantiate the prospect of EMR in obtaining peptides from edible oil industry waste, having comparable antioxidative potential with commercial non-peptidic antioxidants.     

芝麻蛋白热凝聚性的研究

采用差示扫描量热法（ＤＳＣ）分析了芝麻蛋白热变性的特征曲线，探讨了温度和不同食品添加物对芝麻蛋白热凝聚性的影响，考察了磷酸盐、表面活性剂吐温６０、卡拉胶、黄原胶和蔗糖对芝麻蛋白热凝聚性的作用规律。实验结果表明：芝麻蛋白的ＤＳＣ曲线的变性温度为５７．２℃，绝大部分蛋白质在６０～８０℃范围内开始凝聚；低浓度的磷酸氢钠（＜０．０５ｍｏｌ／Ｌ）能抑止芝麻蛋白热凝聚，高浓度的磷酸氢钠（＞０．０５ｍｏｌ／Ｌ）能促进其热凝聚；吐温６０、卡拉胶、黄原胶和蔗糖对芝麻蛋白热凝聚有保护作用，卡拉胶的保护作用优于黄原胶。     

超声波和微波技术在芝麻饼粕ACE抑制肽制备中的应用

为了探索超声波和微波技术在芝麻饼粕ACE抑制肽制备中的应用,分别以超声波和微波对芝麻饼粕预处理,超声波辅助酶解,研究了超声波功率、超声波时间、微波功率、微波时间和加酶量对ACE抑制率的影响。结果表明:超声波预处理功率为4 W/m L、预处理10 min、添加1 300 U/g碱性蛋白酶时得到的芝麻饼粕ACE抑制肽的IC50值为2.81 mg/m L。超声波辅助酶解过程中超声功率选择0.5 W/m L、添加1 700 U/g碱性蛋白酶、酶解15 min时得到的芝麻饼粕ACE抑制肽的IC50值为2.96 mg/m L。微波预处理功率为1.33W/m L、微波预处理5 min时得到的芝麻饼粕ACE抑制肽的IC50值为2.81 mg/m L。     

芝麻粕蛋白酶法提取工艺优化及组分分析

为了综合利用芝麻粕资源,以芝麻粕为原料,利用硬脂酸、吐温80、十二烷基硫酸钠三种表面活性剂对其进行脱脂处理,再采用水剂法去除表面活性剂,最后利用中性蛋白酶、碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶对芝麻粕蛋白进行水解,以芝麻粕蛋白溶出率为考察指标优选出最佳水解酶。在此基础上,通过单因素试验和正交试验对酶解工艺条件进行优化,并利用2,4-二硝基氟苯柱前衍生高效液相色谱法分析水解物成分。结果表明,吐温80脱脂效果最好,芝麻粕脱脂率达93.49%;碱性蛋白酶为最佳水解酶,其最佳酶解条件为料水比1∶10（g∶mL）、酶解温度50 ℃、加酶量0.04%、酶解时间3.0 h。在此最佳酶解条件下,芝麻粕蛋白溶出率为88.94%。水解物中含有20种氨基酸,其中8种人体必需氨基酸含量高于FAO/WHO的推荐值。     

5-Hydroxymethylfurfural (HMF) formation during subcritical water extraction

The aim of this study was to investigate the effect of material type (artichoke leave, lemon peel, flaxseed meal), extraction temperature (50, 100, 120, 140, 160, 180, 200 °C) and static extraction time (5, 15, 30, 45 min) on 5-hydroxymethylfurfural (5-HMF) formation during subcritical water extraction. 5-HMF content of artichoke leave and lemon peel extracts increased 7.2 and 26.1 times with the rise of extraction temperature from 160 to 180 °C for 5 min during subcritical water extraction, respectively. Besides, 5-HMF content of artichoke leave, lemon peel and flaxseed meal extracts increased 1.4, 2.0 and 4.5 times as static extraction time increased from 15 to 45 min at 180 °C during subcritical water extraction, respectively. The highest 5-HMF content of artichoke leave and lemon peel extracts were obtained as 58.83 and 231.21 mg/L at 180 °C and 45 min, respectively. However, for flaxseed meal, the highest 5-HMF content (222.94 mg/L) was obtained at 200 °C and 15 min during subcritical water extraction.     

Production of oligosaccharides from coconut meal by subcritical water treatment

Coconut meal, a by‐product from coconut milk production, was hydrolysed via subcritical water treatment at various maximum temperatures in the range of 100–300 °C using a batch‐type vessel under nonisothermal conditions. The effect of the treatment temperature and time was evaluated using the severity factor (R₀) as a parameter. The highest yield of mono‐ and oligosaccharides (28.3 g/100 g dry coconut meal) was obtained at lnR₀ = 10.4 (maximum temperature of 250 °C within the treatment time of 14 min). At higher temperature, degradation of the saccharides was observed and a large quantity of 5‐hydroxymethyl‐2‐furaldehyde was detected. The hydrolysates contained mannose, glucose and manno‐oligosaccharides with various degrees of polymerisation. The yield and ratio of saccharide components were affected by variation of the ratio of coconut meal to water used in the subcritical water treatment.