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。     

超滤法分离富集谷朊粉抗氧化活性肽

为了研究谷朊粉酶解产物中发挥抗氧化活性的肽片段,采用截留不同相对分子质量的超滤膜对谷朊粉酶解产物进行初步分离富集,并通过测定各级多肽的亚铁离子螯合能力、对亚油酸的自氧化抑制能力以及对ABTS自由基的清除能力来评价其体外抗氧化能力.结果表明:抗氧化能力由弱到强依次为:大于10 000＜10 000～5 000＜小于5 000.对于相对分子质量在5000以下的组分,当质量浓度为0.2、0.4 mg/mL时,亚铁离子螯合能力是超滤前样品的2倍左右;对亚油酸自氧化的抑制能力在36 h后比其它相对分子质量片段的组分效果明显;而当质量浓度为4 mg/mL时,TEAC值达到1.45 mmol/L Trolox;并且由高效液相色谱法对其相对分子质量进行分析发现,小分子肽占了绝大部分,说明抗氧化肽主要集中在相对分子质量2 000以下.     

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。     

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。     

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%。     

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。     

木瓜蛋白酶酶解谷朊粉制备抗氧化多肽的研究

以谷朊粉为原料,采用木瓜蛋白酶制备抗氧化多肽,采用正交实验对其酶解工艺进行优化。并以DPPH自由基清除率及多肽含量为指标,考察了酶解温度、加酶量、酶解时间以及底物量对酶解产物抗氧化活性的影响。得到木瓜蛋白酶酶解小麦面筋蛋白的最佳工艺条件为:酶解温度40℃,加酶量125U/g,酶解时间4h,底物量5.0g。在此条件下谷朊粉酶解液的DPPH自由基清除率可达96.59%,多肽含量为35.51mg/mL。      

超声波对中性蛋白酶酶解谷朊粉影响的研究

以活性谷朊粉为原料,研究超声作用及超声功率对不同的底物浓度、酶浓度、反应温度、pH经中性蛋白酶水解的谷朊粉水解度的影响。结果表明,超声作用既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,但超声作用可明显提高水解度;200W的超声波对中性蛋白酶水解谷朊粉具有明显的促进作用。      

超声波对中性蛋白酶酶解谷朊粉影响的研究

以活性谷朊粉为原料,研究超声作用及超声功率对不同的底物浓度、酶浓度、反应温度、pH经中性蛋白酶水解的谷朊粉水解度的影响。结果表明,超声作用既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,但超声作用可明显提高水解度;200W的超声波对中性蛋白酶水解谷朊粉具有明显的促进作用。     

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。     

小麦面筋蛋白深度酶解过程中呈味物质变化趋势的研究

以麸皮和面粉制曲,利用米曲霉生长过程中产生的复合酶,对小麦面筋进行深度酶解,研究了产物的呈味变化趋势及酶解过程中蛋白质、氨基酸、总酸、总糖、肽的释放规律。酶解产物的鲜味、酸味随着酶解时间的延长不断增强,苦味、甜味不断下降。蛋白质回收率、氨基酸转化率、总酸在酶解的过程中逐渐增加,但是36h后增速均趋于平缓,总糖的含量不断下降。随着酶解时间的延长,大分子肽渐渐分解成小分子肽,主要表现为1000～5000u分子段的肽的含量减少和小于1000u分子段的肽的含量增加。     

小麦蛋白酶解物中抗氧化肽的纯化与鉴定

以自由基清除能力为指标,分别采用4种蛋白酶酶解小麦蛋白,其中3 h复合蛋白酶酶解物显示出最高抗氧化活性。用超滤、凝胶过滤色谱和RP-HPLC的方法纯化抗氧化活性肽,并对抗氧化活性高的多肽进行质谱分析。结果显示,分子质量Mr1 ku组分的抗氧化活性较高(5 mg/m L时达到76.08%),对该组分进行纯化后,经ESI-TOF-MS质谱分析可知其荷质比m/z为730.83,氨基酸序列为Gln-Gln-Gln-ProArg(QQQPR)。     

酶法水解小麦面筋蛋白研究

分别采用Alcalase、Neutrase、Protamex、Flavorzyme、胃酶、木瓜蛋白酶对小麦面筋蛋白进行水解研究,结果表明,Alcalase能有效水解面筋蛋白,并确定其最佳水解条件:pH 9．0,温度60℃,底物浓度5％,酶浓度E/S为1％,即0．03AU/g蛋白,反应时间4hr左右,在此条件下,水解度可达 20％左右。     

核桃蛋白酶解工艺优化与酶解液抗氧化活性分析

采用单因素和正交实验,以水解度为评价指标,研究了加酶量、pH值、酶解温度和料液比对酶解工艺的影响。确定了碱性蛋白酶水解核桃蛋白的酶解条件:酶解温度60℃,料液比1∶25,pH10.0,加酶量7%,酶解时间为2h。对在此条件下制备的酶解液的抗氧化性进行了研究。对于水解度分别为30%、20%、10%的水解液进行了分析。结果表明,3个水解度水解液对二苯代苦味酰基自由基、羟基自由基和超氧阴离子均有较好的清除能力,且还原性较强。     

酶解十二烷基硫酸钠预处理面筋蛋白工艺优化

为提高小麦面筋蛋白的酶解效率,采用碱性蛋白酶酶解十二烷基硫酸钠(SDS)预处理的小麦面筋蛋白,以水解度(DH)、多肽得率为指标,研究酶解时间、SDS添加量、底物浓度、酶浓度、pH对酶解效率的影响.在单因素试验的基础上进行L9(34)正交试验,结果表明:SDS能显著提高酶解效率,酶解小麦面筋蛋白制备多肽的最优工艺条件为:酶解时间4h,SDS添加量4 mg/mL,底物浓度8 g/100 mL,酶浓度9 mg/mL,此时,DH、多肽得率分别为12.36％、57.24％.     

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。     

柠檬酸处理对小麦面筋蛋白酶解特性的影响

以复合蛋白酶为水解酶,试验研究了小麦面筋蛋白酶解前柠檬酸预处理对其酶解特性的影响.通过单因素试验和正交试验确定柠檬酸预处理的最佳工艺条件为:柠檬酸浓度为0.1%(m/V),温度为50℃,处理时间为30min.同时研究了柠檬酸处理后小麦面筋蛋白在酶解过程中的水解度和蛋白提取率的变化规律.     

椰肉蛋白酶解及其产物的抗氧化活性研究

将新鲜椰肉粉碎脱脂,利用碱溶酸沉法制备椰肉蛋白。用Alcalase碱性蛋白酶、Neutrase中性蛋白酶、菠萝蛋白酶、Papain木瓜蛋白酶酶解椰肉蛋白,以DPPH自由基清除能力和水解度为指标对酶解过程进行分析,筛选出最适合制备抗氧化酶解物的酶为Alcalase碱性蛋白酶。然后采用单因素及多指标正交实验设计优化Alcalase碱性蛋白酶酶解条件,其中酶解温度和底物浓度对DPPH自由基清除率影响最大。优化后的制备参数为:酶解温度50℃,pH值10.5,加酶量14000 U/g,酶解时间7 h,底物浓度2%,该条件下水解液中蛋白含量为15.8 mg/mL,水解度和DPPH.清除率分别为29.16%和89.07%,椰肉蛋白酶解物显示出较强的抗氧化活性,接近同一浓度下谷胱甘肽的抗氧能力,比同浓度Vc的DPPH自由基清除率高3.33倍。