响应面优化南极磷虾蛋白酶解工艺及蛋白肽组分分析

以南极磷虾蛋白酶解液中的氨基氮含量为指标,采用甲醛电位滴定法测定胰蛋白酶、木瓜蛋白酶、碱性蛋白酶、胃蛋白酶、风味蛋白酶、枯草杆菌蛋白酶6种生物酶在其最适酶解条件下对南极磷虾蛋白酶解效果,筛选出酶解南极磷虾蛋白最佳生物酶。在单因素试验基础上,以酶解液中氨基氮含量为响应值,选择酶解温度、时间、pH为自变量,通过三因素三水平Box-Bohnken响应面分析法对筛选出来的生物酶解工艺进行优化。在优化酶解工艺的基础上,利用SDS-PAGE凝胶电泳方法分析南极磷虾酶解蛋白肽及南极磷虾蛋白的分子量分布范围。结果表明:胰蛋白酶为酶解南极磷虾蛋白的理想蛋白酶;响应面分析法建立二次多项回归方程:Y=51.07-0.83A+1.72B-2.06C+0.25AC+1.15BC-3.06A2-2.77B2-3.69C2,模型p0.0001,而失拟项p0.05,表明模型极显著且比较稳定,通过模型分析得最佳条件:酶解温度44.48℃、酶解时间8.52 h、pH 7.88,考虑实际应用可行性,我们在酶解温度45.0℃、酶解时间8.5 h,pH 7.9条件下实验得到的氨基氮含量为50.96±1.07mg/g,与理论预测值51.57mg/g基本一致。通过电泳分析得到南极磷虾蛋白分子量范围在15 ku以上,主要集中分子量范围为15 ku～45 ku;胰蛋白酶解多肽分子量在25 ku以下,主要分子量分布在5 ku以下。     

响应面法优化南极磷虾蛋白自溶工艺的研究

利用响应面法对南极磷虾的自溶水解条件进行优化,为南极磷虾的深加工提供依据。在单因素实验基础上选取实验因素与水平,根据中心组合(Central Composite)实验设计原理采用三因素五水平的响应面实验,对自溶条件进行了优化。得到最佳自溶条件为温度41.10℃,初始pH8.74,原料占总重比0.54。     

响应面法优化南极磷虾蛋白自溶工艺的研究

利用响应面法对南极磷虾的自溶水解条件进行优化,为南极磷虾的深加工提供依据。在单因素实验基础上选取实验因素与水平,根据中心组合(Central Composite)实验设计原理采用三因素五水平的响应面实验,对自溶条件进行了优化。得到最佳自溶条件为温度41.10℃,初始pH8.74,原料占总重比0.54。      

响应面法优化南极磷虾多糖的提取工艺

为研究南极磷虾体内活性物质多糖的提取工艺,采取热水碱提和酶解法相结合的方式,探索料液比、提取温度、提取时间三因素的最佳提取条件,并采用响应面分析法进行优化,得出最佳提取工艺为:料液比1∶2.5g/mL,提取时间3.5h,提取温度92℃,最终得到的提取率为0.288%,响应面法所得到的回归方程可以比较准确的反映出料液比、提取温度、提取时间对提取率的影响,预测值和真实值十分接近,优化工艺可用于实际操作。      

南极磷虾肽制备工艺优化及抗氧化测定

目的:优化南极磷虾肽的提取工艺。方法:选取料液比、加酶量、温度、pH以及时间5因素,在单因素实验的基础上采用L9(34)正交实验,计算各组酶解液的水解度。结果:正交分析软件得到木瓜蛋白酶对磷虾最佳的酶解条件为:料液比1:2,加酶量3000U/g,酶解温度55℃,酶解pH7.0,酶解时间3h,验证实验测得最优条件下水解度达24.73%。结论:酶解液经浓缩、喷雾干燥后,得到淡黄色具虾香味的粉末,得率6.48%,多肽含量达87.32%,通过与维生素E的比较,表明其在抗氧化方面具有良好的清除自由基的能力,说明该方法制备得到的南极磷虾肽在实际生产中有较为广阔的应用前景。      

南极磷虾肽制备工艺优化及抗氧化测定

目的:优化南极磷虾肽的提取工艺。方法:选取料液比、加酶量、温度、pH以及时间5因素,在单因素实验的基础上采用L9(34)正交实验,计算各组酶解液的水解度。结果:正交分析软件得到木瓜蛋白酶对磷虾最佳的酶解条件为:料液比1:2,加酶量3000U/g,酶解温度55℃,酶解pH7.0,酶解时间3h,验证实验测得最优条件下水解度达24.73%。结论:酶解液经浓缩、喷雾干燥后,得到淡黄色具虾香味的粉末,得率6.48%,多肽含量达87.32%,通过与维生素E的比较,表明其在抗氧化方面具有良好的清除自由基的能力,说明该方法制备得到的南极磷虾肽在实际生产中有较为广阔的应用前景。     

响应面法优化南极磷虾蛋白肽脱色工艺

为优化南极磷虾蛋白肽脱色工艺,提高南极磷虾蛋白肽产品品质,采用活性炭吸附法脱除南极磷虾蛋白肽溶液中的色素,以脱色率和蛋白保留率为评价指标,分别考察活性炭用量、pH、脱色温度、脱色时间对脱色效果的影响,在单因素实验基础上,选择脱色温度50℃,采用响应面法优化南极磷虾蛋白肽脱色工艺。结果表明,采用粉末活性炭吸附脱除南极磷虾蛋白肽色素的最佳条件为：活性炭用量4.0%、pH1.5、脱色时间1.0 h;在此条件下,脱色率达到82.19%±0.20%,蛋白保留率为90.93%±2.28%。采用优化工艺对南极磷虾蛋白肽进行脱色处理,样品氨基酸组成中必需氨基酸与非必需氨基酸的占比以及样品的分子量分布不会发生明显变化。研究将为优质南极磷虾蛋白肽产品开发提供支撑。     

响应面法优化南极大磷虾抗菌肽提取工艺

以南极大磷虾为原材料,提取抗菌肽,在单因素试验基础上,采用响应面法优化抗菌肽提取工艺条件。结果表明,抗菌肽最佳提取工艺条件确定为硫酸浓度0.28 mol/L、硫酸用量3倍、乙醇用量2倍、提取时间0.5 h,在此工艺条件下,得到南极大磷虾抗菌肽的得率为1.21%,比优化前提高了0.3%。表明响应面法南极大磷虾抗菌肽的提取工艺的优化是可行的。     

响应面法优化南极磷虾粗脂肪索氏提取工艺

采用索氏提取法从南极磷虾中提取粗脂肪,分别考察提取溶剂、提取温度、提取时间和提取溶剂体积比对南极磷虾粗脂肪得率的影响。在单因素试验的基础上,采用响应面法进行工艺优化,确定最佳提取条件为提取溶剂正己烷-无水乙醇(3.5∶1,V/V)、提取温度80℃、提取时间5.4 h。在此条件下,南极磷虾粗脂肪得率为12.32%。采用气相色谱法分析南极磷虾粗脂肪的脂肪酸组成,结果表明,粗脂肪中主要含有棕榈酸(C16:0,28.86%)、EPA(C20:5n3,15.48%)、油酸(C18:1n9c,12.71%)和二十二碳六烯酸(C22:6,12.22%)。不饱和脂肪酸的相对含量高达57.47%,其中单不饱和脂肪酸相对含量19.82%,多不饱和脂肪酸相对含量37.65%。因此,南极磷虾是多不饱和脂肪酸的新来源,具有较高的营养价值,可作为膳食营养补充剂广泛应用。     

南极磷虾自溶酶解工艺的研究

对南极磷虾的自溶酶解工艺进行了研究。采用了单因素和正交实验L16(54)确定了南极磷虾的最佳自溶酶解条件。正交实验结果表明,自溶酶解时间是影响氨基酸态氮质量浓度与水解度得率的第一影响因素,pH值是次要因素,反应温度和钙离子浓度对水解影响较小,紫外线的照射时间对自溶酶解液的影响最小。当自溶时间为180min,温度为50℃,pH为7.0,紫外线照射时间为20min,Ca2+离子浓度为0.28mol/L时,自溶酶解液中氨基酸态氮的质量浓度最高,为0.875g/L,其自溶酶解液的水解度为36.18%。     

响应面法优化南极磷虾壳中虾青素提取条件的研究

以南极磷虾壳为原料,采用响应面法研究虾青素的最优提取条件,为南极磷虾的加工利用提供依据。以虾青素提取率为指标,在单因素实验基础上确定实验因素及其水平,并设计三因素三水平响应面实验,研究料液比、提取温度和提取时间对提取率的影响。结果显示,最佳工艺条件是料液比为1∶5(g/mL)、提取温度为30℃、提取时间为7h,提取级数为2级,此实验范围内虾青素的提取率达到最大值131.56μg/g。      

南极磷虾(Euphausia superba)分离蛋白的成膜特性探究

本研究以脱脂南极磷虾粉为原料,采用碱溶酸沉法提取分离蛋白,以磷虾分离蛋白、甘油和水构建成膜体系,以乳清分离蛋白和大豆分离蛋白为对照样品,在相同的成膜条件下,评估磷虾分离蛋白的成膜能力。结果表明,在该膜体系中,磷虾分离蛋白膜的厚度(0.070±0.002)mm、水分含量(15.53%±0.70%)和不透明指数(1.22±0.06)与大豆分离蛋白膜无显著差别。扫描电镜结果表明:热处理后磷虾蛋白膜的表面和截面均表现为细密、平滑、无空隙的结构,具有良好的成膜能力。热处理后磷虾蛋白膜的断裂伸长率为21.09%±0.39%,显著高于未加热的磷虾分离蛋白膜(8.13%±0.41%),小于大豆分离蛋白膜;但三者的拉伸强度无明显差异。实验证明磷虾分离蛋白具有成膜能力,可以在食品加工中用于构建成膜体系。      

太平洋磷虾油提取工艺优化及与南极磷虾油品质的比较

采用有机溶剂浸提法,增加了乙醇复溶步骤,分别对太平洋磷虾粉以及鲜太平洋磷虾进行油脂提取单因素实验和正交实验。以虾粉为原料,用95%乙醇分别提取太平洋磷虾油和南极磷虾油,对虾油中游离脂肪酸、虾青素、磷脂及脂肪酸组成进行分析和比较。结果表明:最佳提取溶剂为95%乙醇;对于鲜虾,提取的最佳工艺条件为提取温度45℃、料液比1∶12、提取时间3 h,在此条件下油脂得率为12.99%;对于虾粉,提取的最佳工艺条件为提取温度55℃、料液比1∶10、提取时间3 h,在此条件下油脂得率为20.00%;太平洋磷虾油磷脂含量高于南极磷虾油的,为39.53%;两种虾油虾青素含量接近;太平洋磷虾油游离脂肪酸含量略高于南极磷虾油的,为9.21%;太平洋磷虾油脂肪酸种类较多,两者EPA、DHA总含量接近,南极磷虾油EPA含量较高,太平洋磷虾油DHA含量较高。     

南极磷虾油磷脂富集工艺的优化

借鉴水化脱胶原理,对南极磷虾油磷脂富集工艺进行优化。通过单因素实验考察了反应溶液类型、质量分数、加入量,反应温度,反应时间及搅拌速度对南极磷虾油磷脂富集效果及富集后各功能成分的影响,得到南极磷虾油磷脂富集的最佳工艺条件为南极磷虾油中加入4倍南极磷虾油磷脂量的2%柠檬酸溶液、反应温度60 ℃、搅拌速度60 r/min、反应时间30 min。在最佳条件下磷脂富集效果明显,分离得到的磷脂溶液经冻干后磷脂含量可达70.78%,EPA和DHA含量分别为151.93 mg/g和113.70 mg/g;而分离得到的甘油三酯中虾青素含量最高可达780.49 mg/kg。     

优选南极磷虾蛋白肽抗氧化活性组分

目的制备南极磷虾抗氧化肽,优选出抗氧化活性最好的南极磷虾肽成分。方法采用脱脂、酶解、超滤等手段制备南极磷虾抗氧化肽;以DPPH自由基清除率、ABTS自由基清除率、抗氧化能力指数3个抗氧化指标和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase, SOD)、过氧化氢酶(catalase, CAT)活力2个酶活力指标为评价指标,优选出抗氧化活性最好的南极磷虾肽组分;基于G-25凝胶层析技术对抗氧化活性最好的南极磷虾肽组分进行分离纯化,进一步基于电子顺磁共振(electron paramagnetic resonance,EPR)方法测定洗脱后各峰的DPPH自由基清除率,得到抗氧化活性最好的南极磷虾抗氧化肽组分。结果通过抗氧化指标测定,截留分子量3～10 KDa的肽的DPPH自由基清除率最高,为(30.10±1.10)%,截留分子量3 KDa的南极磷虾肽的ABTS清除能力和抗氧化指数较好,则IC50值为(0.74±0.08) mg/mL、氧化自由基吸收能力(oxygen radical absorbance capacity, ORAC)值为6.39±0.21;通过酶活力指标测定,截留分子量3 KDa的肽的SOD活力和CAT活力最好,分别为(45.7±0.13)U/mg和(17.1±0.19)U/mg蛋白质。对截留分子量3KDa和3～10KDa的南极磷虾肽进行G-25分离纯化后,测定各组分的DPPH自由基清除率,可知截留分子量3～10KDa的F2-2峰清除率最好,为(51.55±1.54)%。结论基于EPR方法优选出分子量为3～10 KDa的南极磷虾肽的F2-2组分的DPPH自由基清除率最高。     

响应面法优化有限酶解提高花生浓缩蛋白溶解性工艺研究

以木瓜蛋白酶有限酶解来提高花生浓缩蛋白的溶解性.花生浓缩蛋白经物理方法预处理后使用木瓜蛋白酶适度酶解改性,在单因素实验基础上,通过响应面方法对酶解工艺参数加以优化.结果表明,最佳工艺条件为:加酶量0.291 3%,酶解时间18.95 min,酶解温度46.70℃.最佳条件下酶改性花生浓缩蛋白的氮溶指数为86.32%.     

不同南极磷虾产品中蛋白的营养价值评价

本文以南极磷虾为原料制备的虾肉、虾糜、普通虾粉、脱脂虾粉和脱氟虾粉这5种产品为原料,对其基本成分及产品中蛋白质的组成和分布状态、氨基酸组成促进行测定。用SDS-PAGE、显微观察、红外光谱进行分析。结果显示,五种南极磷虾产品中普通虾粉的蛋白含量最低(65.12%),但仍超过特级品的鱼粉(GB/T 19164-2003,蛋白含量>65%),对照FAO/WHO提出的氨基酸模式,分析产品中蛋白质的营养价值,5种南极磷虾产品的必需氨基酸含量均≥47.835%,高于酪蛋白(47.548%),必需氨基酸(EAA)/非必需氨基酸(NEAA)≥91.571%,营养指数(NI)≥56.432%,南极磷虾各产品蛋白的必需氨基酸之间的比例适宜,必需氨基酸指数(EAAI)也优于酪蛋白的75.627。由于受到热加工、乙醇脱脂、酸处理脱酰胺等的影响,磷虾产品中高分子量的蛋白发生降解,低分子量的蛋白增加,此外,产品蛋白中a-螺旋/β-折叠的比值由1.222降至0.835,β-转角的含量也从31.39%降至26.37%。通过对不同南极磷虾产品中蛋白的营养价值的研究,论证了该南极磷虾产品可作为良好的蛋白质来源。     

磷酸化改性对南极磷虾蛋白功能特性的影响

目的以磷酸化南极磷虾蛋白为原料,蛋白功能特性为评价指标研究磷酸化改性对南极磷虾蛋白功能特性的影响。方法功能特性的评价方法采用国际通用方法。结果磷酸化改性能够明显改善南极磷虾蛋白的溶解性、吸油性、乳化性、起泡性及泡沫稳定性,但其确切的改性机制仍需开展深入研究。结论磷酸化改性能够改善南极磷虾蛋白的功能特性,拓展了南极磷虾蛋白的应用领域和范围。     

酶解技术在南极磷虾油提取中的应用研究进展

南极磷虾油是提取自南极磷虾的重要产品,其作为一种新兴功能性海洋脂质,具有广阔的市场前景。首先概述了南极磷虾油的提取方法,在此基础上针对南极磷虾油酶解法提取工艺中涉及的蛋白酶种类、原料和酶解液脱脂方法进行综述,同时详述了酶解法处理过程中副产品的综合利用。酶解法提取南极磷虾油存在酶制剂价格较高、酶解后油相、水相存在乳化等问题,但该法不仅可以得到高品质的南极磷虾油,而且脱脂后的酶解副产品可进一步利用,最终实现南极磷虾的高值化利用。