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。     

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酶解物溶解性工艺

以南极磷虾蛋白酶解物的溶解性为指标,在单因素实验的基础上,采用响应面优化实验分析了南极磷虾蛋白酶解过程中酶与底物比、时间、温度、pH等因素对南极磷虾蛋白酶解物溶解性的影响,建立了南极磷虾蛋白酶解物溶解度与各因素的最佳工艺的回归模型并进行了验证。实验从4种酶中优筛选出木瓜蛋白酶作为酶解用酶,在此基础上,结合实际生产情况确定木瓜蛋白酶酶解南极磷虾蛋白的最适工艺为:酶与底物比0.25%(w/w)、酶解时间30 min、酶解温度55 ℃、酶解pH6.0,此时南极磷虾蛋白酶解产物的溶解度为12.06%±0.21%。因此,酶解改性能够改变南极磷虾蛋白的溶解性。     

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。      

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。     

化学磷酸化改性小麦面筋蛋白

采用三聚磷酸钠(STP)对小麦面筋蛋白进行磷酸化改性,确定最佳工艺条件为三聚磷酸钠浓度与样品浓度之比为3:13,反应时间0.5h,反应温度20℃以及pH9.5。研究了磷酸化对小麦面筋蛋白功能特性的影响。结果表明,用三聚磷酸钠对小麦面筋蛋白进行磷酸化改性,小麦面筋蛋白的功能性质显著改善,改性后可使乳化性、溶解性、起泡性及其稳定性都有极大的提高。     

南极磷虾蛋白粉的制备工艺

以南极磷虾为原料,研究其酶解及喷雾干燥工艺,以及南极磷虾蛋白粉的营养成分指标。研究结果表明,采用木瓜蛋白酶酶解南极磷虾的最佳工艺参数:每100 g南极磷虾肉糜中木瓜蛋白酶酶用量3 000 U/g蛋白、料液比为1∶2(g∶m L)、温度55℃、p H 6. 5、时间2 h;南极磷虾酶解液最佳喷雾干燥条件:进料量250 g/L、进风温度180℃、进料温度30℃、进料速度12 m L/min;南极磷虾蛋白粉为白色粉状,吸湿性较强。南极磷虾蛋白粉脂肪含量较低且具有丰富的矿物元素,关于南极磷虾及其高附加值产品的研究具有很强的开发前景。     

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。      

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。     

Comparison of krill and Antarctic fish with regard to protein solubility

Summary Compared with Antarctic fish (Notothenia rossi mormorata andN. Gibberifrons), Antartic krill (Euphausia superba Dana) showed a higher content of proteins soluble in water or in low-ionic-strength (I= 0.05) phosphate buffer and a lower content of 0.86M-NaCl-soluble proteins. The ratios between the contents of water-soluble proteins and 0.86m-NaCl-soluble proteins were 1:3.4 in fish meat, 1:1.5 in krill meat, 1:1.3 in krill abdomen, 1:0.6 in whole krill, and 1:0.2 krill cephalothorax. In contrast to other fish, water extracts of krill were found to contain considerable amounts of high-molecular-mass (100 to over 350 kDa) proteins, suggesting a partial solution of krill myofibrillar proteins in water or in low-ionic-strength (I=0.05) buffers. A single stage extraction is recommended for the analysis of krill protein solubility. During the multi-stage extraction of krill tissues with water, a reduction in solubility of the 0.86M-NaCl-soluble myofibrillar proteins and their transfer into the 0.05M-NaOH-soluble fraction was observed as well as a partial enzymatic hydrolysis of proteins.

---

Vergleich der Proteinlöslichkeit von Krill und antarktischen Fischen

Zusammenfassung Im Vergleich mit antarktischen Fischen (Notothenia rossi marmorata undN. Gibberifrons) zeigt antarktischer Krill (Euphausia superba Dana) einen höheren Gehalt an wasserlöslichem oder in Phosphatpuffer niederer Ionenstärke (I=0,05) löslichem Protein und einen niederen Gehalt an in 0,86m-NaCl löslichem Protein. Das Verhältnis zwischen wasser-und 0,86m-NaCl löslichem Protein ist bei Fischfleisch 1:3,4, bei Krillfleisch 1:1,5, beim Krillschwanz 1:1,3, beim gesamtem Krill 1:0,6 und beim Krillcephalothorax 1:0,2. Im Gegensatz zu anderen Fischen wurden im Wasserextrakt von Krill beträchtliche Mengen von hochmolekularen Proteinen (> 350 kDa) gefunden, was eine teilweise Lösung der myofibrillären Proteine des Krills in Wasser oder in Puffer niederer Ionenstärke (I= 0,05) vermuten läßt. Eine einstufige Extraktion wird für die Analyse der Krillproteinlöslichkeit empfohlen, da die mehrstufige in 0,86M-NaCl these reduziert und beim Transfer in die 0,05m-NaCl eine partielle enzymatische Hydrolyse des Proteins beobachtet wurde.

---

---

The experiments reported in this paper were carried out at the H. Arctowski Polish Station during the Tenth Polish Antarctic Expedition as a part of Project CPBP 0303 supported by the Polish Academy of Sciences     

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。     

以南极磷虾油为天然乳化剂制备O/W型乳液的工艺优化

南极磷虾油(AKO)在HLB值为6～16时具有较好的乳化能力,且在HLB值为8～11时表现最佳,倾向于形成水包油(O/W)型乳液。以南极磷虾油为乳化剂,鱼油为油相,制备O/W型乳液。研究了剪切速率、油相含量、AKO含量对乳液体系的影响,并利用单因素实验优化制备条件。结果表明:在南极磷虾油含量为3%,剪切速率为12 000 r/min,乳化时间为5 min,鱼油含量为60%条件下制备的乳液综合表现最好。     

南极磷虾抗氧化多肽制备的研究

以清除超氧阴离子自由基、DPPH自由基和羟基自由基能力为指标,筛选制备南极磷虾抗氧化多肽的水解条件,得到高效的抗氧化多肽制品。结果表明:胰蛋白酶、中性蛋白酶复合,酶解南极磷虾6h后得多肽的抗氧化能力最强,超氧阴离子自由基的清除率达到11.5%,DPPH自由基的清除率达到72.7%,羟基自由基的清除率达到84.8%。经超滤分离,分子量范围在5¹0ku的多肽表现出较强的清除三种自由基的能力。对其进行tricine-SDS-PAGE电泳,结果显示电泳图谱上出现了两个条带。