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相对于其它植物蛋白,大米蛋白具有很高的营养价值,但对于慢性肾脏病人来说仍然是一大负担,中恩(天津)医药科技有限公司拟开发一款脱蛋白大米,以满足肾脏病人对大米的需求并减轻他们的肾脏负担。本实验的主旨在于将脱除的大米蛋白回收,建立起高效的超滤回收方法,生产具有血管紧张素转换酶(ACE)抑制功效的大米蛋白肽。首先选择了两株芽孢杆菌与原工艺生产使用的乳酸菌2-18作脱除蛋白的效果对比,实验结果表明芽孢杆菌Y、Y4-2和乳酸菌都能在大米里面生长达到108CFU/mL,并且产生蛋白酶,但是乳酸菌2-18脱蛋白能力要明显优于两株芽孢杆菌;将三株菌与胃蛋白酶、菠萝蛋白酶、碱性蛋白酶进行组合实验,结果显示乳酸菌2-18与胃蛋白酶、菠萝蛋白酶的组合蛋白脱除率最高达到91%。回收液得到的肽液,经过经过过滤、微滤除去固形颗粒物和菌体等杂质后,测定了其基本组成成分,全蛋白、肽含量分别为0.66%±0.026%、0.63%±0.035%,灰分含量为7.3±0.096 mg/10 mL,透析后降到1±0.035 mg/10 mL。氨基酸分析显示,必需氨基酸占总氨基酸含量的39.62%,其SRC为91.05,远高于猪牛肉的SRC;通过分子量分布分析,肽的分子量主要在1000 Da~1500 Da之间,占总量的41.66%,在这个分子量范围的肽可能具有ACE抑制活性;然后测定了ACE抑制率,经过乳酸菌2-18、胃蛋白酶和菠萝蛋白酶水解后肽的ACE抑制率达到91.95%±6.45%;通过模拟胃肠消化,在胃肠中肽会有部分水解,且ACE抑制率下降。由肽分子量分布结果,本研究预选1 kDa、3 kDa的超滤膜,1 kDa的超滤膜的截留率为89.29%,远大于3 kDa的超滤膜的65.69%;通过对压力、温度、物料浓度对膜通量的影响的探究,选择温度低、高水平40℃、50℃,压力低、高水平0.3 MPa、0.4 MPa,物料浓度低、高水平0.31%、0.63%进行Box-Behnken设计,确定的超滤的优化模型为:Y=30.92+2.56·A+4.7·B-0.58·C+0.9·A·B+0.0025·A·C+0.11·B·C-1.42·A2-1.22·B2-0.54·C2,方差分析和响应面分析表明:温度、压力对膜通量的影响极显著,而物料浓度、温度和压力的交互作用对膜通量的影响显著。用Design Expert软件对超滤条件进行优化,结合实际生产成本考量本研究选择超滤条件为50℃、0.4 MPa和0.63%,该条件下理论值为35.43 L/(h·m2),实际测得膜通量为35.54±0.70 L/(h·m2);研究表明超滤膜的使用超滤周期为150 min较好,反向清洗压力为0.2 MPa,清洗时间为10 min,这样能保持较好的膜通透性。阳离子交换柱层析初步将肽液分离纯化成三个组分:AⅠ、AⅡ、AⅢ,经过Superdex peptide 10/300 GL凝胶过滤柱层析,将组分AⅠ分离纯化为七个组分:BⅠ、BⅡ、BⅢ、BⅣ、BⅤ、BⅥ、BⅦ,经过RE-HPLC的分离纯化,组分BⅤ被进一步分离纯化为CⅠ和CⅡ,对CⅠ进行了LC/MS和氨基酸分析,并通过与大米的谷蛋白序列进行对比初步确定了该肽的序列:Val-Val-Phe-Phe-Ala-AlaAla-Leu。