芸豆是人类主要的食用豆类之一,芸豆蛋白不仅作为优质的植物蛋白源,其产生的肽段也具有较高的抗氧化活性,具有提高人体免疫能力、抑菌和抗病能力等功效。本研究主要以紫花芸豆为原料制备脱脂脱皮芸豆蛋白,采用体外消化模型(胃蛋白酶消化0~2 h,胰蛋白酶消化0~3 h),运用SDS-PAGE、超滤、傅里叶变换红外光谱等蛋白质检测分析方法,考察紫花芸豆蛋白在不同消化阶段的抗氧化性能,探究消化产物在不同消化阶段的结构变化特征,旨在为高品质的功能营养型植物蛋白食品的开发和制备提供理论依据。研究结果如下:1、通过对紫花芸豆蛋白及消化产物的抗氧化活性研究发现:在胃部模拟消化期间,因酶解及胃液作用的发生使得消化产物溶解度、水解度总体呈上升趋势,溶解度在120 min、水解度在90 min达到最大值;在经过肠道消化后消化产物进一步水解,其消化产物溶解度、水解度分别增加了12.05%、116.23%;随着水解度的增加及小分子水解产物产生,经模拟消化后产物的抗氧化活性显著增强,与芸豆蛋白相比,经胃部模拟消化后的消化产物抗氧化活性(总抗氧化能力、铁还原能力、羟自由基清除能力、DPPH自由基、ABTS自由基)分别增加了296.97%、54.01%、16.82%、10.2%、43.72%;经肠道消化后抗氧化活性分别增加了365.15%、186.10%、49.32%、10.61%、121.07%。2、通过对不同分子量紫花芸豆蛋白模拟消化产物的抗氧化活性研究发现:在模拟胃部消化1.5 h后,消化产物表现出较强的抗氧化能力,并且主要集中表现为蛋白相对分子质量在<10 kDa的肽段;芸豆蛋白在模拟消化过程中使其被消化水解成小肽成分,使得其不同分子量消化产物的抗氧化活性有不同程度增加,特别是模拟肠道消化时间在2 h~3 h时,蛋白消化产物相对分子质量在<10 kDa表现出最强的抗氧化能力。3、通过对芸豆蛋白及消化产物结构特性研究发现:在模拟消化期间芸豆中的主要贮藏蛋白大部分被水解成相对分子质量低于14.4 kDa以下的肽段;消化过程使芸豆蛋白二级结构发生显著变化,经傅里叶变换红外光谱测得芸豆蛋白二级结构主要以β–折叠和无规则卷曲为主,分别占41.14%、21.06%,并经过圆二色谱得到证实。随消化时间延长,在模拟胃部消化期间,与芸豆蛋白相比,消化产物二级结构中的α-螺旋、β-转角含量增高,β-折叠、无规则卷曲含量减少,且各指标间差异显著。在模拟肠道消化期间,与模拟胃部消化产物相比,模拟肠道消化产物二级结构中的α-螺旋、无规则卷曲含量先减少后增加,β-折叠先升高后减少,β-转角含量不断增加,且各指标间差异显著;经模拟消化后的芸豆蛋白游离巯基、总巯基含量均下降幅度较大,经胃部消化后,暴露巯基、总巯基含量分别为5.78±0.10 umol/g、7.05±0.09 umol/g,经肠道消化后,暴露巯基、总巯基含量分别4.94±0.23umol/g、6.14±0.20 umol/g,与胃部消化产物相比,肠道消化产物暴露巯基、总巯基含量分别分别减少了17%、14.82%;芸豆蛋白中,含硫氨基酸、必需氨基酸总量分别为2.728μg/g、14.903μg/g,随着消化时间的延长,芸豆蛋白含硫氨基酸总量不断减少,必需氨基酸占比不断增加,且疏水性氨基酸种类增多、含量增加,间接提高了消化产物的抗氧化活性能力;经扫描电镜分析发现芸豆蛋白经胃部模拟消化后呈现颗粒状,且无序排列形成细密的网状结构,随着消化时间的延长,经肠道模拟消化后表面呈现絮状且形成细密颗粒状,蛋白表面微观结构发生明显变化。