近年来,通过生物酶解技术制备一系列具有生理活性的大豆肽及功能性大豆蛋白是拓宽大豆蛋白在食品工业应用的重要手段。然而,由于大豆蛋白结构复杂而致密,其在酶解过程中释放的疏水性基团及肽段不可避免地会发生聚集进而产生一些不溶性的聚集体。这些不溶性聚集体作为酶解副产物有时可高达40%,极大地降低了大豆蛋白的生物利用率、营养价值及酶解效率。本论文以提高大豆蛋白酶解产物的可持续化应用为出发点,在制备具有ACE抑制及抗氧化活性的大豆肽的基础上,以酶解过程形成的不溶性聚集体为研究重点,系统研究了聚集体的形成规律和化学组成。进一步通过超声诱导自组装的方式制备出多功能的大豆肽基纳米颗粒,并探究了其作为界面稳定剂及活性物质输送载体的可行性,为大豆蛋白酶解技术的绿色可持续化应用和新型功能性食品配料的开发提供理论指导和技术支撑。本论文的主要研究内容及结果如下:1.研究了大豆蛋白碱性蛋白酶(Alcalase)和复合蛋白酶(Protamex)水解产物的ACE抑制活性及抗氧化活性。结果显示,随着酶解时间的延长,大豆蛋白的水解度和蛋白回收率逐渐增加,并在24 h趋于稳定。进一步通过RP-HPLC法及DPPH和ORAC法体外评价酶解产物的ACE抑制活性及抗氧化性,结果表明样品随着酶解时间的延长先增加后降低,并在24 h达到最大。研究同时发现,在获得高活性酶解产物的同时,因酶解及热灭酶作用导致的不溶性蛋白/多肽聚集体高达原蛋白基料的40%,严重降低了酶解效率。基于食品工业绿色可持续发展的要求,研究进一步对该酶解条件下(Alcalase/Protamex,50°C,24 h)形成的不溶性聚集体展开研究。2.以Alcalase和Protamex酶解大豆蛋白过程中直接形成的聚集体(SPA)以及结合热灭酶共同作用形成的聚集体(HSPA)为研究对象,系统探究了酶解诱导不溶性聚集体形成的机理和化学本质,并进一步通过模拟体外消化实验以评估其营养价值。结果显示,SPA主要是由分子量为10-18 kDa的多肽段片段通过疏水相互作用聚集而成。热灭酶过程会加剧蛋白-肽及肽-肽分子间的疏水相互作用和二硫键作用,除了分子量为10-18kDa的肽段,大豆球蛋白的碱性亚基和少量的酸性亚基以及β-伴大豆球蛋白的β亚基也参与HSPA的形成,其结构较SPA更为致密。此外,氨基酸分析及模拟胃肠道研究结果表明,SPA和HSPA含有大量的必需氨基酸且成分均衡,两者均能耐胃消化但有较好的肠消化率,并能在消化过程中释放具有较强抗氧化活性的小分子肽段或氨基酸,表明其可作为一种潜在的功能性食品配料或活性物质输送载体应用于食品体系。3.研究通过超声破碎技术处理SPA和HSPA,发现超声可诱导不溶性聚集体发生分子自组装,并形成新型的大豆肽基纳米颗粒(SPN和HSPN)。动态光散射技术(DLS)及形貌学研究表明,SPN是表面光滑的球形颗粒,粒径约103.95 nm;而HSPN粒径较大,约489.70 nm,是具有核壳结构的亚微米级颗粒。其中,SPN的结构主要靠疏水相互作用和氢键来维持,二硫键的作用较小;而后者是维持HSPN内部结构的主要作用力。此外,基于SPN和HPSN均能耐胃消化但有较好的肠消化率,研究进一步以姜黄素为代表性生物活性物质评估大豆肽基纳米颗粒的活性荷载能力及细胞输送功能。结果发现,经SPN荷载后,姜黄素的水溶性显著提高约10~4倍,且其在肠道内的可控释放率得到提高。此外,PC12细胞实验表明,SPN及其与姜黄素的复合颗粒均能有效保护谷氨酸诱导的细胞氧化损伤,创新地证明了大豆肽基纳米颗粒在生物活性输送方面的双功能性。4.从界面吸附动力学和扩张流变学的角度进一步研究了SPN和HSPN的油-水界面行为。结果发现,SPN和HSPN均能在油-水界面上吸附并形成稳定的界面吸附层。其中,对HSPN来说,其粗糙的表面结构和表面吸附肽段可以增强分子间相互作用,促进了颗粒在界面上的结构重排并形成更为致密粘弹的界面膜。热作用可促进SPN分子间的相互作用并诱导聚集,使其在油-水界面上形成更为致密的、具有较高粘弹性的界面结构。进一步以SPN及HSPN为稳定剂制备乳液,结果表明,SPN稳定的乳液虽然粒径较大,并在重力作用下容易絮凝分层,但是其稳定的界面膜结构赋予乳液非常好的抗聚结稳定性,具有Pickering乳液的典型特征。以上结果表明,SPN可作为良好的界面稳定剂应用到食品乳液体系中。5.构建表面活性剂分子(HPMC/Tween 80)与SPN复合体系,以期制备出具有长期物理稳定性和高油脂氧化稳定性的复合乳液。研究发现,HPMC/Tween 80与SPN竞争性的吸附到油滴表面,形成复合界面,并降低油-水界面张力;复合乳液具有更小的油滴粒径和更均匀的粒度分布,从而抑制乳液的乳析分层并提高乳液的物理稳定性。此外,复合体系稳定的乳液的脂质氢过氧化物和己醛含量显著低于单独HPMC/Tween 80稳定的乳液,这主要归因于具有良好抗氧化活性的SPN在界面上吸附并形成抗氧化的界面结构,从而赋予乳液非常好的油脂氧化稳定性。以上结果表明,SPN可作为双功能的界面稳定剂构建稳定的食品乳液体系。