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本研究以低温脱溶的花生粕制得的花生蛋白粉为原料,采用现代生物技术对花生蛋白进行酶解制备具有特殊生理活性的花生短肽。研究涉及对酶解工艺条件的优化、酶解产物的精制、产物的物化和功能性质研究等,主要研究结果如下:
1.花生蛋白的单酶水解研究
选用Alcalase碱性蛋白酶、Protamex中性蛋白酶、1398中性蛋白酶和N120P蛋白酶对花生蛋白进行单酶水解实验,通过单因素实验确定Alcalase碱性蛋白酶作为花生蛋白第一步水解的工具酶。并利用二次回归旋转组合试验中的四因素(1/2实施)方案来确定Alcalase蛋白酶的最优水解工艺参数。由回归模型确定Alcalase的最适工艺条件为水解温度54.7℃,底物浓度6%,酶用量0.943%,水解时间为167min,酶解物的NSI值(酸沉)为75.02%。
2.复合酶对花生蛋白的水解研究
分别用Protamex复合酶,1398中性蛋白酶,N120P蛋白酶对花生蛋白Alcalase水解物继续作用,通过NSI值和凝胶过滤图谱显示N120P酶的继续作用有利于生成更多的短肽。由正交实验确定N120P酶用量1.0%,反应温度55℃,反应时间180min,水解液的NSI值达到82.79%。最后再用Flavourzyme风味蛋白酶对复合酶解液进行脱苦,酶用量0.6%,作用时间120min,苦味评分值达到9.0。
3.超滤分级和大孔树脂脱盐工艺中操作参数的确定
确定了超滤的工艺参数:使用5K的膜超滤时,料液浓度为2.7mg/ml,温度40℃,过膜压力20-25psi;使用1K的膜超滤时,料液浓度为2.7mg/ml,温度40℃,过膜压力为20psi。
确定了用大孔树脂对花生肽进行静态脱盐的工艺参数。吸附条件:料液浓度4.58mg/ml,温度40℃,振荡速率90r/min;解吸条件:洗脱液70%乙醇,温度30℃,振荡速率120r/min。
4.酶解产物的分子量分布
超滤后的产物通过SephadexG-25和SephadexG-15凝胶分离,结果显示复合酶对花生蛋白作用后所得的肽主要是由一些分子量低于5K的小肽组成。
5.花生肽清除自由基和ACE抑制活性的研究
分子量小于1K的花生肽和分子量在1K-5K之间的花生肽对超氧阴离子自由基(O2-·)、羟自由基(·OH)和二苯代苦味肼基自由基(DPPH)的清除作用较强,均强于分子量大于5K的花生肽。此研究结果对于花生肽作为保健品的开发利用,具有积极意义。分子量小于1K的花生肽有较强的抗高血压活性,当花生肽的浓度为为0.5mg/ml时,其抑制率达到72.26%。结果表明本研究制备的花生短肽可以作为抗氧化和降血压的功能因子应用于保健产品。