具抗冻活性的天然蛋白不仅能降低生物体体液冰点、抑制冰晶的形成,而且还可改变冰晶的生长规律、抑制重结晶现象,其在动植物组织以及细胞低温保存、食物的贮藏、制冷系统的冰浆等多方面具有广范的应用价值和市场前景。大豆中蛋白含量丰富,如何从大豆出发,提取具抗冻活性的有效蛋白成份,并且进一步通过酶解法提高其抗冻活性对于开发大豆作为制备具有抗冻活性的蛋白来源具有十分重要的意义,同时也能有效解决产量很低这个严重制约抗冻蛋白(Antifreezing protein,AFP)应用的问题。本研究以大豆粉为原料,经过简单的石油醚脱脂处理和干燥预处理,再采用“碱溶酸沉”法提取分离抗冻活性较高的蛋白组分,最后通过碱性蛋白酶酶解法提高和改进抗冻组分的抗冻活性。利用示差扫描量热法(differential scanning calorimetry,DSC)检测分析蛋白组分的热滞活性,使用低温显微镜观察冰晶结构。提取抗冻活性组分工艺研究时,通过控制因素水平,实施单因素试验和正交实验,确定最适提取工艺条件。结果表明各因素对于热滞活性的影响由强到弱为碱溶p H值>碱溶时温度>料液比>酸沉p H值>碱溶时间。通过对比热滞活性,可得到最佳实验方案:即理论优化搭配为碱溶时p H值9.00、时间为60min、温度为45℃、料液比1∶20(w/v)、酸沉时p H值为4.5,其热滞活性为0.54℃。SDS-PAGE电泳测定其主要蛋白组分的分子量为37.99k Da、81.62 k Da和91.92k Da;在模拟冰淇淋生产过程中的温度变化条件下,采用低温显微镜观察冰晶大小。结果显示,最适提取条件下提取的抗冻活性组分添加量为1%时(w/v),冰晶呈现较细小均匀的状态。通过酶解提高其抗冻活性。以上述粗提的具抗冻活性的蛋白组分为原料,利用碱性蛋白酶进行酶解。首先,原料经过热处理后,进行酶解时间、酶浓度、底物浓度、酶解温度、溶液p H为条件的单因素实验,以酶解所得多肽的热滞活性水平为指标。其次,根据单因素实验结果,由于酶解温度对其影响甚微,设计正交实验确定其它四个因素最适的酶解条件。结果表明:对酶解多肽热滞活性影响的程度由强到弱为:底物浓度>加酶量>酶解时间>酶解p H值。得到最高热滞活性酶解产物时的酶解条件为:底物浓度为3%、加酶量为8000u/g、酶解时间为4h、酶解p H值为10.00。DSC检测得其热滞活性为0.834℃。最后使用低温冷冻显微镜观察发现,酶解后的蛋白组分形成的冰晶体形态相对较小且更为均匀,表现出更强的抗冻能力。经鉴定,制抗的抗冻多肽产物的分子量集中在7.32k Da-14.88k Da的范围内,此条件下的水解度46.9%。