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高F值低聚肽具有高支低芳的特殊氨基酸构成,能够作为肝病患者、高付出病人和运动员的膳食补充发挥重要的生理功能。玉米湿法淀粉厂的副产物玉米黄粉支链氨基酸含量高,非常适宜于高F值低聚肽的制备。因此,本文以玉米黄粉为原料,研究了高F值低聚肽的酶法制备过程和技术路线。主要研究内容包括玉米黄粉蛋白的分离和增溶、蛋白酶的选择、酶解条件优化及过程控制、超滤及吸附条件的确立,并且对酶解产物进行相对分子质量分布范围和F值的分析鉴定,拟定了质量标准。主要研究结果如下: 1、确定了以玉米黄粉为原料酶法制备高F值低聚肽的基本工艺路线,其关键在于玉米黄粉蛋白的预处理、玉米黄粉蛋白的酶解和高F值低聚肽的分离。 2、玉米黄粉的预处理对酶法制备高F值低聚肽是必需的,工艺涉及三个方面:第一,黄粉的脱色。选择丙酮作溶剂,以浸提条件料液比1:3、30℃浸提4h,重复3次操作可基本除去玉米黄色素。第二,脱除淀粉。脱色黄粉与水1:1混合90℃糊化1h后以1.0%的α—淀粉酶在pH5.5、60℃反应至碘试验不变蓝,再加入2.0%糖化酶在pH4.8、45℃酶解8h后得到蛋白质含量为83.5%的玉米黄粉蛋白。第三,玉米黄粉蛋白的增溶。添加还原剂Na2SO3、碱性条件和升高温度可在不同程度上提高玉米黄粉蛋白的溶解度。本试验选择加入0.10%Na2SO3作还原剂,pH10.0,90℃处理15min的方法进行增溶可使玉米黄粉蛋白溶解度达到14.24%,可溶性氮指数NSI达到12.70%。 3、单酶水解在酶解产物组分相对分子质量分布范围上无法达到预定要求,采用双酶水解法。2709碱性蛋白酶对玉米黄粉蛋白酶解作用最强,最佳工艺参数是:底物浓度5.0%,10.0%的酶用量,pH10.0,45℃,水解时间8h,其结果为DH达到了33.5%,产物中肽的含量为2.86g/100mL,氨基态氮含量为102.94mg/100mL,产物组分中相对分子质量分布范围为:5,000以上占21.5%,2,000~5,000占24.4%,200~2,000占51.9%,200以下仅占2.2%。利用木瓜蛋白酶进行二次酶解,最佳工艺参数是:2.0%的木瓜蛋白酶用量,pH7.0,60℃,水解时间为4h,产物中肽的含量为2.10g/100mL,氨基态氮含量为230.05mg/mL,产物组分相对分子质量分布范围为:5,000以上占10.6%,2,000~5,000占16.6%,200~2,000占67.1%,200以下占3.7%。 4、高F值低聚肽的分离和脱苦研究表明:分离小分子肽方法选择截留相对分子质量为5,000的膜超滤,多肽和蛋白质被除去,流出液组分中相对分子质量分布范围为5,000以上占6.4%,2,000~5,000占12.2%,200~2,000占76.9%,200以下占4.5%,达到低聚肽含量要求。为提高F值,研究了以吸附剂脱除AAA的方法,选择粉末状活性碳作吸附剂,最佳工艺参数是:料液比13,pH3刀,20℃,吸附时间为3h,产物含氮量为 2.7g/L,F值为 22.59,产物组分中相对分子质量分布范围为:5,000以下的肽占94石%,2,000以下的低聚肽占70.5%,符合高F值低聚肽的质量要求。由本研究确立的酶法制备高F值低聚肽混合物工艺所获得的高F值低聚肽Mw为1厂90,Mn为920,得率以玉米黄粉蛋白计为 34.l%。 5、根据初步研究,制定了以玉米黄粉为原料双酶法制备高F值低聚肽混合物的质量标准,分别从感官指标、理化指标和微生物指标三个方面规范产品质量,可作为生产中的质量控制参考。 活性肽的酶法制备是生物技术蛋白质工程和酶工程的重要内容。本研究所制得的高F值低聚肽混合物,低聚肽含量高,相对分子质量小,能够作为特殊生理、病理及运动状态下人群的膳食营养供给。制备工艺各步骤的工艺参数和质量管理指标都已经基本确定,有必要进一步中试、生产和推广应用。 (本论文共计图ZI个,表15个*