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大豆中蛋白质含量高,氨基酸组成合理,大豆多肽是大豆蛋白经酶解后产生的分子量较低的化合物。研究表明:其氨基酸组成与大豆蛋白基本相同,且在整个pH范围内均有良好的溶解性及低粘度,比大豆蛋白具有更好的营养价值和生物功能,如抗氧化、降血压、降胆固醇、抗疲劳等。这些特性使得大豆多肽在食品、医药、化妆品等领域得到广泛的开发和利用。
本文主要研究大豆分离蛋白水解过程中,在微波加热、保持体系的pH、温度不变条件下,用碱性蛋白酶和中性蛋白酶、胰蛋白酶三酶水解大豆分离蛋白制备小分子大豆肽。以大豆分离蛋白水解氨基氮为评价指标,用荧光分析等方法,系统研究了水解工艺过程,并详细介绍了主要的工艺步骤。重点讨论了影响酶水解的各种因素如酶用量,pH值,底物浓度,反应温度,微波作用时间等。首先用单酶水解大豆分离蛋白,确定最佳条件,然后确定双酶、三酶分步协同水解的顺序和制备小分子大豆多肽的最佳条件,以及大豆多肽的理化性质与毛细管电泳法、凝胶排阻色谱法、反相高效液相色谱法分离纯化条件,并通过毛细管电泳方法、凝胶排阻色谱法对水解多肽的分子量分布范围进行测定。实验表明:三酶水解优于单酶和双酶,制得的大豆肽分子量主要集中在200-1100 D之间。实验结果如下:
1.小分子大豆肽的制备
①大豆分离蛋白溶液在85℃水浴加热预处理15min,
②单酶水解最佳条件:
胰蛋白酶水解大豆分离蛋白的最佳条件:水解最适pH值为8.0,温度50℃,底物浓度5%,酶用量E/S为10%,微波水解时间15 min,氨基氮含量可达6.40 mg/g:
碱性蛋白酶水解大豆分离蛋白的最佳条件是:水解最适pH值为8.5,温度55℃,酶用量E/S为7%,底物浓度5%,微波加热水解15 min,此时AN为62.10mmol/L中性蛋白酶水解大豆蛋白最佳条件为:水解最适pH7.0,温度50℃,酶用量E/S为11%,底物浓度为5%,微波水解18min,此条件下水解AN含量最高为39.89 mmol/L。
③三酶分步协同水解的最佳条件:
将底物浓度为5%的料液,经预处理后,先加碱性蛋白酶,在pH8.5,E/S为7%,温度55℃条件下微波加热水解10min;之后调整参数pH8,温度52℃加入中性蛋白酶E/S为9%,继续微波加热水解12min;之后调整参数pH8,温度55℃加入胰蛋白酶E/S为10%,继续微波加热水解20min,最后灭酶、离心、真空冷冻干燥,得到三酶水解大豆肽,其AN为129.05mmol/L。水解效果明显高于单酶、双酶。
2.毛细管分离检测条件以100mmol/LTris/HCl(pH8.5)+3.5mmol/LSDS+0.1%PEO为缓冲液,进样时间10S,运行电压18KV,气动进样,用:HPCE以无胶筛分方式,成功将大豆多肽进行了分离和检测。
3.凝胶排阻色谱法分离纯化条件酶水解冻干物采用Sephadex-G50柱(2*30cm)进行凝胶过滤层析分离,以(0.1mol/LNaCl+50mmol/LTris/pH 8)溶液平衡和洗脱,洗脱速度3.0 mL/10min,每管收集3.0mL,于280nm处进行检测,收集4个组分洗脱液。
4.反相高效液相色谱的分离条件RPLC色谱柱对大豆多肽样品的分离过程中,对其进样量和洗脱梯度进行了选择,每次进样量为20uL,,线性梯度模式为:30%-60%B,80min线性:检测波长220hm,在此最佳色谱条件下,大豆肽得到了初步分离。
5.大豆多肽理化性质经对大豆肽氨基酸分析得知,大豆肽的组成几乎完全与大豆蛋白一样,具有氨基酸比例平衡、含量丰富的特点。通过电泳和凝胶柱分析,可知大豆肽分子量分布主要在200-1100D之间。
所制备的大豆肽具有良好的溶解性且不受pH的影响,具有高浓度、低粘度的特点;具有良好的吸湿性和保湿性及热稳定性;大豆多肽的起泡能力强而泡沫稳定性差。