【摘 要】
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新鲜马铃薯中蛋白含量仅占1.6%-2.1%,而马铃薯蛋白酶抑制剂（Potato protease inhibitors,PPIs）约占蛋白总量的50%,但就产量而言,单位面积的马铃薯蛋白产量仅比小麦低,是植物蛋白的重要来源。而且马铃薯在淀粉生产的过程中会产生大量的蛋白废液,若直接排放,会浪费资源并且污染环境。因此如何利用淀粉副产物,改善蛋白功能性,并拓宽PPIs在食品工业领域的应用具有重要意义。本
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新鲜马铃薯中蛋白含量仅占1.6%-2.1%,而马铃薯蛋白酶抑制剂（Potato protease inhibitors,PPIs）约占蛋白总量的50%,但就产量而言,单位面积的马铃薯蛋白产量仅比小麦低,是植物蛋白的重要来源。而且马铃薯在淀粉生产的过程中会产生大量的蛋白废液,若直接排放,会浪费资源并且污染环境。因此如何利用淀粉副产物,改善蛋白功能性,并拓宽PPIs在食品工业领域的应用具有重要意义。本文以PPIs为原料,制备具备抗氧化能力的酶解产物（Potato protease inhibitor hydrolysates,PPIHs）并优化其工艺条件,研究PPIHs超滤分离后不同分子量的结构特性和抗氧化性,并将PPIHs应用到亚麻籽油中,探究PPIHs延缓油脂氧化的机理。（1）PPIHs的制备及其理化性质、抗氧化稳定性:以PPIs为原料,采用超声波（在450 W下超声波30 min）辅助酶解技术制备PPIHs,优化酶解条件,以PPIHs的油脂氧化抑制率和水解度为指标,通过单因素、PB试验以及响应面得到最佳酶解条件为:酶的种类为蛋白酶K,底物浓度5 mg/m L,酶底比5%,酶解时间2.5 h,酶解温度58°C,酶解p H 8.0,此条件下PPIHs的油脂氧化抑制率为76.66±1.35%,水解度为36.78±4.15%。PPIHs的溶解度较好,乳化性和乳化稳定性得到明显的改善,在强酸或强碱中起泡性比较好,但p H=6时起泡性比较差,泡沫稳定性比较差。当温度在20-80°C区间时,PPIHs的抗氧化稳定性比较好;当温度高于80°C时,其抗氧化稳定性显著降低。PPIHs对DPPH的清除能力在p H值为2-8范围内稳定,大于8以后急剧下降;在脂质氧化体系中的抗氧化能力及对-OH自由基的清除能力在p H 2-10范围内比较稳定;而在酸性条件下对ABTS自由基的清除能力比较差,但在碱性条件下比较好。（2）超滤分离后PPIHs各组分的结构特性和抗氧化性:经过酶解后,PPIHs的平均粒径为423.3±3.9 nm,显著（p＜0.05）降低至纳米级,Zeta电位绝对值略有提高,抗氧化能力提高。通过超滤技术将酶解产物分成三种不同分子量大小的组分,分别为＞10 k Da（PPIHs-I）、3-10 k Da（PPIHs-II）和＜3 k Da（PPIHs-III）,其中PPIHs-I的得率最高为42%,其次是PPIHs-III、PPIHs-II。PPIHs-I的平均粒径和Zeta电位的绝对值增加,对ABTS自由基的清除能力最强,β-折叠和α-螺旋增加,而无规卷曲和β-转角减少,荧光强度下降。PPIHs-II的平均粒径和Zeta电位的绝对值显著（p＜0.05）下降,其油脂氧化抑制率以及对-OH和DPPH自由基的清除能力较强,β-折叠、α-螺旋和β-转角增加,无规卷曲减少,而荧光强度增加。PPIHs-III的平均粒径也显著（p＜0.05）下降,而Zeta电位的绝对值无显著变化,β-折叠和α-螺旋增加,无规卷曲和β-转角减少,其荧光强度增加。在紫外全波长扫描中,超滤后的三个组分在210 nm和280 nm左右的吸光度均降低,吸收峰也均发生偏移。（3）PPIHs对亚麻籽油氧化的延缓作用:采用Schaal烘箱法在不同温度（40、50、60°C）下加速氧化,PPIHs的添加降低了亚麻籽油过氧化值、羰基价、硫代巴比妥酸值和酸价的升幅,减少了油脂初级氧化产物、中间产物以及终极氧化产物的产生;通过零级反应动力学方程可以得到,PPIHs减缓了油脂氧化速率。而且随着PPIHs浓度的增加,延缓亚麻籽油氧化的效果增强。PPIHs保护了亚麻籽油中不饱和脂肪酸,延缓其氧化分解,同时醛类化合物的增加量也低于无添加亚麻籽油,减慢了氧化过程。在60°C加速氧化的过程中,PPIHs与BHA对延缓亚麻籽油的氧化具有一定的协同增效作用,其中添加0.02%BHA和0.75%PPIHs对亚麻籽油的协同增效作用最强,其抗氧化效果最高。同时采用热重分析法,对亚麻籽油进行了DSC和TG曲线的测定。在DSC中发现添加PPIHs的亚麻籽油的起始氧化温度比空白组高13.5°C,同时在TG曲线中,添加PPIHs的亚麻籽油的失重起始温度也升高,增加了30.9°C。说明PPIHs可以增强亚麻籽油的氧化稳定性。综上所述,PPIHs具有良好的油脂抗氧化能力,可以有效的延缓亚麻籽油的氧化。这一研究为蛋白酶解产物延缓油脂氧化提供了重要的参考价值。
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