玉米蛋白粉是玉米经食品工业生产淀粉或酿酒工业的加工副产品,其氨基酸组成平衡及丰富,具有很高的利用价值。但是由于其分子结构原因导致酶解有困难,为了提高玉米蛋白的酶解效率,研究以提高玉米蛋白的酶解为出发点,以超声波和热处理为预处理方式,综合平衡法优化设计法制备玉米蛋白抗氧化肽,探索超声预处理和热预处理对玉米蛋白水解的影响及结构的影响,最后研究了玉米蛋白水解物在水包油(O/W)乳状液中的抗氧化作用。主要研究内容与结果如下:通过综合平衡法对制备玉米肽的5个工艺参数(玉米蛋白浓度,蒸煮时间,pH,酶解温度,酶解时间)做正交试验评价,以综合指标DPPH IC50、分子量(200~2500Da)分布、水解度和剩余率为主要的重要指标,以辅助的DPPH自由基清除率、还原力、羟自由基(OH·)和超氧阴离子(O2-·)自由基清除率为次要的参考指标。得出2条优选工艺:(Ⅰ)玉米蛋白6%,蒸煮时间40 min,pH 7.5,酶解温度55℃,酶解时间6 h;(Ⅱ)玉米蛋白18%,蒸煮时间40 min,pH 7.5,酶解温度55℃,酶解时间24 h。通过验证试验测定DPPH IC50、分子量(200~2500Da)分布、水解度、剩余率、多肽得率、低聚肽含量和抗氧化指标:羟自由基IC50、超氧负离子IC50、还原力,并测定AY(丙氨酸-酪氨酸)含量。得到最优工艺:玉米蛋白6%,蒸煮时间40 min,pH 7.5,酶解温度55℃,酶解时间6 h。此时,玉米水解物的质量浓度为3.33 mg/mL时,DPPH自由基的清除率为72.74%,半抑制浓度(IC50值)为2.09 mg/mL。羟自由基IC50值为27.03 mg/mL,超氧阴离子自由基清除能力IC50值为39.91 mg/mL,玉米肽的质量浓度与吸光度基本成正相关,水解度为19.45%,剩余率为49.76%,AY含量为0.48%,多肽得率为83.40%,低聚肽含量为8.75g。在以上得出的最优工艺的基础上对玉米蛋白原料进行预处理,基于超声波和加热可以改变蛋白的理化性质,研究了超声波预处理和热预处理蛋白对酶解效果的影响及其作用机制。研究了超声和加热对玉米蛋白酶解动力学参数的影响;为了考察超声和加热对蛋白分子结构的影响,分别采用荧光光谱、傅里叶红外光谱、圆二色谱、扫描电镜和原子力显微镜对玉米蛋白的空间结构的观察。结果表明:经过超声波处理、热预处理和先热预处理后超声预处理玉米蛋白对于提高C值均有一定的效果,但是先超声预处理后热预处理玉米蛋白在对于提高C值效果比较明显,因此这种预处理方式在一定程度上有助于玉米蛋白的酶解,说明玉米蛋白经过超声预处理、热预处理、先热预处理后超声预处理这3种预处理后在一定程度上能够使得酶与底物的亲和力在短时间内增大,先超声预处理后热预处理这种预处理方式使得酶与底物的亲和力在短时间内增大的效果比较明显。荧光光谱、傅里叶红外光谱、圆二色谱、扫描电镜和原子力显微镜可以看出经过先超声预处理后热预处理后的玉米蛋白呈现多孔、疏松,蛋白的二级、三级结构发生改变,蛋白分子展开,酶切位点暴露,这样的结构有利于酶与蛋白的结合,从而酶解反应速率增大。进一步研究了在先超声后热预处理玉米蛋白的条件下酶解的玉米蛋白水解物在O/W乳状液中的稳定性及氧化稳定性的影响,乳化稳定性试验表明单宁可以提高乳液的稳定性,倒置荧光显微镜图显示加入单宁后的乳液颗粒比未加入单宁的乳液颗粒大、激光共聚焦扫描显微镜图显示在同一倍数下的单位面积内加入单宁的乳液颗粒多于比未加入单宁的乳液颗粒、透射电镜图显示单宁的加入使得水解物包裹油脂更好。氧化试验表明玉米蛋白水解物对于乳状液具有氧化稳定性,玉米蛋白具有抗氧化特性。流变试验表明经过15天的氧化,乳状液的黏度有一点变小的趋势,因为在11天的时候乳液中的油脂被完全氧化,导致乳液液滴粒径变小,表面积变小,液滴的黏度变小。