油菜籽蛋白提取、酶解工艺及其产物体外抗氧化活性研究

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本文以低温油菜籽饼粕为原料,研究了油菜籽蛋白的最佳提取工艺,并对四种不同蛋白酶的最优水解工艺条件进行了研究,在此基础上选取两种抗氧化活性好的蛋白酶进行组合水解,确定了双酶水解制备最优抗氧化活性油菜籽蛋白水解物的条件,在此条件下,对水解物的体外抗氧化活性进行了比较和研究。采用碱提酸沉法,以蛋白含量为指标,通过单因素和响应面分析法,对pH、提取温度、料液比、提取次数和提取时间等影响因素进行研究,结果表明油菜籽蛋白最佳提取工艺为:pH13、提取温度55℃、料液比1:18、提取次数3次、提取时间30min。采用酸、碱和加热(70、80、90、100℃)处理的方式对油菜籽蛋白进行预处理,并与未处理组进行对比。结果发现,酸、碱、加热处理没有显著提高水解度,建议直接选用未经处理的油菜籽蛋白作为后续试验材料。选用碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶、复合蛋白酶四种蛋白酶对油菜籽蛋白进行水解,以水解度和还原能力为考察指标,筛选制备水解物的最优水解条件。结果表明,碱性蛋白酶最优水解条件为底物浓度1%、pH9.0、酶解温度55℃、加酶量7000U/g,在此条件下进行水解,水解度可达17.08%;最优还原力条件为底物浓度2%、pH9.0、酶解温度50℃、加酶量5000U/g,在此条件下进行水解,还原力可达1.362。木瓜蛋白酶最优水解条件为底物浓度1%、pH8.0、酶解温度60℃、加酶量12000U/g,在此条件下进行水解,水解度可达14.81%;最优还原力条件为底物浓度1.5%、pH8.0、酶解温度60℃、加酶量11000U/g,在此条件下进行水解,还原力可达1.370。风味蛋白酶最优水解条件为底物浓度1.5%、pH8.0、酶解温度40℃、加酶量5000U/g,在此条件下进行水解,水解度可达11.89%;最优还原力条件为底物浓度2%、pH8.0、酶解温度45℃、加酶量5000U/g,在此条件下水解,还原力可达0.813。复合蛋白酶最优水解条件为底物浓度1.5%、pH8.0、酶解温度60℃、加酶量9000U/g,在此条件下水解,水解度可达13.48%;最优还原力条件为底物浓度1.25%、pH7.0、酶解温度50℃、加酶量10000U/g,在此条件下水解,还原力可达1.105。对四种蛋白酶水解结果比较可知,水解能力从大到小依次是碱性蛋白酶>木瓜蛋白酶>复合蛋白酶>风味蛋白酶,还原能力从大到小依次是木瓜蛋白酶>碱性蛋白酶>复合蛋白酶>风味蛋白酶,同时发现,油菜籽蛋白水解物的抗氧化活性与水解度之间不存在明显的线性关系。为了获得具有更高抗氧化活性的油菜籽蛋白水解物,选取碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶两种蛋白酶进行双酶水解条件的研究。结果显示,双酶水解中,分步水解水解物的抗氧化活性优于同步水解,分步水解时第一种蛋白酶不灭活处理所得水解物的抗氧化活性优于分步水解时第一种蛋白酶灭活处理的抗氧化活性,两种蛋白酶的添加顺序为先添加木瓜蛋白酶后加碱性蛋白酶。油菜籽蛋白水解物的体外抗氧化活性结果显示:在0-20mg/mL浓度范围内,水解物对羟自由基(·OH)清除作用显著,最高可达88.69%;对超氧阴离子(O2-·)清除作用明显,最大清除率为50.0%;还原能力最大可达1.929;结果表明,采用不同抗氧化活性检测方法对油菜籽蛋白水解物的抗氧化活性进行检测,均表现出一定的抗氧化效果。
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