颗粒细度对玉米蛋白粉水解度与其酶解液DPPH清除率的影响

食品科学现代农业科技2012年第20期
玉米蛋白粉(CGM ,俗称玉米渣)是玉米淀粉生产中的主要副产物,因其成分复杂、口感粗糙、功能性质较差等问题在食品中的应用倍受限制,通常被作为饲料廉价出售[1]。据不完全统计,我国每年随废液排走或被废弃的玉米蛋白高达8万t ,既浪费了宝贵的蛋白资源,又造成了环境污染[2-3]。倘若能够应用现代生物酶解技术解决玉米蛋白粉水解度低等技术难题,必然会大大提高玉米蛋白粉的利用率,若用其开发生物活性较高的玉米肽,并赋型于功能饮料、老年食品、运动食品等产品类型,经济效益、社会效益均会显著提高。1材料与方法1.1试验材料与仪器
玉米蛋白粉(蛋白质含量60%,长春大成生物技术开发有限公司生产);碱性蛋白酶(液态,丹麦诺维信公司生产);二苯代苦味酰基(1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl ,DPPH ,购于SIGMA 公司);DK-8D 型三孔电热恒温水浴槽、RT-6000
Rayto 雷杜全自动酶标仪、STARTER 300型便携式pH 计、
JJ-1型精密增力电动搅拌器、Beckman CouLTER 离心机Avanti J-E 、ESJ60-4型电子天平等,均由吉林大学军需科技学院营养与功能食品研究室提供。1.2试验方法
1.2.1玉米蛋白粉的酶解。在前期优化酶解技术研究的基础上[4]
,取玉米蛋白粉加入去离子水配制得到底物浓度为5.16%的玉米蛋白粉溶液,使用磁力搅拌器调浆5min ,放置于90℃水浴锅中保温10min ,使蛋白质加热变性,冷却至酶
解温度50℃,将pH 值调至8.5,放入水浴锅后加入2%液态碱性蛋白酶,在50℃下酶解3h ,反应过程中以1mol/L 的NaOH 调节pH 值使之保持恒定(变化范围±0.05),每隔0.5h 取样1mL ,取样和酶解结束后的样品均在90℃水浴中灭酶10min ,冷却至4℃在10000r/min 的条件下离心15min ,取上清液检测DPPH 清除率指标;统计加碱总量进而计算
水解度(DH )。1.2.2
水解度的检测方法[5]。采用课题前期研究的pH-stat
法[4]
,水解度(DH )按下式计算。
DH (%)=h h tot ×100=V×C M p ×h tot ×α
×100
(1)
式中,V 为NaOH 的消耗量(mL );C 为NaOH 的摩尔浓度(mol/L );M P 为蛋白质总质量(g );h tot 为每克蛋白质中肽键
的克当量(玉米蛋白取7.35meqv/g );α为氨基的平均离解度。1.2.3
DPPH 自由基的检测方法。采用前期研究的检测方
法[4],DPPH 清除率按下式计算。
DPPH 清除率(%)=A B -A S A B
×100
(2)
式中,A B 为空白的吸光度值;A S 为样品的吸光度值。
2结果与分析
2.1不同颗粒细度对水解度(DH )的影响
对比分析了70目和200目2种颗粒细度的玉米蛋白粉在适宜碱性蛋白酶的可控酶解条件下,各自的水解度变化规律如图1所示。在酶解3h 的过程中,2种玉米蛋白粉的水解度均呈现出随着酶解时间的延长而逐渐升高的趋势;且200目玉米蛋白粉的水解度均高于70目物料的水解度;对于200目物料酶解1.5h 过程中,水解度差异不显著(P>0.05),直至酶解2.0h 开始趋于平衡。
2.2不同颗粒细度对DPPH 清除率的影响
2种颗粒细度对玉米蛋白粉酶解液DPPH 清除率影响
情况分析如图2所示。2种不同颗粒细度物料被酶解3h 内,各个酶解液DPPH 的清除率均呈现出随着酶解时间的延长而逐渐升高的趋势;且200目玉米蛋白粉在连续酶解3h 的酶解液的DPPH 清除率均高于70目物料的DPPH 清除率(P<0.01);对于200目物料酶解1.5h 后DPPH 清除率便趋于稳定,最高可达57.1%;而对于70目的玉米蛋白粉酶解2.5h DPPH 清除率趋于稳定,最高可达23.5%[6]。
综上所述,200目玉米蛋白粉在适宜的碱性蛋白酶可控
酶解过程中的水解度和DPPH 清除率均高于70目的,且存在显著性差异(P<0.05或P<0.01)。
摘要以70目和200目2种颗粒细度的玉米蛋白粉为原料,以水解度和DPPH 清除率为衡量指标,对比分析了2种物料在碱性蛋白酶可控酶解3h 过程中的水解情况。结果表明:200目物料酶解液的DPPH 清除率最高可达57.1%。
关键词玉米蛋白粉;颗粒细度;水解度;DPPH 清除率中图分类号TS239文献标识码A 文章编号1007-5739(2012)20-0318-02
颗粒细度对玉米蛋白粉水解度与其酶解液DPPH 清除率的影响
刘旭野
杨帅伶
张秦溥
林松毅*
(吉林大学营养与功能食品研究室,吉林长春130062)
基金项目“十二五”国家科技支撑计划项目(2012BAD33B03);吉林大学“大学生创新训练计划”项目。*通讯作者
收稿日期
2012-08-31
20468酶解时间∥h
图1不同颗粒细度对玉米蛋白粉的水解度影响318
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(上接第315页)
本无变化,说明在此pH 值范围下对素影响不大;但是当pH 值<2.0时,该素溶液很不稳定,1h 后溶液即呈绿,
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921地震24h 后溶液基本无;当pH 值>9.0时,该素的最大吸收峰由436nm 左移至418nm 处,但溶液泽变化较小。3结论
试验结果表明,蒲公英花瓣在室温下(约为20℃)用95%乙醇浸提对于素的纯化和乙醇的回收效果较好,素的提取率约为5.4%,最大吸收峰在433nm 处。该素与碱、乙醇等有机溶剂能够互溶,但是不能与水和酸互溶,浓缩提取液时有酯味逸出;稳定性好,放置60d 的提取液颜、性状基本无变化,说明此方法提取的素可长期保存,
但是要避免强光直射;当pH 值<2.0时该素溶液很不稳定,pH 值在5.1~9.0时该素溶液稳定,当pH 值>9.0时,最大吸收峰左移至418nm 处,但泽不变;蒲公英花黄素的抗氧化活性较强[5-6]。4参考文献
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(上接第317页)
2.2.2工艺条件确定及验证。根据回归模型确定的提取工艺的最优条件为:提取温度7
3.62℃,提取时间80min ,料液比27.88∶1(mL/g );模型预测的最大提取率为2.81%。为方便操作,将最优条件简化为:提取温度74℃,提取时间80min ,液料比28∶1(mL/g )。在此条件下进行的3次重复验证试验提取率为2.76%,实际值与预测值较为接近,说明分析所得模型的正确性可以用于实际操作。3结论
以65%乙醇溶液作提取溶剂提取油菜籽皮中原花青素,在单因素试验基础上,对提取工艺进行响应面优化,获得最佳提取工艺为:提取温度74℃,提取时间80min ,液料比28∶1(mL/g ),预测最大提取率为2.81%,在此工艺条件下油菜籽皮原花青素的实际提取率为2.76%,与预测值相吻合。
4参考文献
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酶解时间∥h
图2不同颗粒细度对玉米蛋白粉酶解液DPPH
清除率的影响3参考文献
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