豬皮蛋白兩步酶解及其產(chǎn)物性質(zhì)研究.pdf

1、豬皮富含膠原蛋白,是一種優(yōu)質(zhì)的動(dòng)物蛋白資源。我國是生豬生產(chǎn)大國,豬皮資源豐富,但在豬皮的利用上存在應(yīng)用領(lǐng)域窄、利用率低、產(chǎn)品附加值不高等問題。本文選用市售豬皮為原料,經(jīng)脫脂、干燥、粉碎后得到豬皮蛋白粉,再選用堿性蛋白酶和木瓜蛋白酶分步水解豬皮蛋白粉,制備分子量較小的豬皮蛋白多肽,并確定最優(yōu)水解工藝。另外,研究不同分子量范圍的豬皮蛋白多肽體外抗氧化作用及其加工特性,重點(diǎn)研究如何提高其乳化性質(zhì)。本研究旨在為豬皮多肽食品、抗氧化保健品和新型乳

2、化劑的開發(fā)利用提供理論依據(jù),從而提高豬皮附加值。主要研究內(nèi)容和結(jié)果如下:
　　 1.豬皮蛋白兩步酶解工藝優(yōu)化:選用堿性蛋白酶和木瓜蛋白酶,以酶解時(shí)間、溫度、pH值和酶添加量為試驗(yàn)因素,分別以水解度(DH)和氨態(tài)氮的濃度為指標(biāo),優(yōu)化豬皮蛋白的雙酶分步水解工藝條件。結(jié)果表明,第一步酶解過程中的溫度和酶添加量對DH有顯著影響(P<0.05),而第二步酶解過程中的溫度和時(shí)間對氨態(tài)氮的濃度有顯著影響(P<0.05)。最優(yōu)酶解工藝條件為:第

3、一步以2100 U/g底物的堿性蛋白酶添加量,在酶解溫度55℃和pH值9.5的條件下水解3 h；第二步以22500U/g底物的木瓜蛋白酶添加量,在酶解溫度50℃和pH值5.0的條件下水解5 h。此工藝下的豬皮蛋白水解度和水解物中氨態(tài)氮濃度分別為16.79％和0.956 mg/mL。
　　 2.豬皮蛋白酶解物的精制及其產(chǎn)物相對分子質(zhì)量分布研究:采用陰陽離子交換樹脂混和床方式來脫除豬皮蛋白酶解物中的鹽分,以多肽回收率和脫鹽率為指標(biāo),

4、分析了層析柱溫度、洗脫速度、陰陽離子交換樹脂體積比、上樣酶解物初始pH對豬皮蛋白酶解物中多肽回收和脫鹽效果的影響；利用中空纖維膜對脫鹽產(chǎn)物進(jìn)行分級,得到三個(gè)組分,并比較了三個(gè)組分相對分子質(zhì)量分布。結(jié)果表明,層析柱溫度、洗脫速度和陰陽離子交換樹脂體積比對多肽回收率和脫鹽率均有顯著影響(P<0.05)；上樣酶解物初始pH對多肽回收率有顯著影響(P<0.05),但是對脫鹽率的影響差異不顯著(P>0.05)。確定陰陽離子交換樹脂混和床脫鹽的最佳

5、條件為:層析柱溫度為15℃,陰陽離子交換樹脂體積比3:1,樣品初始pH4.0,流速10 BV/h,此時(shí)脫鹽率71.35％,多肽回收率96.33％。因此,陰陽離子交換樹脂混和床是一種對豬皮蛋白酶解物有效的脫鹽方法。脫鹽后通過膜分級得到的兩個(gè)組分及精制產(chǎn)物的相對分子質(zhì)量主要集中在6000 Da以下,且主要以小分子多肽形式存在。
　　 3.不同組分豬皮蛋白酶解物體外抗氧化研究:比較了脫鹽、膜分級后的三個(gè)組分清除羥基自由基、ABTS自由

6、基、抗超氧陰離子的能力以及不同加工條件處理對ABTS自由基的清除率的影響；探討了三組分氨基酸組成與體外抗氧化作用的關(guān)系。結(jié)果表明,(1)豬皮蛋白酶解物不同組分具有良好的體外抗氧化作用,不同組分抗氧化作用大小與其相對分子質(zhì)量大小分布、氨基酸組成存在密切的關(guān)系。組分1、2、3清除羥基自由基能力依次升高且相互之間差異顯著(P<0.05)；抗超氧陰離子的能力依次為組分2>組分3>組分1,相互之間差異顯著(P<0.05)；組分2和3之間清除ABT

7、S自由基的能力差異不顯著(P>0.05),但是都顯著高于組分1(P<0.05)。(2)豬皮蛋白酶解物各組分在加工過程中其抗氧化作用受到不同程度影響。其中,組分2清除ABTS自由基能力受溫度、pH、存放時(shí)間、二價(jià)離子添加量、糖類添加量的影響差異顯著(P<0.05)；組分1受pH、存放時(shí)間、二價(jià)離子濃度的影響差異顯著(P<0.05)；組分3受pH、存放時(shí)間的影響差異顯著(P<0.05)。三者中,組分3在加工過程中能保持良好的抗氧化活性。

8、r>　　 4.豬皮蛋白酶解物不同組分加工性質(zhì)研究:比較了豬皮蛋白酶解前后溶解性和吸油性,以及酶解物三組分吸水性、乳化性、乳化穩(wěn)定性、表面疏水性,分析了溶解性、表面疏水性與乳化性之間的關(guān)系。結(jié)果表明,豬皮蛋白酶解前后,其溶解性、吸油性都發(fā)生了顯著性變化(P<0.05),酶解產(chǎn)物的溶解性和吸油性優(yōu)于豬皮蛋白。豬皮蛋白酶解物不同分子量組分都表現(xiàn)出良好的吸水性,三者之間比較以組分1的吸水性最差,組分3最好,組分2居中。不同組分酶解物其乳化性質(zhì)

9、受pH、蛋白濃度、油用量、離子強(qiáng)度等因素的影響,其中組分2和3的乳化性質(zhì)比組分1好,且差異顯著(P<0.05)。不同組分表面疏水性指數(shù)大小為組分2>組分3>組分1,且三者間存在顯著性差異(P<0.05)。蛋白表面疏水性可能是影響其乳化性質(zhì)的重要因素之一。
　　 5.豬皮蛋白酶解物不同組分高蛋白乳化體系性質(zhì)研究:比較了組分1、2、3所制備的高蛋白乳化體系的粘度、彈性模量和微觀形態(tài)。結(jié)果表明,三種高蛋白乳化體系都表現(xiàn)出假塑性流體的性