联合酶法制备豆渣蛋白肽和膳食纤维研究

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大豆豆渣是加工大豆制品时产生的副产物,因豆渣含水量高不易保存,长期以来大部分豆渣均被用作牲畜饲料,附加价值较低,许多豆渣未得到有效的利用,造成了资源的浪费及对环境的污染。实际上,豆渣中含有丰富的蛋白质和膳食纤维,是一种可用于提取蛋白肽和膳食纤维的廉价资源。目前,有关于豆渣的研究利用都只对其单一组分即蛋白肽或膳食纤维进行提取研究,鲜有在同一试验中将豆渣蛋白肽和膳食纤维进行依次提取研究。本文以豆渣为原料,分别从其中提取了蛋白肽和膳食纤维(DF),使得豆渣中营养成分得以全面开发,解决废弃豆渣所造成的环境污染。以豆渣为原料,利用碱性蛋白酶制备豆渣蛋白肽,对其工艺条件进行优化。以豆渣蛋白肽得率为指标,并利用水解度(DH)记录其水解进程,得到碱性蛋白酶酶解的工艺条件为:酶解时间5 h,酶解温度50℃,p H为9.5,E/S(酶与底物比)2%,料液比为1:35,此时,蛋白肽得率和水解度分别为66.81%和37.74%,并对豆渣蛋白肽抗氧化活性进行研究,得到其对DPPH?自由基的清除能力的半数清除率浓度和?OH自由基清除能力的半数清除率浓度分别为6.72 mg/m L和1.65 mg/m L。以脱蛋白豆渣为原料,利用纤维素酶酶解脱蛋白豆渣,以SDF提取率为指标,优化其酶解条件,在酶解时间5 h,酶解温度50℃,p H为9.5,E/S2%,料液比为1:35的条件下,可溶性膳食纤维(SDF)提取率为12.05%,并对SDF进行了抗氧化性的研究,包括DPPH?自由基的清除能力、?OH自由基清除能力和O2-?自由基清除能力,其中SDF对DPPH?自由基的清除能力和?OH自由基清除能力的半数清除率浓度分别为1.27 mg/m L和3.90mg/m L;O2-?自由基清除能力最大达到43.75%。测定SDF和不溶性膳食纤维(IDF)的理化性质,包括结合水力、持水性、膨胀性、持油力、葡萄糖吸附能力和胆固醇吸附能力。SDF的理化性质明显优于IDF,但IDF在膳食纤维中所占的比例远大于SDF,因此,对IDF进行改性来提高其理化性质是十分必要的。以不溶性膳食纤维(IDF)为原料,将其进行改性,包括蒸煮处理(SAT)、超声处理(UAT)和超声联合蒸煮处理(USAT),测定改性前后IDF的理化性质,得到改性后豆渣IDF的理化性质均有所提高,其中USAT-IDF的改性效果最为显著。通过扫描电子显微镜(SEM)、傅里叶红外光谱(FTIR)和X-射线衍(XRD)三种表征对其形态结构、结晶结构进行了分析,USAT改性对IDF的破坏程度最为严重,其表面凹凸结构基本被剥离,部分网状结构消失,呈现片层状。红外光谱分析表明聚合物的自由基发生了断裂,再通过XRD中的结晶度(CI)进一步说明通过USAT改性后IDF中存在最严重的损伤。以IDF和USAT-IDF(抑制剂)为原料,采用体外吸附胆酸盐的实验对其降血脂活性进行探究。得到IDF和USAT-IDF对胆酸盐的体外吸附动力学曲线表明,IDF的最佳吸附胆酸盐的时间为60min,此时IDF对牛磺胆酸钠和甘氨胆酸钠的吸附量分别为2.55 mg/g和0.98 mg/g。USAT-IDF的最佳吸附胆酸盐的时间为60min,此时USAT-IDF对牛磺胆酸钠和甘氨胆酸钠的吸附量分别为4.47 mg/g和2.27 mg/g。在抑制剂添加量为120 mg和吸附时间为60 min条件下,绘制等温线,并通过Freundlich等温式、Langmuir等温式和Tempkin等温式对胆酸盐吸附等温曲线进行拟合,得到其中Freundlich等温式能够较好的描述IDF和USAT-IDF对牛磺胆酸钠的吸附能力,Tempkin等温式能够较好的描述甘氨胆酸钠的吸附能力。通过改性后IDF理化性质有一定程度的提高,有望成为良好的功能食品添加剂。
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