麦胚蛋白是小麦面粉加工中的副产物,由于其较差的色泽和口感限制了其在食品中的应用,本文旨在通过超声波辅助酶解麦胚蛋白制备ACE抑制肽。研究了超声波对蛋白酶活性影响及作用机理;通过反应动力学研究酶解过程中施加超声波对酶解反应动力学参数的影响;对超声波预处理麦胚蛋白工艺进行了优化,并通过紫外光谱、荧光光谱、红外光谱、圆二色谱和扫描电镜等方法研究超声波对麦胚蛋白结构的影响,探讨超声波预处理后麦胚蛋白结构与酶解产物的ACE抑制活性之间的关系。通过对文献报道的ACE抑制肽结构进行分析表明:降血压肽的N端氨基酸主要为Arg、Tyr、Gly、Val、Ala、Ile和Leu,其C端氨基酸主要为Tyr、Pro、Trp、Pile和Leu;ACE抑制肽的N端氨基酸性质不明显,而C端氨基酸的性质较明显,主要为疏水氨基酸,而RC端氨基酸对降血压肽的活性影响最大。清蛋白和球蛋白是麦胚蛋白的主要组分。清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的Alcalase酶解产物均具有体外降血压活性;清蛋白和球蛋白对麦胚蛋白酶解产物的ACE抑制活性贡献最大。以酶解产物对ACE的抑制率为考察指标,从6种蛋白酶中选出Alcalase作为麦胚蛋白制备的水解用酶,并对其酶解工艺进行了优化。在单因素的基础上,用响应面试验设计的方法对超声波预处理麦胚蛋白的工艺进行优化。聚能探头式超声波预处理麦胚蛋白最优条件为超声波功率1900W,超声波时间19.5min,初始温度37.5℃。扫频平板式超声波预处理麦胚蛋白的最佳条件为料液浓度1.0g/100mL,超声波时间140 min,扫频周期170 ms。超声波预处理对麦胚蛋白的产物转化率没有明显影响,但使其水解产物的ACE抑制活性显著提高。对超声波预处理的麦胚蛋白的巯基和二硫键含量、紫外光谱、荧光光谱、表面疏水性、红外光谱和圆二色谱分析表明,超声波处理改变了蛋白分子结构。电子显微镜分析表明:与对照相比,超声波预处理使麦胚蛋白颗粒变小,且更加均匀;麦胚酶解残留物也出现了更多的空洞,这表明超声波处理使麦胚蛋白组织变的疏松,蛋白酶能够进入麦胚蛋白颗粒内部,有利于疏水性氨基酸的释放。产物氨基酸分析进一步表明,超声波预处理后产物的疏水性氨基酸含量增多,特别是Pro含量增加较大。疏水性氨基酸和Pro对提高降血压肽活性具有重要的作用。Alcalase的热力学参数分析表明,超声波处理能够降低Alcalase的E_α、⊿H、⊿S和⊿G。此外,紫外光谱、荧光光谱和圆二色谱分析表明,超声处理使Alcalase的分子结构发生了轻微改变,而这种改变与Alcalase酶活性的提高有关。与对照相比,在麦胚蛋白酶解过程中施加超声波时,反应动力学参数κ_A增大,而其K_M减小。24±2kHz板式超声波和24kHz板式超声波处理提高了产物的ACE抑制活性和转化率;聚能探头式超声波处理对产物ACE抑制活性没有明显影响,但能够提高产物转化率。麦胚降血压肽性能试验表明,麦胚降血压肽具有较好的酸、热稳定性和抗肠道酶消化能力,并对SHR具有明显的降血压作用。