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花椒籽膳食纤维、蛋白质的分离提取及抗氧化肽的制备研究

宋燕  
【摘要】:花椒籽(Prickly Ash Seed)是花椒生产中的主要副产物,其油脂、粗纤维和粗蛋白含量丰富。榨油后的花椒籽饼粕是提取膳食纤维和蛋白质的优质原料。本研究以金阳花椒籽为原料,对其膳食纤维、蛋白质的提取技术及理化功能性质进行了研究,并利用提取所得蛋白质制备抗氧化肽。主要研究结果如下: 1.对花椒籽基本成分的分析表明,本实验所采用的花椒籽原料粗脂肪、粗蛋白和不可溶性纤维含量分别为13.50%、11.35%、48.93%。 2.采用响应面实验优化了花椒籽不可溶性膳食纤维(IDF)和可溶性膳食纤维(SDF)的提取工艺。其中花椒籽不可溶性膳食(IDF)的最优提取工艺参数为:碱液浓度3.17%,碱浸温度49.94℃,碱浸时间40.86min,胰蛋白酶用量0.4%,此时得率高达80.58%。所得膳食纤维产品呈灰黑色。可溶性膳食纤维(SDF)的提取采用了四种方法:酶法、化学法、高压-酶法和高压化学法。酶法提取的最优工艺参数为料液比1:22.76,酶解温度41.90℃,酶解时间13.02h,酶解pH值4.33,此时SDF得率为9.20%;所得产品颜色为浅黄色。化学法提取的最优工艺参数为提取pH2.50、提取温度79.49℃、提取时间1.2h、料液比1:14.18,此时SDF得率为12.31%;所得产品颜色为深黄色。高压-酶法的最优工艺参数为提取pH2.50、加压预处理温度117.02℃、加压pH6.02、加压预处理时间1.60h,此时SDF得率为16.35%;所得产品颜色为棕黄色。高压-化学法提取最优工艺参数为加压预处理温度117.73℃、加压pH6.13、加压预处理时间95.41min,得率高达21.73%;所得产品颜色为褐色。由上可知,与酶法相比,化学法提取所得可溶性膳食纤维产品得率较高,颜色较深;对于可溶性膳食纤维的酶法和化学法提取而言,经高压预处理后,其得率分别提高77.17%和76.52%,因此高压处理可以显著提高花椒籽可溶性膳食纤维的产率,但经高压处理后的膳食纤维产品颜色变深。 3.采用中响应面实验优化了花椒籽蛋白质的酶法提取工艺,并对所得产品的分子量及功能性质进行了测定。花椒籽蛋白质的最优提取工艺参数为:酶解pH6.40、酶解温度51.30℃、料液比1:25.00、加酶量5.43%,此时蛋白质得率高达77.21%。所得花椒籽蛋白质产品的分子量约为21.5KDa和33.0KDa。花椒籽蛋白质在pH为4时,氮溶解指数最小;氮溶解指数在45℃达到最大;在浓度为0.6mol/L的NaCl溶液中,氮溶解指数达到最大值。花椒籽蛋白质的持水力随着温度的升高呈降低的趋势;当pH值为6、NaCl浓度为0.6mol/L时,蛋白质的持水力均达到最大值。当蛋白质浓度增加时,起泡性和泡沫稳定性均随之增强,且二者在pH为4时均达到最小值;当NaCl浓度为1.0mol/L时,起泡性最大,且NaCl的加入对泡沫的稳定性有增强作用。当花椒籽蛋白质浓度增加时,乳化性和乳化稳定性均随之增强,且二者在pH为4时均达到最小值;当NaCl浓度增加时,蛋白质乳化性和乳化稳定性随之减弱。 4.花椒籽抗氧化肽制备最佳用酶为Alcalase2.4L蛋白酶。Alcalase2.4L蛋白酶水解花椒籽蛋白制备抗氧化肽的最优工艺条件为:底物浓度5%、酶解温度55.00℃、酶解pH8.5、加酶量4.00%,此时DPPH自由基清除率高达61.17%,水解度为12.00%。


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