螺旋藻肽的制備及其抗氧化性研究.pdf

1、螺旋藻作為一種食品原料因其功能特性而得到廣泛應(yīng)用，F(xiàn)AO將其評(píng)為“人類21世紀(jì)最佳保健品”和“未來超級(jí)營(yíng)養(yǎng)食品”（張文等，2013）。螺旋藻中藻膽蛋白含量高達(dá)50-70％。此外，還具有非常理想的氨基酸構(gòu)成比例，人體所必需的8種氨基酸的含量接近或超過FAO規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。螺旋藻對(duì)高膽固醇血癥、高甘油血癥、心血管疾病、炎癥性疾病、癌癥以及病毒性感染等一系列疾病有療效。螺旋藻在食品制造業(yè)中還可以作為一種功能成分存在（Hemamalini,2013

2、）。但是，螺旋藻在食品制造業(yè)中的應(yīng)用受到其干粉溶解性差、腥味濃重的缺點(diǎn)的限制。
　　藻膽蛋白經(jīng)蛋白酶處理后，改善了物化特性并擴(kuò)大了應(yīng)用范圍。與藻膽蛋白相比，其水解產(chǎn)物螺旋藻肽不僅具有較低的分子量與良好的物化特性，更容易被人體消化吸收。而且還具有提高人體免疫功能，消除并防止機(jī)體受到自由基破壞，全面調(diào)節(jié)人體代謝機(jī)能等生理作用，這其中以其抗氧化能力最受關(guān)注。本文主要研究了螺旋藻的破壁方法、優(yōu)化了單酶法和雙酶法水解螺旋藻制備抗氧化肽的工藝

3、，研究了水解度對(duì)螺旋藻肽起泡性、乳化性及抗氧化能力的影響，還研究了酶解過程中色素的產(chǎn)生規(guī)律與防控措施以及螺旋藻肽功能性飲料的研制。
　　攪拌法、超聲波破碎法、反復(fù)凍融法及后二者聯(lián)用都可以破壞螺旋藻藻體細(xì)胞，使內(nèi)容物流出。研究結(jié)果表明，超聲波破碎法，在超聲模式相同、超聲功率為5%、超聲7s、間隔3s時(shí)，細(xì)胞中可溶性蛋白的含量是最多的；反復(fù)凍融法4℃下解凍的樣品比37℃下解凍的樣品溶液中可溶性蛋白的含量要高，凍融次數(shù)與可溶性蛋白含量之

4、間存在正相關(guān)。兩種方法聯(lián)用時(shí)的破壁效果要好于單獨(dú)使用一種方法。采用攪拌法破壁時(shí)，溶液中可溶性蛋白含量隨著攪拌的進(jìn)行含量增加，但是增速逐漸減緩，并且在攪拌時(shí)間為3h時(shí)，得到蛋白的量為25.8mg/mL。
　　采用Box-Behnken法對(duì)堿性蛋白酶制備螺旋藻抗氧化肽的工藝條件進(jìn)行優(yōu)化，優(yōu)化過程以DPPH自由基清除能力與收率為響應(yīng)值。結(jié)果表明，相較于木瓜蛋白酶、胰蛋白酶與風(fēng)味蛋白酶，堿性蛋白酶對(duì)螺旋藻的水解能力最強(qiáng)，其最適水解條件為溫

5、度55.46℃、pH6.71、固液比為1:10.83（v/w）。在此條件下，酶解240min，螺旋藻肽的得率為58.50%，與優(yōu)化前相比，提高了15.61%。經(jīng)此法可獲得具有明顯抗氧化活性的螺旋藻肽，濃度為0.86g/L時(shí)，其DPPH自由基清除能力為77.60%，與優(yōu)化前相比，提高了7.62%。
　　采用中心組合實(shí)驗(yàn)對(duì)雙酶水解螺旋藻制備螺旋藻抗氧化肽的生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化，響應(yīng)值為DPPH自由基清除能力及收率。研究結(jié)果表明，雙酶法的較

6、佳工藝為溫度54.89℃，堿性蛋白酶與木瓜蛋白酶的比為2.23:1，酶解時(shí)間6.53h，此時(shí)，理論上 DPPH自由基清除能力與收率的最大值分別為78.00%和57.94%。
　　水解度對(duì)螺旋藻肽的起泡性、乳化性及抗氧化能力有影響。研究結(jié)果表明，螺旋藻肽的水解度隨著水解的進(jìn)行逐漸增大。水解過程中，螺旋藻肽的起泡性、DPPH自由基清除能力、以及還原力均隨著水解度的增加先增大后減小，羥基自由基清除能力隨著水解的進(jìn)行先減小后增大，達(dá)到最大

7、后再減小。而泡沫穩(wěn)定性、乳化性、乳化穩(wěn)定性則隨著水解度的增大逐漸減小。
　　酶解過程中的色素隨著水解的進(jìn)行逐漸積累，適當(dāng)添加抑制劑或者吸附劑可以有效的抑制色素的產(chǎn)生。水解開始時(shí)加入1.5%的H2O2，水解結(jié)束時(shí)色素抑制率可達(dá)31.07%；NaClO加入量為1.5%時(shí)，色素抑制率為21.47%；當(dāng)加入3%的活性炭時(shí)，色素抑制率可達(dá)27.29%。
　　以制得的螺旋藻肽為原料配制螺旋藻肽功能飲料。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，在單因素實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上