大豆肽酶法生产工艺优化及抗氧化特性研究

摘要

在世界上，大豆资源在我国最为丰富，大豆是粮食作物中唯一接近全价蛋白的优质蛋白质作物，并且其制品也含有丰富的优质蛋白质。SPI(大豆分离蛋白)是大豆的重要组分，其组成、结构和性质基本与纯的大豆蛋白类似。大豆蛋白的营养价值很高，含有丰富的优质蛋白质，可以充分提供人体所需的八种必需氨基酸、多种维生素和矿物质等。但由于大豆蛋白质分子结构复杂，分子量较大(80％大豆蛋白质分子量均在10万以上)，存在着溶解性低、消化率和生物效价远不及牛乳蛋白和鸡蛋蛋白等动物蛋白质等问题，所以近年来对大豆蛋白进行分解来提高大豆蛋白的营养保健价值及加工功能特性已成为研究热点课题。
　　 SPI的水解方法主要有酸法、碱法和酶法，但是酸、碱法容易使大多氨基酸消旋，无生物利用价值，因此不宜采用，且其反应强烈，对设备腐蚀严重，目前已渐被淘汰。随着酶制剂工业和食品工业的迅猛发展，人们发现，利用酶法改性，不仅反应条件温和，安全可靠，产品色浅，而且水解产物在营养、风味、工艺等方面均优于酸、碱水解法，因而人们的注意力集中在酶法获得大豆肽上。大豆肽产品具有较高的消化吸收性，氨基酸组成几乎和大豆蛋白完全一样，必需氨基酸平衡，具有很高的营养价值，还具有诸多生理活性，如低抗原性、降胆固醇作用、降血压作用和抗氧化活性等等，并且其在发酵工业、食品工业和同化行业中应用广泛。
　　 本文主要是利用蛋白酶水解SPI，并且在单因素实验基础上，应用响应面法优化了单酶和复合酶水解SPI的工艺条件，以及复合酶的配方和抗氧化性的最适条件，同时对大豆肽的理化性质也进行了研究。结果表明：单酶水解SPI的最佳工艺条件是底物浓度12％，水解温度46℃，水解时间32h，在此条件下，氨基氮含量为0.77％；复合酶的最适比例为碱性蛋白酶39.6％、风味蛋白酶25.4％、中性蛋白酶35.0％，最适用量[E]/[S]为3％(w/w)；复合酶水解SPI的最佳工艺条件为pH8.79、温度50.46℃和底物浓度为10％，在此条件下，DH可达28.7％；还原性的最佳条件为pH8.07，温度56.08℃和底物浓度12％，在此条件下还原力较高。接着对大豆肽产品的理化性质进行了分析，研究表明，大豆肽具有良好的溶解性、乳化性、着色度和抗氧化性等，并且抗氧化性随着SPI的水解度的升高而逐渐增大，达到一定值趋于稳定，同时大豆肽的体内模拟实验表明，大豆肽是一种良好的抗氧化剂。本文又对大豆肽的生产工艺进行了中试实验，结果表明，得到肽产品总得率为82.4％，纯度大于95％，其中分子量小于1kD的肽为2.63％，分子量1～5kD的肽为58.07％，分子量大于5kD的肽39.3％，较符合国家规定标准。