低分子量骨胶原肽酶解制备工艺优化和特性分析

摘要

酶解工艺参数不仅会影响畜禽骨蛋白的酶解效率,而且会改变骨胶原肽产物的肽分子量分布、氨基酸组成和微结构性能,从而影响其高值高效化利用。以制备均一性低分子量骨胶原肽为目的,以牛骨粉为研究对象,以水解度为主要评价指标,考察碱性蛋白酶、中性蛋白酶、复合蛋白酶和风味蛋白酶对牛骨粉的酶解效果,探究双酶分步酶解工艺、脂肪酶预处理的单独与组合应用对酶解效果的提升作用,选定最优的低分子量骨胶原肽制备工艺;结合酶解过程中各项指标的变化、产物表征分析和Person相关系数法分析不同复合酶解工艺对产物特性的影响及作用机制。研究发现:经脂肪酶预处理-碱性蛋白酶-复合蛋白酶酶解工艺制备的骨胶原肽产物具有最佳的理化性质,优化的工艺参数为:底物质量浓度为0.09 g/mL、初始pH值7.5的牛骨粉溶液加入碱性脂肪酶(加酶量0.08%)在40℃下反应4 h,再加入碱性蛋白酶(加酶量0.36 U/g)在60℃下反应5 h后,最后加入复合蛋白酶(加酶量0.36 U/g)在55℃下反应5 h,此时,水解度可达16.12%,总游离氨基酸含量可达171.571 mg/g,其M_(w)、M_(w)/M_(n)和M_(z)/M_(w)分别为883 Da、9.73和7.91。然而,经脂肪酶预处理-碱性蛋白酶-风味蛋白酶酶解工艺处理后,其水解度和总游离氨基酸含量达到更高,分别为19.02%、257.760 mg/g,且在骨胶原肽产物的理化性质差异不大的情况下,成本投入更少。