核桃抗氧化肽的制备及应用研究

论文摘要

核桃是新疆主要的经济林树种之一,栽培历史悠久。核桃仁中蛋白质含量占到14%～17%,其可消化率达85%,含有人体必需的8种氨基酸,是一种良好的蛋白源。目前市场上核桃产品品种单一,大多为初加工,深加工产品极少。我国核桃油生产厂家己达数十家,大量的脱脂核桃粕被作为饲料、肥料或丢弃,废物排放污染环境,其附加值较低。有资料报道提油后的核桃粕中蛋白质含量高达53.89%,因此对脱脂核桃粕的开发利用极具实际价值和广阔前景。本研究主要是以脱脂核桃粕为原料制备核桃多肽:利用超声波辅助制备核桃蛋白,采用响应面法优化并确定最佳工艺条件;利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析核桃蛋白分子量分布;分别采用酶水解及微生物发酵法制备核桃多肽,以DPPH自由基清除率、吸光度值为响应值,采用响应面法优化并确定最优制备工艺;采用膜分离技术,结合化学分析方法研究了具有抗氧化活性肽段的分子量分布;以感官评价值为指标,采用响应面法对核桃肽口服液制备工艺及配方进行了研究,为脱脂核桃粕在食品、医药、日用化工等方面的应用提供科学依据和理论指导。对脱脂核桃蛋白制备工艺进行了研究,利用超声波辅助法对脱脂核桃粕进行处理,以蛋白浸出率为指标,通过响应面分析法优化超声波辅助提取条件,得到制备脱脂核桃蛋白的最佳条件是:超声时间为19 min,超声温度为46℃,液料比为20,pH为8.6。对核桃蛋白分子量分布进行了研究,利用SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳测定核桃蛋白的相对分子量,电泳图谱显示核桃蛋白的分子量主要分布在14.4 KDa～66.2 KDa。对核桃多肽制备方法进行了研究,分别采用酶水解及微生物发酵法制备核桃多肽。以水解度为指标,筛选出碱性蛋白酶为工具酶。采用单因素试验和响应面分析,以对DPPH自由基的清除率为响应值,研究了酶与底物的比值（[E]/[S]）、pH值和酶解温度对制备核桃多肽工艺的影响。确定了采用碱性蛋白酶制备核桃多肽的最佳酶解条件为:[E]/[S]为2.6%,pH值为9,酶解温度为49℃,[S]为2%,酶解时间为2 h,在此条件下制备的核桃多肽对DPPH自由基的清除率达69.85%。采用单因素试验和响应面分析,以吸光度值为指标,确定了黑曲霉发酵核桃粕产核桃多肽的最佳发酵条件是:核桃粕浓度7%、pH6、接种量11%,经验证实验确认在此最佳发酵条件下核桃多肽的含量为22.33μg/mL。对具有抗氧化活性的核桃肽段分子量分布进行了研究,采用超滤的方法对核桃蛋白酶解液进行纯化分离,并以对还原力测定、对二苯代苦味肼基自由基（DPPH·）、超氧阴离子自由基（02-·）、羟基自由基（·OH）清除能力这四种方法,从分子量分布的角度探讨核桃蛋白水解物中各个组分的抗氧化活性。研究表明:核桃蛋白肽在4种体外抗氧化模型中均表现出较强的抗氧化活性,且有较显著的量效关系;核桃蛋白水解物的抗氧化性与其分子量的大小有一定的关系,MW<1 kDa肽段的还原能力最强,MW>10 kDa肽段的还原能力最弱。分子量在MW<1 kDa的肽段清除DPPH·、·OH、02-·的能力最强,而分子量在MW>10 kDa的肽段清除DPPH·、·OH、02-·的能力最弱。对核桃肽口服液制备工艺及配方进行了研究,以感官评价值为指标,对核桃肽口服液的配方工艺进行响应面分析,得到最佳配方工艺参数为:肽含量2%、木糖醇含量8%、苹果酸含量0.2%,经验证实验确认在此最佳工艺条件下对核桃肽口服液的感官评价值为93.5。

论文目录

• 摘要
• Abstracts
• 第一章 前言
• 1.1 核桃资源概况
• 1.2 核桃蛋白研究
• 1.2.1 核桃蛋白的组成及功能性质
• 1.2.2 核桃蛋白的制备研究
• 1.3 生物活性肽概述
• 1.3.1 肽的定义
• 1.3.2 生物活性肽研究进展
• 1.3.3 生物活性肽制备方法研究
• 1.4 抗氧化肽概述
• 1.4.1 抗氧化肽抗氧化作用机理
• 1.4.2 肽的抗氧化活性
• 1.4.3 抗氧化肽抗氧化作用评估方法研究进展
• 1.5 核桃活性肽研究
• 1.6 立题目的及意义
• 1.7 研究的主要内容和创新点
• 1.7.1 主要内容
• 1.7.2 创新点
• 第二章 核桃蛋白的制备
• 2.1 材料和仪器
• 2.1.1 主要材料和试剂
• 2.1.2 仪器
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 核桃蛋白的组成分析
• 2.2.2 核桃仁去皮工艺优化
• 2.2.3 脱脂核桃粕中核桃蛋白的提取工艺优化
• 2.2.4 SDS-PAGE 测定核桃蛋白相对分子量
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 核桃仁去皮工艺优化
• 2.3.2 核桃蛋白提取工艺优化
• 2.3.3 不同工艺条件下核桃仁组成成分对比
• 2.3.4 核桃蛋白相对分子量测定
• 2.4 本章小结
• 第三章 核桃蛋白酶解工艺技术研究
• 3.1 材料和仪器
• 3.1.1 主要材料和试剂
• 3.1.2 仪器
• 3.2 试验方法
• 3.2.1 水解度测定
• 3.2.2 DPPH 自由基清除能力测定
• 3.2.3 酶解物还原力测定
• 3.2.4 核桃蛋白酶解工艺
• 3.3 结果与分析
• 3.3.1 酶源的确定
• 3.3.2 酶解条件单因素试验结果
• 3.3.3 酶解工艺参数响应面法优化
• 3.4 本章小结
• 第四章 核桃蛋白酶解物分离纯化及体外抗氧化活性的研究
• 4.1 引言
• 4.2 材料与仪器
• 4.2.1 主要材料和试剂
• 4.2.2 仪器
• 4.3 试验方法
• 4.3.1 超滤分离
• 4.3.2 对二苯代苦味肼基自由基（DPPH·）清除能力测定
• 2^-·）清除能力测定'>4.3.3 对超氧阴离子自由基（0₂^-·）清除能力测定
• 4.3.4 对羟自由基（·OH）清除能力测定
• 4.3.5 还原能力测定
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 不同分子量肽段清除二苯代苦味肼基自由基（DPPH·）能力
• 2^-·）能力'>4.4.2 不同分子量肽段清除超氧阴离子自由基（0₂^-·）能力
• 4.4.3 不同分子量肽段清除羟自由基（·OH）能力
• 4.4.4 不同分子量肽段还原能力
• 4.5 本章小结
• 第五章 黑曲霉发酵法制备核桃多肽
• 5.1 引言
• 5.2 材料与仪器
• 5.2.1 主要材料和试剂
• 5.2.2 仪器
• 5.3 试验方法
• 5.3.1 发酵液的制备
• 5.3.2 多肽含量的测定
• 5.3.3 黑曲霉发酵核桃粕产核桃多肽工艺优化
• 5.4 结果与分析
• 5.4.1 甘氨酸标准曲线的绘制
• 5.4.2 发酵液中核桃多肽含量随时间变化趋势
• 5.4.3 黑曲霉发酵核桃粕产核桃多肽工艺优化
• 5.5 本章小结
• 第六章 核桃肽口服液的工艺研究
• 6.1 材料和仪器
• 6.1.1 主要材料和试剂
• 6.1.2 仪器
• 6.2 试验方法
• 6.2.1 肽含量测定
• 6.2.2 核桃肽口服液加工工艺
• 6.2.3 核桃肽口服液脱苦试验
• 6.2.4 核桃肽口服液配方确定
• 6.3 结果与分析
• 6.3.1 甘氨酸标准曲线的绘制
• 6.3.2 核桃肽口服液脱苦试验结果
• 6.3.3 核桃肽口服液配方优化
• 6.4 本章小结
• 第七章 结论与展望
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 在读期间发表论文
• 致谢