固態(tài)發(fā)酵核桃粕制備抗氧化肽口服液.pdf

1、核桃是一種珍貴果木，在世界各地均有種植。我國是一個(gè)核桃生產(chǎn)大國，核桃產(chǎn)量非常豐富。核桃的主要加工產(chǎn)品為核桃油，在核桃油生產(chǎn)過程中產(chǎn)生了大量副產(chǎn)物核桃粕，核桃粕蛋白質(zhì)含量高達(dá)43％，且氨基酸種類齊全，營養(yǎng)價(jià)值高。但由于高溫壓榨制油后，核桃蛋白嚴(yán)重變性，從而使得其主要被用于飼料或者肥料，但這兩種方式對核桃蛋白的利用率低。我國核桃粕來源豐富，以核桃粕為原料進(jìn)行綜合開發(fā)利用具有積極的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的市場前景。
　　本研究通過利用微生物發(fā)酵

2、核桃粕制備抗氧化肽，以期使核桃粕中的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)資源得到高效合理的利用。本試驗(yàn)主要研究了最適發(fā)酵核桃粕降解其蛋白質(zhì)菌種的篩選，不同發(fā)酵時(shí)間下發(fā)酵產(chǎn)物抗氧化能力的分析，發(fā)酵培養(yǎng)基的優(yōu)化，發(fā)酵工藝的優(yōu)化，核桃肽組分的分析，活性炭處理的最佳工藝條件，真空濃縮最佳工藝條件，抗氧化肽口服液最佳配方等試驗(yàn)內(nèi)容。主要的研究結(jié)果如下:
　　(1)固態(tài)發(fā)酵菌種的篩選
　　通過測定發(fā)酵產(chǎn)物中多肽含量、DPPH·自由基清除率、ABTS·+自由基清除

3、率、O2-自由基清除率、·OH自由基清除率、Fe2+螯合能力、總還原力，從黑曲霉3.350、黑曲霉3.324、米曲霉3.042、米曲霉78014株菌種中篩選發(fā)酵核桃粕制備抗氧化肽的適宜菌種。結(jié)果表明，黑曲霉3.350發(fā)酵產(chǎn)物多肽含量、DPPH·自由基、O2-自由基清除能力、Fe2+螯合能力及總還原力均高于其他菌種，分別為4.53mg/mL、68.64％、59.48％、63.25％、1.77。ABTS·+自由基和·OH自由基的清除率分別為

4、50.81％、49.75％、與其他菌種發(fā)酵產(chǎn)物的最高清除率53.93％和54.21％差距不明顯，因此綜合考慮各菌種發(fā)酵產(chǎn)物的綜合抗氧化性，本試驗(yàn)選擇黑曲霉3.350為最適合發(fā)酵核桃粕制備抗氧化肽的菌種。
　　(2)發(fā)酵培養(yǎng)基及發(fā)酵工藝優(yōu)化
　　分析不同發(fā)酵時(shí)間下發(fā)酵產(chǎn)物的抗氧化能力，確定了黑曲霉3.350發(fā)酵核桃粕最佳的發(fā)酵時(shí)間為96h。以發(fā)酵產(chǎn)物DPPH·自由基清除率為指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)對發(fā)酵培養(yǎng)基成分進(jìn)行優(yōu)化，得到最佳培

5、養(yǎng)基配方為:核桃粕∶麩皮為6∶4，磷酸氫二鉀4％，面粉11％。培養(yǎng)基優(yōu)化后發(fā)酵產(chǎn)物中多肽含量提高了11.48％，DPPH·自由基、ABTS·+自由基、O2-自由基、·OH自由基、Fe2+螯合能力分別提高了9.50％、13.42％、5.73％、7.58％、4.74％及13.56％。因此優(yōu)化發(fā)酵培養(yǎng)基，對核桃粕發(fā)酵產(chǎn)物的抗氧化性有顯著的提高作用。
　　以發(fā)酵產(chǎn)物DPPH·自由基清除率為指標(biāo)，采用正交試驗(yàn)對黑曲霉3.350發(fā)酵工藝條件進(jìn)

6、行優(yōu)化，得出黑曲霉3.350發(fā)酵核桃粕最優(yōu)條件為:發(fā)酵溫度30℃，接種量4％，核桃粕含水量1mL/g。經(jīng)過優(yōu)化發(fā)酵工藝后核桃多肽含量提高了13.46％，DPPH自由基、ABTS·+自由基、O2-自由基、·OH自由基、Fe2+螯合能力分別提高了7.01％、21.83％、13.98％、14.33％、13.49％及13.73％。因此優(yōu)化發(fā)酵工藝條作用非常顯著，為核桃粕抗氧化肽的研究提供了技術(shù)依據(jù)。
　　(3)核桃抗氧化肽口服液制備工藝<

7、br>　　核桃肽組分分析。利用超濾系統(tǒng)對核桃肽溶液組分進(jìn)行分析，經(jīng)測定分子量為＞10KDa、10kDa～5kDa、5kDa～3kDa、3kDa～1kDa、＜1kDa的核桃肽，其各分子量段的活性肽所占比例為:25.31％、23.23％、30.29％、11.43％、5.52％。由結(jié)果表明，經(jīng)固態(tài)發(fā)酵獲得的核桃肽組分中的物質(zhì)主要是小分子肽，其＜10KDa的活性肽占總肽含量70.47％，其＜5kDa的核桃肽所占比例達(dá)到了47.24％，可以得出，

8、黑曲霉3.350在發(fā)酵核桃粕過程中有力的將大分子的蛋白質(zhì)分解成了小分子的活性肽物質(zhì)，利用固態(tài)發(fā)酵工藝生產(chǎn)核桃抗氧化肽是高效、可行的。
　　以核桃肽各組分對DPPH·自由基、ABTS+自由基、O2自由基、·OH自由基清除能力為指標(biāo)，對不同分子量核桃肽樣品進(jìn)行抗氧化性研究。結(jié)果表明，＞10KDa的核桃肽氧化自由基清除率在30％左右，抗氧化性很低。核桃肽氧化自由基清除能力主要由＜10KDa的組分產(chǎn)生的，此分子量間的核桃肽綜合氧化自由基清

9、除率較高，在50％～73％左右，其中5KDa～1KDa間的核桃肽抗氧化性最高，一般在60％～73％。并且＜10KDa的核桃肽組分占核桃肽總體積的70.47％,核桃肽獲得率較高，因此將＜10KDa核桃肽進(jìn)行分離純化，冷凍干燥后作為制備抗氧化肽口服液的原料。
　　活性炭處理工藝。以核桃肽溶液的DPPH·自由基清除能力損失率為指標(biāo)，利用正交試驗(yàn)優(yōu)化得到最適工藝條件為:活性炭1.5％，溫度30℃，時(shí)間25min。經(jīng)此工藝處理后的核桃肽溶液

10、DPPH·清除率為68.09％，并且核桃肽溶液風(fēng)味和感官品質(zhì)均較好。與未經(jīng)活性炭工藝處理的核桃肽溶液DPPH·自由基清除能力相比僅損失7％。
　　多肽濃縮工藝，研究中以核桃肽溶液對DPPH·自由基清除能力損失率為指標(biāo)，采用真空濃縮技術(shù)對核桃肽溶液進(jìn)行濃縮，濃縮程度在15倍時(shí)，真空度為-0.1MPa，最佳濃縮溫度為55℃，此時(shí)濃縮時(shí)間較短，真空濃縮后核桃肽的DPPH·自由基清率為68.32％，相比真空濃縮前的核桃肽DPPH·自由基清