固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)菜籽肽的研究.pdf

1、菜籽粕是生產(chǎn)菜籽油的副產(chǎn)物，其中含有豐富的優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)，是重要的植物蛋白質(zhì)資源，因菜籽粕中含有硫苷、單寧、植酸等抗?fàn)I養(yǎng)成分，使菜籽餅粕作為植物蛋白資源在食品工業(yè)中的應(yīng)用受到限制，目前主要作為添加劑用于動物飼料的生產(chǎn)，蛋白質(zhì)的利用率很低。本文旨在提出一種高效利用菜籽蛋白的方法，即通過微生物固態(tài)發(fā)酵的方法將菜籽粕中的蛋白質(zhì)水解成具有生物活性的小分子菜籽多肽，變廢為寶，提高菜籽蛋白的利用率，具體研究內(nèi)容如下。以黑曲霉、白地霉、宇佐美曲霉、雅致放

2、射毛霉、產(chǎn)朊假絲酵母、地衣芽孢桿菌、米曲霉和枯草芽孢桿菌為出發(fā)菌，菜籽粕為原料，氮溶解指數(shù)、氨基酸態(tài)氮、肽得率和蛋白酶活力為評價指標(biāo)，對固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)菜籽肽的菌種進行研究。結(jié)果表明：宇佐美曲霉、雅致放射毛霉和枯草芽孢桿菌發(fā)酵效果較好，發(fā)酵后產(chǎn)生了較多的低分子量菜籽肽；而枯草芽孢桿菌更適合單菌固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)菜籽蛋白肽。
　　 本文研究了枯草芽孢桿菌固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)菜籽肽的動態(tài)效果，并通過2,2-二苯基-1-苦味肼基自由基（DPPH·）、超

3、氧陰離子自由基、羥基自由基清除法探討了菜籽肽清除自由基的能力。結(jié)果顯示，隨著發(fā)酵時間的延長，蛋白酶活力、氮溶解指數(shù)和多肽含量在發(fā)酵過程中呈先升高后降低趨勢，在發(fā)酵中期（3d）達到最大值，分別為1840u/mL、70%和7.5mg/mL；菜籽肽清除自由基的能力與菜籽肽的濃度呈正相關(guān)，7.5mg/mL的菜籽肽對DPPH·、超氧陰離子自由基和羥基自由基的清除率分別為88.5%、71.2%和83.1%；色譜分析結(jié)果表明，隨著發(fā)酵的進行，產(chǎn)生了許

4、多小分子量菜籽肽，并且分子量越小的菜籽肽清除自由基的能力越強。為了提高枯草芽孢桿菌的產(chǎn)酶及酶解效率，獲得盡可能高的菜籽肽產(chǎn)量，在單因素實驗的基礎(chǔ)上采用響應(yīng)曲面法（Response Surface Methodology，RSM）。首先對發(fā)酵培養(yǎng)基中各組分的最佳濃度范圍進行了研究，在獲得最佳培養(yǎng)基組成的基礎(chǔ)上再對各個外部條件的最佳水平范圍進行研究，獲得了枯草芽孢桿菌固態(tài)發(fā)酵生產(chǎn)菜籽肽的最佳工藝條件：料液比1：2.35（w/v）、葡萄糖濃度

5、0.26%、KH2PO4濃度0.26%、培養(yǎng)基初始pH值6.5、發(fā)酵溫度31.2℃、時間4.2d（100h）、接種量3.37×107。在此條件下菜籽肽得率的理論值可達14.49%，與優(yōu)化前相比，菜籽肽得率提高了5%，同時測量了發(fā)酵后菜籽蛋白肽的分子量分布，分析結(jié)果顯示固態(tài)發(fā)酵產(chǎn)生了大量的新的低分子量菜籽肽，發(fā)酵效果顯著。
　　 對發(fā)酵法制備的菜籽多肽加工特性研究表明，發(fā)酵菜籽肽具有良好溶解性，在廣泛的pH范圍內(nèi)保持較高的氮溶解指

6、數(shù)（NSI＞85%），而菜籽蛋白在pH值8.0以下會凝聚沉淀，溶解性較低。與菜籽蛋白相比，發(fā)酵菜籽肽具有良好的乳化性能，在較寬的pH范圍（溶解性高）和較大的濃度范圍內(nèi)（2%~5%）均表現(xiàn)出良好的乳化性和乳化穩(wěn)定性。同時，發(fā)酵菜籽肽也具有良好的起泡性和泡沫穩(wěn)定性。通過研究菜籽肽的體外抗氧化性研究表明，不同濃度的菜籽肽表現(xiàn)出不同程度的抗氧化性，并且隨著濃度的增加菜籽肽的還原能力、對自由基的捕獲能力、對Fe2+的螯合能力和對亞油酸自氧化的抑制

7、能力都有所增加。其中，濃度為350ug/mL時，菜籽肽對DPPH自由基的清除率可達到最大值80%，IC50為165ug/mL；在0~1mg/mL濃度范圍內(nèi)，菜籽肽還原能力與濃度呈正相關(guān)（R2=0.994），1.0mg/mL時，OD700值可以達到1.65；菜籽肽表現(xiàn)出較低的螯合Fe2+的能力，25mg/mL時對Fe2+的螯合能力可以達到80%，IC50為7mg/mL；1mg/mL濃度的菜籽肽對亞油酸的氧化抑制效果明顯。另外，由菜籽肽的氨