摘要
芝麻渣是芝麻榨油后的主要副产物，含有丰富的蛋白质。但目前，除少部分芝麻渣被用作饲料或肥料外，大部分被作为废弃物丢弃，造成环境污染和蛋白质资源的严重浪费。如果能将芝麻渣中的蛋白质提取出来，并用酶法分解得到附加值更高的蛋白多肽，进行高值化利用，不仅可以变废为宝，还可以保护环境，对于实现芝麻产业的可持续发展，具有广阔的应用前景和重要的现实意义。因此，本研究采用低共熔溶剂法（Deep eutectic solvent，DES）提取芝麻渣中的芝麻蛋白，并将芝麻蛋白通过双酶法进行复合水解，得到芝麻蛋白多肽；以蛋白多肽为基础，制备出芝麻蛋白多肽-钙螯合物与芝麻蛋白多肽面膜，考察了这两种产品的理化性质与作用，主要研究内容如下： 1.以芝麻渣为原料，分别利用DES法和碱溶酸沉法从芝麻渣中提取芝麻蛋白，建立了一种由醋酸钠（CH3COONa·3H2O，SAT）和尿素形成的DES提取芝麻蛋白的方法，考察了提取温度、时间、固液比和提取次数等条件对蛋白提取率的影响，通过单因素实验得到SAT-尿素体系提取芝麻蛋白的最佳工艺条件：在温度为75℃，提取时间为180min，固液比为1∶50时，利用乙醇沉淀蛋白的条件下，提取两次，总蛋白提取率可达71.41%，所制备的芝麻蛋白纯度为89.43%。碱溶酸沉法最佳工艺条件：氢氧化钠添加量为19%，温度为70℃，时间为2h，固液比为1∶25，等电点为3.5，在此提取条件下，芝麻蛋白提取率为73.86%，蛋白质纯度达到83.375%。相比于碱溶酸沉法，DES法不仅提取的芝麻蛋白纯度高，而且DES可回收使用、无废液污染。 2.选用碱性蛋白酶、胰蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶和风味蛋白酶分别水解芝麻蛋白，以蛋白质水解度为指标，筛选出最佳蛋白酶组合。相比单酶水解，双酶复合法水解芝麻蛋白的效果较好，其中木瓜蛋白酶与风味蛋白酶的组合优于其它蛋白酶组合，单因素实验得到芝麻蛋白最佳水解条件：温度为50℃，pH为6.5，芝麻蛋白浓度为1%，酶与芝麻蛋白浓度比为3%，在此条件下水解6h，水解度最高为21.09%。芝麻蛋白多肽的抗氧化能力测定发现，5mg/mL芝麻蛋白多肽对超氧阴离子自由基、羟基自由基、DPPH自由基、ABTS+?自由基的清除率分别为49.56%、72.45%、55.20%、93.62%，分别与一定浓度谷胱甘肽的清除能力相当，并且随浓度增加，自由基清除效果越好。 3.以上述芝麻蛋白多肽为基础，开发了两种芝麻蛋白多肽的深加工产品，包括芝麻蛋白多肽-钙螯合物和芝麻蛋白多肽面膜，并对产品工艺进行优化，测定了理化指标。 （1）将氯化钙作为钙源，利用芝麻蛋白多肽制备芝麻多肽-钙螯合物，优化得到的最佳螯合工艺条件：多肽与CaCl2的质量比为5:1，温度为40℃，pH为7.0，螯合时间为20min，在此条件下，多肽钙螯合率最高达到75%。通过对芝麻蛋白多肽和芝麻蛋白多肽-钙螯合物的傅里叶红外光谱图进行分析得到，钙与多肽的C=O处及末端的-NH2和-COO-处结合，结果表明芝麻蛋白多肽和钙成功发生了螯合。通过小鼠灌胃试验发现，与对照组（蒸馏水灌胃）相比，芝麻蛋白多肽-钙螯合物对小鼠股骨生长有促进作用，提高了骨钙含量，且效果优于葡萄糖酸钙和碳酸钙；提高了小鼠体内血钙含量、超氧化物歧化酶(Superoxide Dismutase，SOD)、谷胱甘肽过氧化物酶（Glut athione peroxidase，GSH-Px）活性，降低碱性磷酸酶（Alkaline phosphatase，AKP）、丙二醛（Malondialde-hyde，MDA）含量。 （2）利用芝麻蛋白多肽作为一种外源性抗氧化剂，加入到面膜精华液中，可以有效清除自由基。优化得到面膜精华液配方为：甘油1%，尿囊素1%，羧甲基纤维素钠1%，芝麻蛋白多肽0.5%，EDTA二钠0.05%，玫瑰香精1%，超纯水89%。通过检测发现，该面膜具有抗氧化、改善皮肤衰老、保湿等作用。
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