摘要
核桃粕是一种高质量的天然植物蛋白质来源,核桃粕的初级利用主要用于饲料和化肥,其利用效率较低。精深加工是实现其高值化利用的重要途径,核桃肽是核桃蛋白水解产物,具有多重营养功效。因此,采用酶解法生产具有生物活性的多肽,对于提升其价值和延伸产业具有重要意义。本论文以核桃粕为原料,采用索氏抽提法脱脂得到脱脂核桃粉,经测定脱脂核桃粉蛋白质含量高达77.91%,可直接用作核桃蛋白,省去了提取核桃蛋白的复杂步骤,同时保持脱脂核桃粉中的其他有益成分。利用响应面优化碱性蛋白酶制备核桃肽的工艺,对所得核桃肽的理化性质和抗氧化活性评价,并以核桃肽为原料制备核桃肽固体饮料和核桃肽泡腾片,以期为核桃肽功能性产品的开发和利用提供理论依据。主要试验结果如下: (1)酶解法制备核桃肽工艺优化:直接以脱脂核桃粕粉为原料,酶解前进行加热和高速剪切处理提高核桃蛋白的酶解效率。以水解度和抗氧化活性为评价指标,通过单因素实验,结合响应面法优化核桃肽制备工艺,得出酶解效果的影响因素依次为:底物浓度>酶解温度>酶用量>酶解pH;以核桃粕粉为原料,底物质量分数为5.2%,酶用量8487U/g,酶解温度48.5℃,酶解pH值10.8,酶解4h,核桃蛋白水解度为20.85%。核桃蛋白酶解物的分子量大小主要分布在8kDa以下。与未酶解的核桃脱脂粕相比,酶解物的体外抗氧化活性更高,因此酶解制备核桃肽对核桃脱脂粕的再利用具有实际应用意义。 (2)核桃肽的抗氧化作用:对核桃肽的体外抗氧化活性测定,结果表明核桃肽对DPPH、ABTS自由基清除能力和还原能力分别为:84.9%、78.21%、0.101,且与浓度成正比关系。氨基酸、傅里叶红外光谱与扫描电镜分析结果表明,核桃肽具有丰富必需氨基酸,其疏水氨基酸为33.76%,疏水氨基酸含量与抗氧化活性成正比;扫描电镜中可以看到核桃肽结构不规则、表面光滑,有大量粗糙纹路和孔隙;酶解前后的核桃脱脂粕的结构特性不同,源于蛋白的二级结构发生变化。pH和热稳定性实验表明,核桃肽在酸性条件下较稳定,高温下也表现出稳定的抗氧化活性。 (3)核桃肽固体饮料和核桃肽泡腾片制备:以核桃肽为原料,通过添加不同辅料,结合单因素和正交试验,制备出两种核桃肽产品,并对其质量标准和稳定性进行考察,其中核桃肽固体饮料最佳配方:核桃肽粉与脱脂乳粉比例为1.4∶1、甜菊糖苷添加量2%、柠檬酸添加量5%、麦芽糊精添加量45%。在此条件下,固体饮料感官评分平均值为85。核桃肽泡腾片最佳配方:核桃肽粉添加量为20%、崩解剂添加量为40%、崩解剂酸碱比例1.9∶1、甜菊糖苷添加量为1.5%、PVP-K30添加量为4%、PEG6000添加量为10%、麦芽糊精添加量为24.5%。在此条件下,固体饮料感官评分平均值为86。高温、高湿试验测试固体饮料和泡腾片的稳定性结果表明,核桃肽固体饮料片应于铝塑袋中密封存放,避免受潮,核桃肽泡腾片应于铝塑袋中真空密封存放,避免高温条件下贮藏。