草鱼皮酶解工艺优化及产物促进嗜热链球菌增殖和抗氧化性研究

发布时间：2020-10-16 10:15

　　 嗜热链球菌是一种多功能益生菌,广泛应用于日常生活中。嗜热链球菌生长条件非常苛刻,需要外界环境提供一些必需氨基酸、维生素等生长因子,这些因子一旦缺乏便会限制其生长。因此,寻找合理有效的氮源促进嗜热链球菌高密度生长一直是我国研究的热点。草鱼生长迅速,饲料来源广,营养价值丰富,目前,我国对草鱼的加工以传统方式为主,集中在生鲜销售、鱼粉饲料等初加工产品,产品附加值较低。在水产品加工过程中,产生了大量的副产物,其中含有蛋白质含量较高的鱼皮。如果这些副产物不能够有效利用,不仅会造成浪费,还会造成环境污染。草鱼皮中蛋白质含量比鱼体的其他部位要高许多,如果从草鱼皮加工副产物中提取胶原蛋白肽,不仅可以得到多肽、氨基酸,而且价格低廉,成本低。本课题以水产品加工副产物草鱼皮为主要研究对象,采用生物酶技术酶解草鱼皮蛋白制备多肽,分别以水解度和促进嗜热链球菌增殖为指标,对酶解条件进行工艺优化,对比二者之间关系,选择出最佳酶解工艺,在此基础上对酶解液进行大孔树脂脱腥脱色处理和体外抗氧化活性分析。主要研究结果如下:1.以水解度为指标,研究不同蛋白酶(胃蛋白酶、风味中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、胰蛋白酶、碱性酶)对草鱼皮水解度的影响,并筛选水解度最高的蛋白酶酶。结果显示,风味中性蛋白酶水解度最高,因此选择风味中性蛋白酶进行后期试验。选择酶解时间、料水比和加酶量进行单因素实验,并在单因素实验基础上进行Box-Benhnken响应面组合设计试验,结果表明以水解度为指标的草鱼皮酶解工艺为:酶解时间6.87 h,料水比1:9.60(w/v),风味中性蛋白酶加酶量5.51%。2.风味酶酶解产物游离氨基酸含有促进嗜热链球菌生长的必需氨基酸,可以进行试验研究。选择酶解时间、料水比和加酶量进行单因素实验,在单因素实验基础上进行Box-Benhnken响应面组合设计试验,结果表明促进嗜热链球菌增殖效果最佳酶解工艺为:酶解时间4.13 h,料水比1:9.89,风味中性蛋白酶加酶量3.1%;以水解度为指标的最佳酶解条件与以促进嗜热链球菌为指标的酶解条件没有关系,考虑到本课题研究草鱼皮酶解产物对益生菌增殖效果,选择促进嗜热链球菌增殖的酶解工艺制备多肽进行后续试验研究。3.大孔树脂纯化处理工艺的研究:以大孔树脂类型的筛选、单因素等试验和正交试验,得到DA201-C型大孔树脂对草鱼皮多肽的脱腥脱色效果最好;其他条件相同,当温度介于15℃-35℃,树脂添加量介于2.5%-7.5%,pH介于6-8,处理时间介于1.0 h-1.5 h,脱腥脱色效果最好。正交试验结果显示:DA201-C型大孔树脂脱腥脱色最佳工艺草鱼皮多肽中游离氨基酸损失率高于总氨基酸损失率,游离氨基酸中苦味氨基酸损失较多;GC-MS结果表明挥发性物质的种类减少了12种,醛类、醇类、酮类、芳香类和含氮类物质含量有些下降,酯类和烃类及其他物质的含量均增加。脱腥脱色前后的草鱼皮多肽对嗜热链球菌增殖效果无显著性差异。4.根据分子量大小将最佳条件下得到的多肽分为4段:GFSPHⅠ(10000 Da);GFSPHⅡ(5000～10000 Da);GFSPHⅢ(3000～5000 Da);GFSPHⅣ(3000Da),(未分段GFSPH)研究不同分子量的肽段对嗜热链球菌增殖作用和抗氧化性。不同分子量草鱼皮多肽对嗜热链球菌增殖效果结果显示,分子量3000 Da的草鱼皮多肽对嗜热链球菌增值效果最显著;体外抗氧化试验结果显示,草鱼皮多肽具有较强的抗氧化能力,GFSPHⅣ对DPPH自由基清除的IC_(50)值为5.99 mg/mL,对羟自由基自由基清除的IC_(50)值为10.44 mg/mL,GFSPHⅣ对自由基清除能力大小依次为:DPPH羟自由基超氧阴离子。
【学位单位】：上海海洋大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TS254.9
【部分图文】：

上海海洋大学硕士学位论文作过程中，尽量减少操作步骤，本研究中原材料没有进行脱脂解后 4 ℃离心过滤操作除去大多数脂肪。活力标准曲验是以测定产物形成的量来表示蛋白酶的活力，根据 Folin-酚产生的酪氨酸生成蓝色物，在 660nm 处的吸光值来测定的。图 2-1。酪氨酸浓度与其吸光度的线性关系为：y=0.0074x，R关系较好，可以用来测定酪胺酸浓度。

图 2-1 酪氨酸标准曲线Figure 2-1 Standard curve of tyrosine曲线可得，胃蛋白酶活力为 39830U，风味中性蛋白酶 1 114041U，胰蛋白酶 44590 U，碱性酶为 84353U。基本标准值，可以用于实验。白酶对草鱼皮的酶解能力

上海海洋大学硕士学位论文从图 2-2 可以看出，风味中性蛋白酶酶水解度最高，这表明在每种酶的最验条件下风味中性蛋白酶水解的最彻底，其次是木瓜蛋白酶、碱性酶和胰蛋，胃蛋白酶的水解度最低。风味蛋白酶天然安全，反应条件温和、酶解产物高，可应用于各种动植物蛋白的酶解，后期风味优化，去除苦味，改善口感用风味中性蛋白酶可制取良好酶解产物，提高产品质量，降低成本。因此，风味中性蛋白酶进行后期试验。.3.4 风味中性蛋白酶单因素试验结果.3.4.1 料水比对水解度的影响
【参考文献】

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本文编号：2843121