米糠蛋白肽制備過程中褐變控制及脫色工藝研究

劉 穎，竇博鑫，李 坤，張 帥，韓春然

（哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150076）

米糠蛋白肽制備過程中褐變控制及脫色工藝研究

劉 穎，竇博鑫，李 坤，張 帥，韓春然

（哈爾濱商業(yè)大學(xué)食品工程學(xué)院，黑龍江哈爾濱150076）

對(duì)酶解法制備得到的米糠蛋白肽進(jìn)行精制，先后抑制制備過程中褐變反應(yīng)發(fā)生、對(duì)米糠蛋白肽進(jìn)行澄清及脫色工藝研究。確定濃度0.15%檸檬酸、0.15%L-半胱氨酸及3.0%抗壞血酸的復(fù)配抑制劑為米糠蛋白酶解制備過程中的最佳褐變抑制劑，此時(shí)蛋白肽色素抑制率達(dá)80.80%、水解度7.42%、氮溶解指數(shù)92.46%。滅酶過程的最佳澄清條件為pH4.0、溫度100℃、加熱10min、3000r/min離心20min，肽液透光度達(dá)89.12%。粉末活性炭為最優(yōu)的脫色吸附劑，其脫色適宜工藝條件：粉末活性炭用量3.0%、pH=4.0、脫色溫度60℃、吸附時(shí)間50min，此時(shí)米糠蛋白肽脫色率達(dá)81.45%，肽損失率10.11%。

米糠蛋白肽，抑制褐變，脫色，澄清

米糠蛋白是一種必需氨基酸種類齊全、低過敏性的高營養(yǎng)價(jià)值植物性蛋白。經(jīng)一定條件酶解，可以得到具有調(diào)節(jié)人體生理節(jié)律、增強(qiáng)機(jī)體免疫、抵抗疾病等生物功能的活性多肽—米糠蛋白肽[1-2]。它兼具米糠蛋白的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)吸收速率更快[3-7]。然而，酶解法制備米糠蛋白肽的過程中常常發(fā)生褐變反應(yīng)。其中一種為酶促褐變，發(fā)生在底物、酶類物質(zhì)和氧共存的情況下，酚類物質(zhì)在多酚氧化酶（Polyphenol oxidase，PPO）的作用下被氧化生成醌類物質(zhì)，醌類聚合形成褐色物質(zhì)而導(dǎo)致組織色澤加深[7-9]。另外一種是非酶促褐變，即在沒有酶參與的情況下發(fā)生褐變，氧化和聚合成為黑色素，包括美拉德反應(yīng)、焦糖化反應(yīng)、抗壞血酸氧化分解、多元酚氧化縮合[9-11]。目前主要的抑制褐變的總體方法包括：控制加工機(jī)貯存條件、添加褐變抑制劑、采用大孔吸附樹脂和活性炭脫色等，隨著近年來對(duì)非酶褐變抑制方法研究越來越深入，大大地?cái)U(kuò)展了研究發(fā)展空間[12-13]，其中常用的褐變抑制劑包括檸檬酸、L-半胱氨酸、抗壞血酸等。應(yīng)用化學(xué)物質(zhì)防止褐變發(fā)生是重要的方法之一，其中酸處理是利用酸有效控制酶促褐變，從而降低體系pH以減弱酚酶活力。酚酶的活性在pH=4.5以上開始增強(qiáng)，在pH5.0～7.0時(shí)逐漸達(dá)到最高，pH低于2.5時(shí)幾乎完全失活。檸檬酸在抑制酶促褐變方面具有雙重作用，不但可以作為酸味劑降低體系pH，而且還可作為絡(luò)合劑，與從多酚氧化酶上解離下來的銅離子作用，形成絡(luò)合物，降低酚酶的活性?？箟难岵坏芙档腕w系pH，而且具有還原劑的作用，可將體系中醌類及其衍生物還原成酚，并通過自身過高或添加的抗壞血酸過少，會(huì)使抗壞血酸完全氧化并與氨基酸反應(yīng)導(dǎo)致非酶褐變。

近些年國外對(duì)抑制蛋白肽制備過程中的褐變已有研究[6-7，12]，本實(shí)驗(yàn)針對(duì)酶解法制備米糠蛋白肽過程中的褐變進(jìn)行了深入研究，并對(duì)鮮有報(bào)道的檸檬酸、L-半胱氨酸、抗壞血酸的復(fù)配進(jìn)行了初步研究。首先針對(duì)酶解法制備米糠蛋白肽工藝條件，對(duì)制備過程進(jìn)行了褐變抑制作用研究，其主要針對(duì)總體褐變抑制反應(yīng)；然后對(duì)滅酶過程中的米糠蛋白肽進(jìn)行了澄清實(shí)驗(yàn)以提高其透光度，最后對(duì)蛋白肽液進(jìn)行了吸附脫色實(shí)驗(yàn)研究，得到色澤及品質(zhì)均較佳的米糠蛋白肽成品。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

米糠蛋白 實(shí)驗(yàn)室堿法自制；木瓜蛋白酶、堿性蛋白酶、中性蛋白酶、復(fù)合蛋白酶、風(fēng)味蛋白酶 諾維信公司北京辦事處提供；磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉 哈爾濱市新春化工廠；鹽酸 哈爾濱市新達(dá)化工廠；氫氧化鈉 天津市大陸化學(xué)試劑廠；考馬斯亮藍(lán)G-250 Amresco公司；抗壞血酸、檸檬酸、L-半胱氨酸 天津市風(fēng)船化學(xué)試劑科技有限公司；福林試劑 實(shí)驗(yàn)室自制；碳酸鈉 天津市天新精細(xì)化工開發(fā)中心；磷酸 天津市化學(xué)試劑六廠分廠；X-5大孔樹脂、乙醇 天津市天新精細(xì)化工開發(fā)中心；牛血清蛋白 北京奧博星生物技術(shù)責(zé)任有限公司；顆?；钚蕴俊⒎勰┗钚蕴?天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司。

80-2離心機(jī) 上海浦東物理光學(xué)儀器廠；SY-2-4恒溫水浴鍋 天津市歐諾儀器儀表有限公司；Spectrum721E紫外可見分光光度計(jì) 上海光譜儀器有限公司；HEQ-C空氣振蕩器 哈爾濱東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)公司；BS224S電子分析天平 賽多利斯科學(xué)儀器有限公司；pHS-3C精密pH計(jì) 上海雷磁儀器廠；JJ-l電動(dòng)攪拌器 常州國華電器有限公司；XWC-100/1制冷式樣品粉碎機(jī) 上海思爾達(dá)科學(xué)儀器有限公司；HNY-100B恒溫培養(yǎng)箱、EMS-9A磁力攪拌器 天津市歐諾儀器儀表有限公司；ZHWY恒溫?fù)u床培養(yǎng)箱 上海智城分析儀器制造有限公司；DRTG-81分體式透光率測(cè)試儀 廣州市東儒電子科技有限公司。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 褐變抑制劑對(duì)米糠蛋白肽制備過程中的褐變控制 以水解度、氮溶解指數(shù)、色素抑制率為實(shí)驗(yàn)指標(biāo)，底物濃度3.0%米糠蛋白溶液中，分別添加如下褐變抑制劑：a.濃度分別為0.10%、0.15%、0.20%的L-半胱氨酸；b.濃度分別為2.0%、3.0%、4.0%的抗壞血酸；c.濃度分別為0.15%、0.3%、0.45%的檸檬酸；d.0.15%半胱氨酸、3.0%抗壞血酸、0.15%檸檬酸三者復(fù)配抑制劑，添加1500U/g堿性蛋白酶，酶解溫度50℃，pH為8.5，酶解4h。

1.2.2 米糠蛋白肽液滅酶過程中的澄清實(shí)驗(yàn)

1.2.2.1 加熱溫度對(duì)滅酶過程中米糠蛋白肽液透光率的影響 0.5mol/mL HCl調(diào)節(jié)米糠蛋白酶解液pH至4.5，分別在80、85、90、95、100℃條件下，恒溫加熱15min，3000r/min離心15min，保留上清液并測(cè)其透光率。

1.2.2.2 加熱時(shí)間對(duì)滅酶過程中米糠蛋白肽液透光率的影響 0.5mol/mL HCl調(diào)節(jié)酶解液pH至4.5，分別于100℃恒溫加熱10、15、20、25、30、35、40、45min，3000r/min分別離心15min，保留上清液并測(cè)其透光率。

1.2.2.3 離心時(shí)間對(duì)滅酶過程中米糠蛋白肽液透光率的影響 0.5mol/mL HCl調(diào)節(jié)酶解液pH至4.5，在100℃下分別加熱10min，3000r/min分別離心5、10、15、20、25min，保留上清液并測(cè)其透光率。

1.2.2.4 pH對(duì)滅酶過程中米糠蛋白肽液透光率的影響 0.5mol/mL HCl調(diào)酶解液pH分別至7.0、6.5、6.0、5.5、5.0、4.5、4.0、3.5、3.0，100℃加熱10min，3000r/min離心20min，保留上清液并測(cè)其透光率。

以上米糠蛋白肽液滅酶過程中的澄清實(shí)驗(yàn)的對(duì)照組條件均為：0.5mol/mL HCl調(diào)節(jié)米糠蛋白酶解液pH至4.5，分別在80℃條件下，恒溫加熱15min，3000r/min離心15min。

1.2.3 篩選米糠蛋白肽的脫色吸附劑

1.2.3.1 大孔樹脂對(duì)米糠蛋白肽的脫色效果 溫度25℃，按比例1∶10（g∶mL）采用X-5樹脂與米糠蛋白酶解液進(jìn)行脫色吸附，振蕩速度120r/min，吸附2h后[3，10，16]，測(cè)上清液脫色率。

1.2.3.2 活性炭對(duì)米糠蛋白肽的吸附脫色效果 取三等份米糠蛋白酶解液，用1.0mol/L HCl調(diào)其pH均至4.0，按3.0%添加量分別加入大顆?；钚蕴?、小顆?；钚蕴俊⒎勰┗钚蕴縖14-17]。50℃恒溫吸附30min，用2.0mol/L NaOH調(diào)pH至9.0，過濾，測(cè)濾液脫色率。

1.2.4 粉末活性炭對(duì)米糠蛋白肽的吸附脫色實(shí)驗(yàn)

1.2.4.1 粉末活性炭添加量對(duì)米糠蛋白肽脫色效果的影響 調(diào)蛋白酶解液pH至4.0，粉末活性炭添加量分別為1.0%、1.5%、2.0%、2.5%、3.0%、3.5%，50℃恒溫吸附30min。調(diào)節(jié)脫色液pH至9.0，考察濾液的脫色率、肽損失率。

1.2.4.2 吸附時(shí)間對(duì)米糠蛋白肽脫色效果的影響 調(diào)蛋白酶解液pH至4.0，活性炭用量2.5%，溫度50℃恒溫吸附時(shí)間分別為30、40、50、60、70、80min。調(diào)節(jié)脫色液pH至9.0，考察濾液的脫色率、肽損失率。

1.2.4.3 pH對(duì)米糠蛋白肽脫色效果的影響 調(diào)節(jié)蛋白酶解液pH分別至3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0，活性炭用量為2.5%，50℃恒溫吸附30min。調(diào)節(jié)脫色液pH至9.0，考察濾液的脫色率、肽損失率。

1.2.4.4 溫度對(duì)米糠蛋白肽脫色效果的影響 調(diào)蛋白酶解液pH至4.0，活性炭用量2.5%，溫度分別為30、40、50、60、70、80℃進(jìn)行恒溫脫色30min。調(diào)節(jié)脫色液pH至9.0，考察濾液的脫色率、肽損失率[18-22]。

1.2.4.5 米糠蛋白肽脫色的正交實(shí)驗(yàn)優(yōu)化 根據(jù)單因素實(shí)驗(yàn)，粉末活性炭的添加量、吸附時(shí)間、脫色pH和脫色溫度這四個(gè)因素對(duì)米糠蛋白肽脫色實(shí)驗(yàn)均具有顯著性影響（p＜0.05）。選取四因素三水平正交表安排正交實(shí)驗(yàn)，如表1所示。

表1 粉末活性炭吸附脫色的因素水平表Table.1 Factors and levels of powdered activated carbon adsorption and decolorization

1.2.5 相關(guān)實(shí)驗(yàn)指標(biāo)的測(cè)定

1.2.5.1 水解度的測(cè)定 采用pH-state法測(cè)定米糠蛋白酶解產(chǎn)物的水解度（DH）[23]。即用0.5mol/L的NaOH分別將水解開始及結(jié)束時(shí)的反應(yīng)體系pH調(diào)至7.0，記錄所消耗堿液體積。水解度的計(jì)算式為：

式中：B-堿液NaOH的消耗體積，mL；Mb-堿液NaOH的摩爾濃度，0.5mol/L；1/α=在pH=7.0，50℃實(shí)驗(yàn)條件下，1/α=2.26；MP-樣品蛋白質(zhì)的總量，g；htot-每克原料蛋白質(zhì)中肽鍵的毫摩爾數(shù)，htot=8.20mmol/g。

1.2.5.2 氮溶解指數(shù)的測(cè)定 根據(jù)劉海梅等的研究結(jié)果[24]，取米糠蛋白酶解物溶液10mL，用1.0mol/L的HCl或NaOH調(diào)節(jié)pH至7.0，靜置20min后，4000r/min離心20min，取上清液測(cè)總氮量。

1.2.5.3 色素抑制率的測(cè)定 計(jì)算公式如下：

式中，A0—未經(jīng)抑制色變的蛋白水解液于波長360nm處的吸光度；A—經(jīng)抑制色變的蛋白水解液于波長360nm處的吸光度。

1.2.5.4 脫色率的測(cè)定 計(jì)算公式如下：

式中，脫色前A360—未經(jīng)抑制色變的蛋白水解液于波長360nm處的吸光度；脫色后A360—經(jīng)抑制色變的蛋白水解液于波長360nm處的吸光度。

1.2.5.5 肽損失率的測(cè)定 計(jì)算公式如下：

1.2.5.6 透光率的測(cè)定 計(jì)算公式如下：

式中：I-脫色前的透光度；I0-脫色后的透光度。

1.2.5.7 蛋白質(zhì)含量的測(cè)定 采用GB/T 5009.5-2003中敘述的凱氏定氮法測(cè)定制備出的米糠蛋白及其蛋白水解物的總氮含量，然后換算成蛋白質(zhì)含量。

2 結(jié)果與討論

2.1 確定米糠蛋白肽中色素物質(zhì)的最大吸收波長

由波長340～450nm掃描圖譜1可知，米糠蛋白肽的色素物質(zhì)在360nm處有最大吸收波長，故后續(xù)測(cè)褐變度時(shí)所用波長為360nm。

圖1 米糠蛋白肽色素物質(zhì)的最大吸收峰圖譜Fig.1 The maximum absorption peak of rice bran protein peptide

2.2 褐變抑制劑對(duì)制備米糠蛋白肽過程中的褐變控制

2.2.1 L-半胱氨酸對(duì)制備米糠蛋白肽過程中的褐變控制 添加不同濃度的L-半胱氨酸反應(yīng)后，測(cè)得蛋白肽液各指標(biāo)如圖2所示。L-半胱氨酸等含硫氨基酸是醌類物質(zhì)能夠與半胱氨酸形成無色的復(fù)合物，中斷了醌類物質(zhì)集合形成色素物質(zhì)；其次，L-半胱氨酸可通過與PPO活性位點(diǎn)的銅離子不可逆結(jié)合而抑制酶活性，或者代替PPO活性位點(diǎn)的組氨酸殘基；最后，L-半胱氨酸阻止酚類的聚合，抑制效果因抑制劑的種類及其濃度不同而有所差異。半胱氨酸濃度0.15%時(shí)，米糠蛋白肽的色素抑制率、水解度、氮溶解指數(shù)均達(dá)到最大，分別為73.91%、7.21%、88.09%。故確定L-半胱氨酸對(duì)制備米糠蛋白肽過程中褐變的最佳濃度為0.15%。

圖2 L-半胱氨酸對(duì)制備米糠蛋白肽過程中的褐變控制Fig.2 Using L-cysteine to inhibite browning for the preparation rice bran protein peptides

2.2.2 抗壞血酸對(duì)制備米糠蛋白肽過程中的褐變控制 制備米糠蛋白肽過程中添加抗壞血酸反應(yīng)后，測(cè)得各指標(biāo)如圖3所示?？箟难峋哂羞€原性，作為還原劑將氧化的醌類物質(zhì)及其衍生物還原成酚類物質(zhì)，阻止醌類物質(zhì)進(jìn)一步自發(fā)聚合形成色素物質(zhì)；同時(shí)抗壞血酸還可降低體系pH，并通過自身氧化來減少體系的含氧量，抗壞血酸也是使用最多的褐變抑制劑?？箟难釢舛?.0%時(shí)，酶解產(chǎn)物色素抑制率、水解度，分別為64.35%、6.61%，均比其濃度在2.0%和4.0%時(shí)水平高；氮溶解指數(shù)也達(dá)到了86.78%，符合實(shí)驗(yàn)要求。因此綜合考慮各指標(biāo)，確定抗壞血酸對(duì)制備米糠蛋白肽過程中褐變的最佳濃度為3.0%。

圖3 抗壞血酸對(duì)制備米糠蛋白肽過程中的褐變控制Fig.3 Using ascorbic acid to inhibite browning in the preparation process of rice bran protein peptides

2.2.3 檸檬酸對(duì)制備米糠蛋白肽過程中的褐變控制

制備米糠蛋白肽過程中添加檸檬酸反應(yīng)后，測(cè)得各指標(biāo)如圖4所示。多酚氧化酶活性在pH4.5以上條件下開始增強(qiáng)，pH5～7時(shí)逐漸達(dá)到最高，低于2.5時(shí)幾乎完全失活。通過使用酸化劑降低pH抑制酶促褐變已得到廣泛地應(yīng)用。檸檬酸是最常用的酸化劑，它能降低產(chǎn)品的pH，同時(shí)與從PPO上解離下來的銅離子發(fā)生絡(luò)合作用，形成配合化合物可抑制PPO的活性。檸檬酸濃度0.15%時(shí)，酶解產(chǎn)物色素抑制率、氮溶解指數(shù)分別為76.85%、91.78%，均達(dá)到最高水平；水解度為5.54%，符合制備蛋白肽的實(shí)驗(yàn)要求。當(dāng)檸檬酸濃度繼續(xù)升高或降低時(shí)，可能是由于與銅離子絡(luò)合效果不好或離子強(qiáng)度不夠，色素抑制率反而降低。綜合考慮，確定檸檬酸對(duì)制備米糠蛋白肽過程中褐變的最佳濃度為0.15%。

圖4 檸檬酸對(duì)制備米糠蛋白肽過程中的褐變控制Fig.4 Using citric acid to inhibite browning in the preparation process of rice bran protein peptides

2.2.4 復(fù)合抑制劑對(duì)制備米糠蛋白肽過程中的褐變控制 將復(fù)合褐變抑制劑添加至米糠蛋白溶液，蛋白酶酶解后測(cè)定各指標(biāo)，發(fā)現(xiàn)色素抑制率和氮溶解指數(shù)明顯改善，水解度也得到較好的控制。實(shí)驗(yàn)最終確定采用0.15%檸檬酸、3.0%抗壞血酸、0.15%半胱氨酸這三種褐變抑制劑復(fù)合，用此復(fù)合褐變抑制劑對(duì)制備米糠蛋白肽過程中的褐變控制，此時(shí)色素抑制率80.8%、水解度7.42%、氮溶解指數(shù)92.46%。

2.3 米糠蛋白肽液滅酶過程中的澄清實(shí)驗(yàn)

2.3.1 加熱溫度對(duì)滅酶過程中米糠蛋白肽液透光率的影響 由圖5可知，滅酶過程的溫度從80℃上升至100℃時(shí)，肽液澄清度隨溫度的增加而顯著增加（p＜0.05），加熱10min對(duì)肽液澄清度既有明顯改善，顏色呈澄清淡棕色；另一方面，實(shí)際生產(chǎn)過程中，如若溫度繼續(xù)升高就需考慮設(shè)備加壓及生產(chǎn)的安全性，成本大幅度提升，所以確定滅酶溫度為100℃。

圖5 加熱溫度對(duì)米糠蛋白肽液透光率的影響Fig.5 Effect of heating temperature on transmittance of rice bran protein peptides

2.3.2 加熱時(shí)間對(duì)滅酶過程中米糠蛋白肽液透光率的影響 從圖6可知，加熱對(duì)米糠肽液澄清度影響顯著（p＜0.05），表明加熱對(duì)肽液透光度影響顯著。加熱至10min時(shí)，肽液透光率已為86.91%，達(dá)到預(yù)期的澄清目標(biāo)；加熱時(shí)間繼續(xù)升高，肽液的澄清效果變化不明顯，同時(shí)還增加實(shí)驗(yàn)成本及實(shí)際生產(chǎn)的成本，故加熱時(shí)間確定為10min。

圖6 加熱時(shí)間對(duì)米糠蛋白肽液透光率的影響Fig.6 Effect of heating time on transmittance of rice bran protein peptides

2.3.3 離心時(shí)間對(duì)滅酶過程中米糠蛋白肽液透光率的影響 圖7表明滅酶過程中離心時(shí)間對(duì)肽液透光率影響顯著（p＜0.05），隨著離心時(shí)間延長，肽液透光度越高，肽液越澄清，但離心時(shí)間延長至20min時(shí)的透光率已無明顯提升，綜合考慮確定離心時(shí)間為20min。

2.3.4 pH對(duì)滅酶過程中米糠蛋白肽液透光率的影響由圖8可知，米糠蛋白肽液透光率隨著pH升高而呈現(xiàn)先升高，后略微降低；當(dāng)pH在5.0～7.0時(shí)，肽液的離心上清液外觀渾濁不清，可能還殘存未能聚集沉淀的大分子量蛋白，對(duì)蛋白肽液的透光度改善效果不佳；pH在3.0～4.5范圍時(shí)，肽液澄清度透明，透光度均保持在85.0%以上，當(dāng)pH=4.0時(shí)的透光率達(dá)到最高為89.12%。

圖7 離心時(shí)間對(duì)米糠蛋白肽液透光率的影響Fig.7 Effect of centrifugation time on transmittance of rice bran protein peptides

圖8 pH對(duì)米糠蛋白肽液透光率的影響Fig.8 Effect of pH on transmittance of rice bran protein peptides

2.4 篩選米糠蛋白肽的脫色吸附劑

粉末活性炭脫色效果明顯優(yōu)于顆?；钚蕴考癤-5大孔樹脂，其脫色率為71.4%，故本實(shí)驗(yàn)選取粉末活性炭對(duì)米糠蛋白肽進(jìn)行吸附脫色，并優(yōu)化其脫色吸附工藝。

圖9 比較不同吸附劑對(duì)米糠蛋白肽的脫色效果Fig.9 Comparison of different adsorbents on removal effect of rice bran protein peptide

2.5 粉末活性炭對(duì)米糠蛋白肽的吸附脫色研究

2.5.1 粉末活性炭添加量對(duì)米糠蛋白肽脫色的影響

米糠蛋白酶解液中添加粉末活性炭，脫色效果如圖10所示。隨著粉末活性炭用量增加至2.5%時(shí)，脫色率顯著增加（p＜0.05），最大達(dá)到72.64%，此時(shí)肽損失率13.12%；隨著蛋白肽以及色素物質(zhì)與粉末活性炭接觸時(shí)間的延長，會(huì)增大肽損失率，故確定粉末活性炭對(duì)米糠蛋白肽吸附脫色的添加量為2.5%。

圖10 粉末活性炭用量對(duì)米糠蛋白肽脫色效果的影響Fig.10 Influence of powder activated carbon dosage on the decolorization of rice bran protein peptide

2.5.2 吸附時(shí)間對(duì)米糠蛋白肽脫色效果的影響 比較不同時(shí)間內(nèi)活性炭的脫色效果如圖11所示，隨著脫色時(shí)間延長，色素和米糠蛋白肽與活性炭表面接觸越來越充分，前40min的肽液脫色率顯著升高（p＜0.05），肽損失率先呈平緩趨勢(shì)，50min時(shí)脫色率達(dá)到75.3%，肽損失率僅8.9%；70min后肽損失顯著上升（p＜0.05），此時(shí)脫色率與50min時(shí)相當(dāng)，故選擇50min為最佳吸附時(shí)間。

圖11 吸附時(shí)間對(duì)米糠蛋白肽脫色效果的影響Fig.11 Influence of adsorption time on the decolorization of rice bran protein peptide

2.5.3 pH對(duì)米糠蛋白肽脫色效果的影響 不同pH對(duì)米糠蛋白肽脫色效果的影響結(jié)果見圖12，脫色率隨著pH增高而不斷降低，酸性條件下粉末活性炭吸附色素的效果明顯優(yōu)于堿性環(huán)境；酶解液酸性越高，脫色效果越好。在pH=5.0左右時(shí)，由于在米糠蛋白等電點(diǎn)附近，肽分子相互聚集，容易被吸附除去，故肽損失率最大[25]；而后隨著pH升高，肽損失率及脫色率均顯著減?。╬＜0.05），為達(dá)到脫色目的，最終確定pH=4.0為粉末活性炭對(duì)米糠蛋白肽吸附脫色的最佳pH，此時(shí)肽液脫色率76.13%、肽損失率21.07%。

2.5.4 溫度對(duì)米糠蛋白肽脫色的影響 比較不同溫度對(duì)粉末活性炭吸附米糠蛋白肽的色素效果影響由圖13所示，活性炭脫色是一個(gè)吸熱過程，隨著溫度提升，液體粘度降低，有利于溶液中色素分子的擴(kuò)散，與活性炭顆粒充分接觸，脫色效果顯著上升（p＜0.05），而此加熱過程中的肽損失率則呈現(xiàn)先上升、再下降、隨即再上升的變化趨勢(shì)，溫度不當(dāng)會(huì)對(duì)肽液品質(zhì)產(chǎn)生不良影響[26-27]。綜合考慮，確定吸附溫度為60℃，此時(shí)肽液脫色率79.90%、肽損失率12.74%。

圖12 pH對(duì)米糠蛋白肽脫色效果的影響Fig.12 Influence of pH on the decolorization of rice bran protein peptide

圖13 吸附溫度對(duì)米糠蛋白肽脫色效果的影響Fig.13 Influence of adsorption temperature on the decolorization of rice bran protein peptide

2.5.4 粉末活性炭對(duì)米糠蛋白肽脫色的正交實(shí)驗(yàn) 從正交表中得出結(jié)果，對(duì)脫色率影響順序：粉末活性炭用量＞pH＞吸附溫度＞吸附時(shí)間，最佳工藝條件A3B2C2D2，即粉末活性炭添加量3.0%、pH=4.0、吸附溫度60℃、吸附時(shí)間50min；對(duì)肽損失率影響順序：粉末活性炭用量＞pH＞吸附溫度＞吸附時(shí)間，最佳工藝條件A1B3C2D1，即粉末活性炭添加量2.0%、pH=4.0、吸附溫度50℃、吸附時(shí)間60min。本實(shí)驗(yàn)主要目的是探究米糠蛋白肽制備過程中的抑制褐變作用及其脫色作用效果，故此部分以脫色率為主要指標(biāo)，最終確定粉末活性炭吸附脫色米糠蛋白肽的適宜條件：粉末活性炭用量3.0%、pH=4.0、脫色溫度60℃、吸附時(shí)間50min，此時(shí)米糠蛋白肽液脫色率81.45%、肽損失率僅為10.11%。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)先后抑制了酶解法制備米糠蛋白肽過程中褐變反應(yīng)發(fā)生、對(duì)蛋白肽進(jìn)行澄清及脫色實(shí)驗(yàn)研究，針對(duì)米糠蛋白肽進(jìn)行了精制，得到以下實(shí)驗(yàn)結(jié)論：

3.1 底物濃度3.0%、加酶量為1500U/g、酶解溫度50℃、pH=8.5、酶解時(shí)間4h的酶解制備條件下，確定復(fù)配抑制劑即濃度0.15%檸檬酸、0.15%L-半胱氨酸及3.0%抗壞血酸，作為米糠蛋白肽酶解制備時(shí)添加的最佳褐變抑制劑，此時(shí)得到的米糠蛋白肽的色素抑制率為80.8%、水解度為7.42%、氮溶解指數(shù)為92.46%。

3.2 米糠蛋白肽液在滅酶過程中的最佳澄清工藝條件：在100℃、pH4.0、加熱10min、3000r/min離心20min時(shí)，米糠蛋白肽液透光度可達(dá)89.12%。

表2 粉末活性炭對(duì)米糠蛋白肽脫色的正交實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table.2 The results of orthogonal test for rice bran protein peptide powder activated carbon decolorization

3.3 粉末活性炭為米糠蛋白酶解液脫色實(shí)驗(yàn)的最佳吸附劑，其最佳吸附脫色工藝條件為：粉末活性炭用量3.0%、pH=4、脫色溫度60℃、吸附時(shí)間50min，在此條件下米糠蛋白肽液脫色率為81.45%，肽損失率10.11%。

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Inhibiting browning in preparation process of rice bran protein peptides and bleaching

LIU Ying，DOU Bo-xin，LI Kun，ZHANG Shuai，HAN Chun-ran
（College of Food Engineering，Harbin University of Commerce，Harbin 150076，China）

Rice bran protein peptides were prepared by enzyme hydrolyzing protein isolates，that were refined by inhibiting browning reaction occurred in the preparation process，clarification and decolorization.The optimal browning inhibitor was with 0.15%citric acid，0.15%L-cysteine and 3.0%ascorbic acid in rice bran protein solution during the preparation process，the pigment inhibition rate was 80.8%，the degree of hydrolysis was 7.42%and nitrogen solubility index was 92.46%.Best clarifying conditions of enzyme inactivation process were as follows：pH=4.0，temperature 100℃for 10min，centrifugal time was 3000r/min 20min，transmittance of peptides was 89.12%.Optimum conditions of decolorizing adsorbent with powdered activated carbon were as follows：the dosage of powdered activated carbon was 3.0%，pH=4.0，decolorization temperature was 60℃，adsorption time was 50min.Under these conditions，the decoloration rate reached 81.45%，the loss rate of peptides was 10.11%.

rice bran protein peptides；inhibite browning；discolouration；clarification

TS253.4

B

1002-0306（2014）06-0245-07

2013－06－21

劉穎（1968-），女，博士，教授，研究方向：食品生物技術(shù)。

黑龍江省高?？萍紕?chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)計(jì)劃項(xiàng)目（2010td04）；黑龍江省科技廳攻關(guān)項(xiàng)目（GC12B403）。