草魚多肽功能性質(zhì)及營養(yǎng)價(jià)值

陳麗麗， 白春清， 袁美蘭， 趙 利， 毛 潔

(江西科技師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院/江西省生物加工過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/國家大宗淡水魚加工技術(shù)研發(fā)分中心， 江西 南昌 330013)

草魚多肽功能性質(zhì)及營養(yǎng)價(jià)值

陳麗麗， 白春清， 袁美蘭， 趙 利， 毛 潔

(江西科技師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院/江西省生物加工過程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室/國家大宗淡水魚加工技術(shù)研發(fā)分中心， 江西 南昌 330013)

研究草魚多肽的溶解性、起泡性、乳化性、吸濕保濕性和穩(wěn)定性等功能性質(zhì)，以及草魚多肽的氨基酸組成，并評價(jià)其營養(yǎng)價(jià)值。結(jié)果表明草魚多肽具有良好的功能特性。草魚多肽粉18種氨基酸總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90.94%，必需氨基酸占總氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的41.33%；草魚多肽的生物價(jià)、必需氨基酸指數(shù)、營養(yǎng)指數(shù)和氨基酸比值系數(shù)分別為71.51，76.34，74.81和77.19。草魚多肽的氨基酸組成平衡、合理，是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)資源。

草魚； 多肽； 功能性質(zhì)； 營養(yǎng)價(jià)值； 氨基酸

草魚(grass carp)屬鯉形目鯉科雅羅魚亞科草魚屬。草魚味甘、性溫、無毒，入肝和胃經(jīng)，具有暖胃和中、平降肝陽、祛風(fēng)、治痹、益腸和明目之功效。任嬌艷[1]對草魚、青魚、鳙魚、鰱魚、鯽魚和鱸魚的相關(guān)性質(zhì)進(jìn)行研究，得到草魚魚肉中的蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(18.20%)均高于其他四大家魚，并且脂肪質(zhì)量分?jǐn)?shù)也較低(1.97%)。黃春紅等[2]對四大家魚(青、草、鰱、鳙)的魚頭進(jìn)行了營養(yǎng)成分的測定，結(jié)果表明草魚中必需氨基酸占總氨基酸的含量高于其他3種魚，草魚中總氨基酸里的呈味氨基酸含量也是最高的。草魚魚肉高蛋白低脂肪，是一種比較優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)資源。

魚蛋白質(zhì)經(jīng)酶解后得到的水解物，其溶解性、乳化性、起泡性和流變性等物理特性得到明顯改善[3-4]，且水解液中氨基酸種類齊全[5]，其中不同長度的肽段具有促進(jìn)氨基酸、礦物質(zhì)元素吸收[6]、抗疲勞[7]和抗氧化[8-9]等生理功能。楊東等[10]用胰蛋白酶水解鰱魚蛋白，提取得到了不同水解度(degree of hydrolysis，DH)的魚蛋白水解物(fish protein hydrolysate，F(xiàn)PH)，結(jié)果表明在一定范圍內(nèi)鰱魚蛋白溶解性隨著水解度的增加而增強(qiáng)；同時(shí)，酶解得到的魚蛋白水解物還能提高其乳化和起泡能力。

生物活性肽獨(dú)特的生理、理化以及感官特性，使其在保健食品和藥品中具有重要的應(yīng)用價(jià)值。其口感質(zhì)量、生物效價(jià)以及貯藏穩(wěn)定性等均受其理化特性的影響。生物活性肽具有抗氧化性和抗菌性，不僅可以提高食品的營養(yǎng)和功效，同時(shí)對食品的保存期也有一定的延長作用[11-12]。

目前國內(nèi)外學(xué)者研究主要集中在利用水解動(dòng)物蛋白(hydrolyzed animal protein，HAP)開發(fā)具有鮮味、香味的蛋白肽，1996年日本醫(yī)藥公司通過酶解大馬哈魚制備了一種滋味天然純正、鮮味醇厚的低聚肽調(diào)味料[13]。

由于蛋白質(zhì)在強(qiáng)酸或強(qiáng)堿環(huán)境中會使氨基酸遭到不同程度的破壞，也會引起消旋反應(yīng)，同時(shí)，在反應(yīng)的過程中會產(chǎn)生大量的鹽并且有毒副作用。目前比較常用的方法是蛋白酶水解法，它具有反應(yīng)條件溫和、安全無污染、產(chǎn)物有效成分保存較完全等優(yōu)點(diǎn)。但是，水解過程中原料蛋白的選擇、水解程度的控制也是影響多肽生物活性的重要因素。堿性蛋白酶對羧端疏水性氨基酸的專一性較強(qiáng)，能分解蛋白質(zhì)分子肽鏈生產(chǎn)多肽和氨基酸，具有較強(qiáng)的分解蛋白質(zhì)的能力，它可以水解酪蛋白的Glu、Leu、Met、Lys、Tyr 以及 Gln 的羧端肽鍵[14]。所以一般會選擇堿性蛋白酶來水解魚蛋白。

采用Alcalase堿性蛋白酶酶解草魚蛋白，通過脫鹽、濃縮及冷凍干燥等方法制備得到草魚多肽。測定草魚多肽的溶解性、起泡性、乳化性、流變性、吸濕保濕性、穩(wěn)定性能等功能性質(zhì)；進(jìn)一步測定草魚多肽的氨基酸含量、構(gòu)成比例，對其營養(yǎng)做出全面的評價(jià)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

Alcalase堿性蛋白酶(200 000 U/mL)，Novozymes公司；牛血清蛋白，上海藍(lán)季科技發(fā)展有限公司；大豆分離蛋白，天津環(huán)宇紅星食品貿(mào)易；乳清蛋白，南京松冠生物科技有限公司；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)，Sigma 公司；鹽酸、氫氧化鈉均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

DELTA- 320型精密pH計(jì)，Mettler Toledo；HZ- 8812S型多用途水浴恒溫振蕩器，Hualida Laboratory Equipment Company；TDL- 5A型離心機(jī)，上海菲恰爾分析儀器有限公司；T25型高速分散機(jī)，Ika Works Guangzhou；NDJ- 1型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)，上海精密儀器有限公司；BSA224S- CW 型電子分析天平，北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司。

1.3 方法

1.3.1 草魚多肽溶液的制備

參照文獻(xiàn)[15]，稱取300 g預(yù)處理好的草魚肉于酶反應(yīng)器中，加4 500 mL蒸餾水，溫度設(shè)為55 ℃，轉(zhuǎn)速200 r/min，1 mol/L NaOH溶液調(diào)pH值至 9.0。待溫度上升到55 ℃時(shí)，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)1.8%的Alcalase堿性蛋白酶，反應(yīng)180 min，反應(yīng)過程中維持pH 9.0恒定。酶解結(jié)束后，95 ℃下滅活5 min，冷卻至室溫，用1 mol/L鹽酸調(diào)pH值至7.0，離心得上清液，即草魚多肽溶液。

1.3.2 草魚多肽黏度的測定

在大孔吸附樹脂DA201- C對草魚多肽最佳脫鹽工藝的基礎(chǔ)上，對不同水解度的草魚多肽進(jìn)行脫鹽處理[16]。水解液經(jīng)過脫鹽、濃縮、冷凍干燥得到水解度為5%，10%，15%和20%的草魚多肽粉末，從而對不同水解度草魚多肽進(jìn)行功能性質(zhì)的測定。利用NDJ- 1型旋轉(zhuǎn)黏度計(jì)在pH值7.0和25 ℃下，測定不同水解度草魚多肽表觀黏度。

1.3.3 草魚多肽溶解性的測定

用氮溶解指數(shù)[15](nitrogen solubility index，NSI)來評價(jià)草魚多肽的溶解性能。取不同水解度(5%，10%，15%和20%)草魚多肽1 g加入50 mL水溶解，用1 mol/L HCl或NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH值 (2.0～10.0)，振蕩30 min，在轉(zhuǎn)速5 000 r/min離心30 min，測定樣品的含氮量。氮溶解指數(shù)的計(jì)算方法如式(1)：

(1)

1.3.4 草魚多肽乳化性的測定

參照文獻(xiàn)[17-18]，分別取0.2 g不同水解度的草魚多肽、大豆分離蛋白和乳清蛋白溶于100 mL磷酸緩沖液(0.2 mol/L pH 7.0)中。取30 mL樣品溶液與10 mL大豆色拉油混合，均質(zhì)1 min(15 000 r/min，25 ℃)，此時(shí)記為0時(shí)刻，靜置10 min記為10時(shí)刻，分別在均質(zhì)0和10 min后取樣。每次取50 μL乳化液用10 mL質(zhì)量濃度1 mg/mL的SDS(pH值7.0)溶液稀釋，混勻后500 nm處測定吸光值，以SDS溶液作為空白。乳化性(emulsifying activity index，EAI)和乳化穩(wěn)定性(emulsion stability index，ESI)計(jì)算方法見式(2)、式(3)：

EAI=(2 000×2.303dil×A0)/(ρ×φ×L);

(2)

(3)

其中dil為稀釋倍數(shù)，A0為乳化液0時(shí)刻的吸光值，ρ為樣品質(zhì)量濃度(g/mL)，φ為乳化液中油相的比例(0.25)，L為比色池光徑10 mm，A10為10 min后的吸光值，Δt為10 min。EAI表示每克蛋白質(zhì)的乳化面積(m2/g)。

1.3.5 草魚多肽起泡性的測定

將不同水解度的草魚多肽、大豆分離蛋白和乳清蛋白配制成質(zhì)量濃度30 mg/mL的溶液。取50 mL置于250 mL量筒中，用均質(zhì)機(jī)在15 000 r/min下均質(zhì)3 min，記錄均質(zhì)后液體與泡沫的總體積。計(jì)算起泡性(FC)、泡沫穩(wěn)定性(FS)，方法見式(4)、式(5)：

起泡性

FC=[(V0-50)/50]×100%；

(4)

泡沫穩(wěn)定性

FS=[(Vt-50)/50]×100%。

(5)

其中V0為均質(zhì)后溶液與泡沫的總體積；Vt為均質(zhì)不同時(shí)間后泡沫與溶液的總體積。

1.3.6 草魚多肽吸濕性的測定

取不同水解度的草魚多肽1 g于培養(yǎng)皿中，置于培養(yǎng)箱中，控制相對濕度(relative humidity，RH)分別為81%和32%，溫度20 ℃。分別稱量吸濕 1，3，6，12，24，36和48 h后各試樣的質(zhì)量。吸濕率(Rn)計(jì)算見式(6)：

Rn=[(Wn-W0)/W0]×100%。

(6)

其中W0為草魚多肽吸濕前的質(zhì)量，Wn為草魚多肽放置n小時(shí)后的質(zhì)量。

1.3.7 草魚多肽保濕性的測定

取不同水解度的草魚多肽1 g于培養(yǎng)皿中，置于培養(yǎng)箱中，加入質(zhì)量濃度0.1 g/mL的多肽，然后分別置于RH為32%和0(硅膠環(huán)境)的培養(yǎng)箱中，控制溫度20 ℃，稱量放置1，3，6，12，24，36和48 h后各試樣的質(zhì)量。保濕率(Rr)的計(jì)算見式(7)：

Rr=(Hn/H0)×100%。

(7)

其中H0為草魚多肽含水質(zhì)量，Hn為草魚多肽n小時(shí)后的質(zhì)量。

1.3.8 不同水解度草魚多肽穩(wěn)定性的測定

1.3.8.1 溫度對草魚多肽抗氧化活性的影響

將不同水解度草魚多肽(蛋白質(zhì)量濃度10 mg/mL)分別在 20， 40，60，80，100，120 ℃水浴(高壓滅菌鍋中反應(yīng))保溫2 h后，快速冷卻，測其清除DPPH·的活性保持率。

1.3.8.2 pH值對草魚多肽抗氧化活性的影響

將不同水解度草魚多肽(蛋白質(zhì)量濃度10 mg/mL)的pH值分別調(diào)至2.0，3.0，4.0，5.0，6.0，7.0，8.0，9.0和10.0，室溫下放置2 h，然后將各溶液的pH值調(diào)至7.0，測其清除 DPPH·的活性保持率。

1.3.8.3 金屬離子對草魚多肽抗氧化活性的影響

分別在不同水解度草魚多肽(蛋白質(zhì)量濃度10 mg/mL)中添加 0.5，1.0，2.5，5.0 mmol/L的Ca2+、Fe3+、K+、Zn2+和Mg2+溶液，靜置2 h后測其清除DPPH·的活性保持率。

1.3.8.4 食品配料對草魚多肽抗氧化活性的影響

分別在不同水解度草魚多肽溶液(蛋白質(zhì)量濃度10 mg/mL)中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)2.0%，4.0%，6.0%，8.0%和10.0%的葡萄糖、蔗糖和NaCl。在120 ℃、0.1 MPa條件下加熱10 min，冷卻至室溫，測其清除DPPH·的活性保持率。

1.3.9 草魚多肽的營養(yǎng)評價(jià)

1.3.9.1 氨基酸組成分析

采用高效液相色譜法測定草魚多肽的氨基酸組成[19]，樣品經(jīng)過6 mol/L 含質(zhì)量濃度10 mg/mL苯酚的鹽酸在110 ℃下水解24 h。

1.3.9.2 化學(xué)評分

化學(xué)評分(chemical score，CS)采用聯(lián)合國糧食及農(nóng)業(yè)組織(Food and Agriculture Organization of the United, FAO)推薦的方法[20-21]。

化學(xué)評分值越大說明待測樣品中蛋白質(zhì)必需氨基酸組成與標(biāo)準(zhǔn)雞蛋蛋白的必需氨基酸組成越接近。計(jì)算如式(8)：

(8)

Ax為待測蛋白質(zhì)中某一必需氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；Ae為待測蛋白質(zhì)中必需氨基酸的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)；Ex為標(biāo)準(zhǔn)雞蛋白中相應(yīng)必需氨基酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)；Ee為標(biāo)準(zhǔn)雞蛋白中必需氨基酸的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.3.9.3 氨基酸評分

氨基酸評分(amino acid score，AAS)是指樣品蛋白質(zhì)中某一必需氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)占FAO和世界衛(wèi)生組織(World Health Organization, WHO)評分模式中相應(yīng)的氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的百分比。計(jì)算方法如式(9)：

(9)

Ax為實(shí)驗(yàn)樣品中某一必需氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)，As為FAO評分模式中相應(yīng)氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)。

1.3.9.4 必需氨基酸指數(shù)的計(jì)算

必需氨基酸指數(shù)(essential amino acid index，EAAI)的測定參照陳麗華等[22]的方法，稍作修改。EAAI是指樣品蛋白質(zhì)中所有必需氨基酸相對于標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)中所有必需氨基酸的比率。EAAI的計(jì)算如式(10)：

(10)

p代表樣品；s代表標(biāo)準(zhǔn)蛋白質(zhì)(雞蛋)；n為參與計(jì)算的氨基酸個(gè)數(shù)。

生物價(jià)與必需氨基酸指數(shù)存在一定的相關(guān)性，經(jīng)驗(yàn)公式為BV=1.09×EAAI-11.7。營養(yǎng)指數(shù)(nutritional index，NI)則為必需氨基酸指數(shù)與蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)(PP)的成績計(jì)算公式如式(11)：

(11)

1.3.9.5 氨基酸比值系數(shù)分的計(jì)算

氨基酸比值系數(shù)分(score of ratio coefficient of amino acid,SRCAA)按吳曉紅等[23]的方法進(jìn)行測定。SRCAA是一個(gè)沒有單位的相對數(shù)，用各種必需氨基酸偏離模式氨基酸的離散度來評價(jià)蛋白質(zhì)。它與食物中蛋白質(zhì)的含量沒有關(guān)系，因此不受蛋白質(zhì)換算、水分含量測定、定氮等人為因素的影響。計(jì)算方法如式(12)～式(14)：

(12)

(13)

氨基酸比值系數(shù)分=100-CV×100。

(14)

氨基酸比值系數(shù)(radio coefficient of amino acid, RCAA)表示氨基酸偏離模式氨基酸的程度，RCAA大于1表示氨基酸相對過量，限制性氨基酸的RCAA值最?。籆V表示RCAA的變異系數(shù)，它是標(biāo)準(zhǔn)差與均數(shù)的商。

2 結(jié)果與討論

2.1 草魚多肽的溶解性與黏度

2.1.1 溶解性分析

蛋白質(zhì)的溶解性主要與蛋白質(zhì)分子表面電荷有關(guān)[24-25]。蛋白質(zhì)中精氨酸的側(cè)鏈氨基和天門冬氨酸殘基的側(cè)鏈羧基等基團(tuán)可隨體系中pH值的變化而電離，從而使蛋白質(zhì)所帶電荷隨pH值的變化而變化。在等電點(diǎn)附近，蛋白質(zhì)分子表面的分子間靜電斥力減小，分子聚集沉淀，從而導(dǎo)致溶解度降低；而在酸性和堿性pH環(huán)境下，因偏離等電點(diǎn)，蛋白質(zhì)分子表面分別帶正電荷或負(fù)電荷，分子趨于解離，溶解度增大。酶解使得蛋白質(zhì)分子中的極性基團(tuán)(—COOH和—NH2)數(shù)目增加，削弱了蛋白質(zhì)之間的疏水相互作用[24-25]，同時(shí)離心和過柱還可去除部分不溶性蛋白質(zhì)。水解后的草魚多肽在pH值為2～10均具有良好的溶解性能，不同水解度的草魚多肽溶解性沒有顯著差異(見圖1)。

圖1 不同pH值條件下草魚多肽的溶解性Fig.1 Effect of pH values on nitrogen solubility index

2.1.2 黏度

圖2 草魚多肽質(zhì)量濃度對黏度的影響Fig.2 Effects of concentrations on viscosity of grass carp peptides

溶液的黏度反映了液體流動(dòng)時(shí)的阻力，黏度對食品分散的成分有一定的穩(wěn)定作用，同時(shí)也可以改善食品的口感。不同水解度的多肽黏度隨質(zhì)量濃度變化情況如圖2。當(dāng)草魚多肽的質(zhì)量濃度從0.1 g/mL增加到30%，不同水解度草魚多肽的黏度變化不大。當(dāng)草魚多肽的質(zhì)量濃度為0.4 g/mL時(shí)，不同水解度草魚多肽溶液的黏度均增加明顯，但仍然具有良好的流動(dòng)性。這是因?yàn)楫?dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶解在水中時(shí)，酸性和基本的亞單位就會通過雙硫鍵連接起來，形成牢固的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，有利于蛋白質(zhì)吸水膨脹，進(jìn)而使黏度增加[26]。酶解時(shí)，草魚蛋白質(zhì)被水解為小分子肽或氨基酸，網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)遭到破壞，黏度也隨之下降[26]。

2.2 草魚多肽的乳化性與起泡性

2.2.1 乳化性分析

酶解破壞草魚蛋白質(zhì)分子的空間結(jié)構(gòu)，產(chǎn)生的多肽是一種表面活性物質(zhì)，油相在分散過程中形成許多細(xì)小的油滴，酶解產(chǎn)生的多肽吸附在油滴表面阻止了小油滴之間的結(jié)合，疏水與親水基團(tuán)共同促進(jìn)了反應(yīng)體系產(chǎn)生水包油型乳化物。草魚蛋白經(jīng)過Alcalase堿性蛋白酶水解后，乳化性和乳化穩(wěn)定性有提高的趨勢(見圖3、圖4)。當(dāng)水解度達(dá)到20%時(shí)，蛋白質(zhì)酶解物的EAI達(dá)到56.97%，大豆分離蛋白和乳清蛋白的乳化性能低于水解度為15%和20%的草魚蛋白，略高于水解度為5%和10%的草魚蛋白。草魚多肽的乳化穩(wěn)定性能隨著水解度的增大先增加后減小，在水解度為15%時(shí)達(dá)到最大值41.11%，不同水解度的草魚蛋白乳化穩(wěn)定性均優(yōu)于大豆分離蛋白和乳清蛋白。

圖3 水解度對草魚多肽乳化性能影響Fig.3 Effects of DH values on emulsifying activities of grass carp peptides

圖4 水解度對草魚多肽乳化穩(wěn)定性的影響Fig.4 Effects of DH values on emulsion stabilityof grass carp peptides

2.2.2 起泡性分析

起泡性一般是指氣體在連續(xù)或半連續(xù)相中分散所形成的多孔膜狀分散體系，酶解產(chǎn)生的肽鏈能降低溶液的表面張力，從熱力學(xué)角度上講，整個(gè)體系表面能的降低有利于泡沫的產(chǎn)生。多肽的起泡性隨著水解度的升高而下降，水解度為5%的草魚多肽的起泡能力最強(qiáng)達(dá)到86%，是相同質(zhì)量濃度下大豆分離蛋白的1.8倍，是乳清蛋白的2.4倍，見圖5。隨著水解度的增加，草魚多肽的泡沫穩(wěn)定性逐漸降低。在10 min時(shí)，不同水解度草魚多肽的泡沫穩(wěn)定性均低于大豆分離蛋白和乳清蛋白。這可能是由于蛋白質(zhì)水解度越高多肽的平均鏈長越短，而較短的肽鏈表面活性較差，維持泡沫穩(wěn)定的能力比大分子蛋白和長鏈多肽差。同時(shí)隨著蛋白質(zhì)的水解，體系的黏度逐漸降低，使多孔膜的排液速率升高從而降低泡沫穩(wěn)定性[27]。

圖5 水解度對草魚多肽起泡性和泡沫穩(wěn)定性的影響Fig.5 Effects of DH values on foaming capacity and foaming stability of grass carp peptides

2.3 草魚多肽吸濕保濕性能

2.3.1 吸濕性分析

不同水解度的草魚多肽在RH32%和81%環(huán)境中的吸濕性如圖6。4種草魚多肽在RH32%中的吸濕性與RH81%中的相比，有顯著差異。在RH81%環(huán)境下草魚多肽具有良好的吸濕性，而在RH32%環(huán)境下多肽的吸濕率均不隨時(shí)間的延長而增加，這可能是由于草魚多肽在RH32%的環(huán)境下迅速達(dá)到了動(dòng)態(tài)平衡。比較圖6a和圖6b可知，10%水解度的草魚多肽吸濕效果最好。

圖6 不同水解度草魚多肽吸濕率與時(shí)間的變化關(guān)系Fig.6 Correlations between hygroscopicity of grass carp peptides with different DH values and time

2.3.2 保濕性分析

隨著時(shí)間的延長，不同水解度的草魚多肽保濕率開始下降，不同相對濕度下草魚多肽均在30 h后趨于平衡(見圖7)。RH81%和 32%時(shí)，10%水解度的草魚多肽保濕能力相對較好。

圖7 不同水解度草魚多肽保濕率與時(shí)間的變化關(guān)系Fig.7 Correlations between moisture retention of grass carp peptides with different DH values and time

2.4 不同因素對草魚多肽抗氧化活性的影響

2.4.1 草魚多肽的相對分子質(zhì)量

當(dāng)相對分子質(zhì)量Mr在1 000～10 000 Da，隨著水解度的增加Mr逐漸降低；水解度為20%時(shí)，Mr大于5 000 Da的只占總肽質(zhì)量分?jǐn)?shù)的0.05%(見表1)。而Mr小于1 000 Da時(shí)，隨著水解度的增加Mr增加，尤其是在180～500 Da，各種水解度的草魚多肽的相對分子質(zhì)量所占的比率最大。所以草魚多肽是小分子肽，易于被人體吸收利用。

2.4.2 溫度對草魚多肽DPPH·清除活性的影響

隨著溫度的升高，不同水解度的草魚多肽對DPPH·的清除效率均不斷升高，120 ℃時(shí)水解度5%，10%，15%和20%的草魚多肽對DPPH·的清除率，分別是20 ℃時(shí)的125.8%，129%，136.7%，131.7%(見圖8)。這可能是由于高溫下多肽中含有的少量糖類與氨基酸發(fā)生了美拉德反應(yīng)從而使抗氧化能力提高[28-32]。

表1 不同水解度草魚多肽的相對分子質(zhì)量分布

2.4.3 pH值對草魚多肽DPPH·清除活性的影響

草魚多肽對pH值具有良好的穩(wěn)定性能。pH值2～10，草魚多肽對DPPH·的清除率均在95%以上(見圖9)。表明不同pH值對草魚多肽的抗氧化活性影響不顯著。

圖9 pH值對不同水解度草魚多肽抗氧化活性的影響Fig.9 Effects of pH on antioxidant activity of grass carp peptides with different DH values

2.4.4 金屬離子對草魚多肽DPPH·清除活性的影響

圖10 金屬離子對草魚多肽抗氧化活性的影響Fig.10 Effects of metal ions on antioxidant activity of grass carp peptides

不同的金屬離子對不同水解度草魚多肽抗氧化活性的影響如圖10。隨著Fe3+和Zn2+濃度的增加，草魚多肽抗氧化活性均有所降低，在Fe3+濃度達(dá)到 5.0 mmol/L時(shí)，水解度為10%草魚多肽清除DPPH·的活性保持率僅達(dá)到30.8%。Mg2+、Ca2+和K+則對不同水解度草魚多肽的抗氧化活性影響不顯著。此外，當(dāng)Fe3+濃度為0.5 mmol/L和1.0 mmol/L，Zn2+濃度為2.5 mmol/L和5.0 mmol/L時(shí)，不同水解度的草魚多肽均會出現(xiàn)沉淀現(xiàn)象，所以草魚多肽在加工儲存時(shí)應(yīng)該盡量避免與Fe3+和Zn2+接觸。2.4.5 食品配料對草魚多肽DPPH·清除活性的影響

圖11 食品配料對草魚多肽抗氧化活性的影響Fig.11 Effects of food ingredients on antioxidant activity of grass carp peptides

在加工過程中，葡萄糖類對不同水解度草魚多肽抗氧化活性的影響大于蔗糖(見圖11)。當(dāng)葡萄糖添加量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)10.0%時(shí)，水解度5%，10%，15%和20%草魚多肽清除DPPH·的能力比空白樣品分別提升 1.15，1.10，1.41和1.35倍。當(dāng)蔗糖添加量為質(zhì)量分?jǐn)?shù)10.0%時(shí)，水解度5%，10%，15%和20%草魚多肽清除DPPH·的能力比空白樣品分別提升1.12，1.07，1.34和1.19倍。這可能是蔗糖和葡萄糖與草魚多肽發(fā)生了美拉德反應(yīng)，生成了還原性物質(zhì)醛和酮等，使得草魚多肽的抗氧化活性有一定程度的增加。NaCl對不同水解度草魚多肽抗氧化活性的影響不顯著，當(dāng)氯化鈉的添加量達(dá)到質(zhì)量分?jǐn)?shù)10.0%時(shí)，不同水解度草魚多肽清除DPPH·活性損失不到8%。

2.5 草魚多肽的營養(yǎng)評價(jià)

草魚多肽中非必需氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為天門冬氨酸9.54%、谷氨酸14.30%、絲氨酸3.53%、組氨酸2.07%、精氨酸5.29%、甘氨酸5.22%、脯氨酸4.34%、丙氨酸5.32%。草魚多肽中必需氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)及營養(yǎng)評分如表2。草魚多肽粉18種氨基酸總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90.94%，第一限制性氨基酸為色氨酸，占總氨基酸的0.76%。草魚多肽中必需氨基酸占總氨基酸的41.33%。在必需氨基酸中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的為賴氨酸(9.07%)，氨基酸評分為164.89，而賴氨酸為大部分谷物的第一限制性氨基酸，故草魚多肽粉可以與賴氨酸相對不足的五谷雜糧形成互補(bǔ)，有助于提高草魚蛋白的利用價(jià)值。草魚多肽中谷氨酸、天門冬氨酸和甘氨酸的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到29.06%，而這3種氨基酸于甘味和鮮味有關(guān)，草魚多肽粉適合用于開發(fā)高檔風(fēng)味調(diào)料、調(diào)味品以及作為功能食品的添加劑等。由表2可知，草魚多肽中不同必需氨基酸的AAS和CS不同。草魚多肽的BV、EAAI、NI和SRCAA分別為71.51，76.34，74.81和77.19。

表2 草魚多肽的氨基酸組成與評分

3 結(jié) 論

水解后的草魚多肽在pH值為2.0～10.0均具有良好的溶解性能，不同水解度的草魚多肽溶解性沒有明顯差異。草魚多肽粉18種氨基酸總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為90.94%，必需氨基酸占總氨基酸的41.33%；第一限制性氨基酸為色氨酸，占總氨基酸的0.76%；在必需氨基酸中質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高的為賴氨酸(9.07%)；氨基酸評分為164.89。草魚多肽中呈味氨基酸(谷氨酸、天門冬氨酸和甘氨酸)的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)到29.06%，表明草魚多肽可用于開發(fā)高檔風(fēng)味調(diào)料、調(diào)味品以及作為功能食品的添加劑等。

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Function Properties and Nutrition Value of Grass Carp Peptides

CHEN Lili, BAI Chunqing, YUAN Meilan, ZHAO Li*, MAO Jie

(College of Life Science, Jiangxi Science and Technology Normal University/JiangxiProvinceKeyLaboratoryforBioprocessProcessing/NationalR&DBranchCenterforFreshwaterFishProcessing,Nanchang330013,China)

The solubility, foaming, emulsification, hygroscopic, moisture and stable performance of grass carp peptides were researched in this study. The amino acid content and composition proportion of grass carp peptides were also determined and the nutrition value of grass carp peptides was evaluated. The results showed that the grass carp peptides had good function properties. Grass carp peptide had 18 kinds of amino acids and the content of amino acids was 90.94%. The content of essential amino acids was 41.33%. The biological value, essential amino acid index, nutritional index and amino acid ratio coefficient of grass carp peptide were 71.51, 76.34, 74.81 and 77.19, respectively. The results showed that grass carp peptide had reasonable amino acids composition, which could be high-quality protein resource.

grass carp; peptides; function properties; nutrition value; amino acids

檀彩蓮)

10.3969/j.issn.2095-6002.2016.05.005

2095-6002(2016)05-0033-10

陳麗麗，白春清，袁美蘭，等. 草魚多肽功能性質(zhì)及營養(yǎng)價(jià)值[J]. 食品科學(xué)技術(shù)學(xué)報(bào)，2016,34(5):33-42. CHEN Lili, BAI Chunqing, YUAN Meilan, et al. Function properties and nutrition value of grass carp peptides[J]. Journal of Food Science and Technology, 2016,34(5):33-42.

2016-05-04

江西省大宗淡水魚產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系項(xiàng)目(JXARS-04-贛中片)；江西省科技廳科技支撐重大項(xiàng)目(20152ACF60008)；江西省青年科學(xué)基金資助項(xiàng)目(20151BAB214023)。

陳麗麗，女，講師，主要從事食品化學(xué)方面的研究；

*趙 利，女，教授，博士，主要從事食品化學(xué)方面的研究。通信作者。

TS201.2； TS254.4

A