加工條件及模擬胃腸消化對(duì)小麥肽抗氧化穩(wěn)定性的影響

鄭志強(qiáng) 劉 晉 魏曉娟 郝利民 郭順堂

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院， 北京 100083； 2.中央軍委后勤保障部軍需裝備研究所， 北京 100010；3.首都機(jī)場(chǎng)出入境檢驗(yàn)檢疫局， 北京 101300)

加工條件及模擬胃腸消化對(duì)小麥肽抗氧化穩(wěn)定性的影響

鄭志強(qiáng)1,2劉 晉2魏曉娟3郝利民2郭順堂1

(1.中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與營(yíng)養(yǎng)工程學(xué)院， 北京 100083； 2.中央軍委后勤保障部軍需裝備研究所， 北京 100010；3.首都機(jī)場(chǎng)出入境檢驗(yàn)檢疫局， 北京 101300)

小麥肽； 加工條件； 胃腸消化； 抗氧化穩(wěn)定性

引言

小麥肽是以小麥蛋白為原料，經(jīng)蛋白酶酶解、離心、過(guò)濾、噴霧干燥等工藝制成，主要由不同分子質(zhì)量的多肽組成，是一種多肽混合物。小麥肽可作為一種安全可靠的新型食品原料添加應(yīng)用于食品加工中。近年來(lái)，大豆肽、玉米肽等食品原料已被廣泛應(yīng)用于食品工業(yè)中，而小麥肽作為一種新資源食品原料應(yīng)用較少。小麥肽與大豆肽、玉米肽類似，同屬于植源性肽，可能也是一種良好的食品原料。因此，隨著小麥蛋白深加工利用的不斷深入，小麥肽具有非常廣闊的開發(fā)應(yīng)用前景。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小麥蛋白(蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)82%)，商丘華陽(yáng)生態(tài)農(nóng)業(yè)發(fā)展有限公司。

堿性蛋白酶(2.17×105U/mL)、風(fēng)味蛋白酶(3.09×104U/mL)、胃蛋白酶(6.78×104U/g)、胰蛋白酶(3.61×105U/g)，諾維信(中國(guó))生物技術(shù)有限公司。

1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(DPPH)，Sigma公司；葡萄糖、蔗糖、檸檬酸、山梨酸鉀、苯甲酸鈉、NaCl、KCl、CaCl2、MgSO4、ZnSO4、CuSO4，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；其他所用試劑均為國(guó)產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

LGJ-10型真空冷凍干燥機(jī)，北京松源華興科技發(fā)展有限公司；P-2102UV型紫外分光光度計(jì)，上海新嘉電子有限公司；CR22G型高速冷凍離心機(jī)，日本日立公司；SHZ-B型水浴恒溫振蕩器，上海五相儀器儀表有限公司； PHS-3C型pH計(jì)，上海理達(dá)儀器廠；BW3200S型電子天平，上海精密科學(xué)儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1小麥肽制備

將小麥蛋白以0.112 g/mL的質(zhì)量濃度分散在去離子水中，在55℃的水浴鍋中保溫，調(diào)節(jié)溶液的pH值至8.5，加入2 200 U/g的堿性蛋白酶開始酶解，攪拌酶解4.3 h，酶解結(jié)束后迅速沸水滅酶10 min；后調(diào)節(jié)溫度至50℃、pH值至6.5，加入1 070 U/g的風(fēng)味蛋白酶進(jìn)行第2步酶解，攪拌酶解2.2 h；酶解過(guò)程中每20 min用1.0 mol/L NaOH或HCl調(diào)節(jié)溶液pH值使預(yù)設(shè)pH值保持不變，酶解結(jié)束后迅速沸水滅酶10 min，冷卻后3 000 r/min離心20 min，取上清液冷凍干燥，-20℃保存待用。

1.3.2自由基清除率測(cè)定

1.3.3溫度對(duì)小麥肽抗氧化穩(wěn)定性的影響

1.3.4pH值對(duì)小麥肽抗氧化穩(wěn)定性的影響

1.3.5食品原輔料對(duì)小麥肽抗氧化穩(wěn)定性的影響

1.3.6金屬離子對(duì)小麥肽抗氧化穩(wěn)定性的影響

1.3.7體外模擬胃腸消化對(duì)小麥肽抗氧化穩(wěn)定性的影響

人工胃液和人工腸液按照文獻(xiàn)[17]的方法進(jìn)行配制。

人工胃液配制：取濃度為1 mol/L稀鹽酸16.4 mL，加水約800 mL與胃蛋白酶10 g，搖勻后，加水稀釋至1 000 mL。

人工腸液配制：取磷酸二氫鉀6.8 g，加水500 mL使溶解，用0.1 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至6.8；另取胰蛋白酶10 g，加水適量使其溶解，將兩液混合后，加水稀釋至1 000 mL。

體外模擬胃腸消化參照江慎華等[18]以及YOU等[19]的方法。

1.3.7.1人工胃液?jiǎn)为?dú)作用對(duì)小麥肽抗氧化穩(wěn)定性的影響

1.3.7.2人工腸液?jiǎn)为?dú)作用對(duì)小麥肽抗氧化穩(wěn)定性的影響

1.3.7.3模擬人體胃腸消化對(duì)小麥肽抗氧化穩(wěn)定性的影響

2 結(jié)果與分析

2.1 溫度對(duì)小麥肽抗氧化穩(wěn)定性的影響

圖1 不同溫度處理對(duì)小麥肽DPPH自由基和·OH清除率的影響Fig.1 Effect of different temperature treatments on DPPH radical, · and ·OH scavenging activities of wheat peptide

2.2 pH值對(duì)小麥肽抗氧化穩(wěn)定性的影響

圖2 不同pH處理對(duì)小麥肽DPPH自由基和·OH清除率的影響Fig.2 Effect of different pH values treatments on DPPH radical, · and ·OH scavenging activities of wheat peptide

2.3 食品原輔料對(duì)小麥肽抗氧化穩(wěn)定性的影響

2.3.1NaCl

圖3 NaCl對(duì)小麥肽DPPH自由基和·OH清除率的影響Fig.3 Effect of NaCl on DPPH radical, · and ·OH scavenging activities of wheat peptide

2.3.2糖類

圖4 不同糖類質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)小麥肽DPPH自由基和·OH清除率的影響Fig.4 Effects of different sugars on DPPH radical, · and ·OH scavenging activities of wheat peptide

2.3.3檸檬酸

圖5 檸檬酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)對(duì)小麥肽DPPH自由基和·OH清除率的影響Fig.5 Effect of citric acid on DPPH radical, · and ·OH scavenging activities of wheat peptide

2.3.4防腐劑

圖6 不同防腐劑對(duì)小麥肽DPPH自由基和·OH清除率的影響Fig.6 Effect of different preservatives on DPPH radical, · and ·OH scavenging activities of wheat peptide

由圖 6 可知，3種自由基清除率隨著防腐劑山梨酸鉀、苯甲酸鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)的提高均沒(méi)有發(fā)生顯著變化，3種自由基清除率均保持在70%以上。這說(shuō)明食品加工中常用的防腐劑對(duì)小麥肽的抗氧化活性沒(méi)有影響，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的添加范圍內(nèi)添加山梨酸鉀和苯甲酸鈉不會(huì)改變小麥肽的抗氧化活性。

2.4 金屬離子對(duì)小麥肽抗氧化穩(wěn)定性的影響

圖7 不同金屬離子對(duì)小麥肽DPPH自由基和·OH清除率的影響Fig.7 Effects of different metal ions on DPPH radical, · and ·OH scavenging activities of wheat peptide

2.5體外模擬胃腸消化對(duì)小麥肽抗氧化穩(wěn)定性的影響

圖8 體外模擬胃腸消化對(duì)小麥肽DPPH自由基和·OH清除率的影響Fig.8 Effect of simulated gastrointestinal digestion on DPPH radical, · and ·OH scavenging activities of wheat peptide

3 結(jié)束語(yǔ)

研究了不同加工條件及體外模擬胃腸消化對(duì)小麥肽抗氧化穩(wěn)定性的影響。研究結(jié)果顯示，對(duì)小麥肽分別進(jìn)行熱處理以及添加蔗糖、山梨酸鉀、苯甲酸鈉、K+、Ca2+、Mg2+對(duì)其抗氧化活性均沒(méi)有明顯影響；添加NaCl、葡萄糖、檸檬酸、Zn2+、Cu2+對(duì)其抗氧化活性均有一定提高作用；堿性條件下小麥肽抗氧化活性下降明顯；人工胃液?jiǎn)为?dú)消化有助于提高小麥肽的抗氧化活性，而人工腸液?jiǎn)为?dú)消化則導(dǎo)致其抗氧化活性明顯下降，人工胃液、人工腸液分步消化同樣致使小麥肽抗氧化活性有所下降，但仍能保持較高的抗氧化活性。不同加工條件及胃腸消化方式對(duì)小麥肽的抗氧化活性影響各異，因此，采取合理優(yōu)化的加工條件有利于避免小麥肽抗氧化活性的下降，本試驗(yàn)結(jié)果可為小麥肽在食品工業(yè)中的應(yīng)用提供理論參考。

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EffectsofProcessingConditionsandSimulatedGastrointestinalDigestiononAntioxidativeStabilityofWheatPeptide

ZHENG Zhiqiang1,2LIU Jin2WEI Xiaojuan3HAO Limin2GUO Shuntang1

(1.CollegeofFoodScienceandNutritionalEngineering,ChinaAgriculturalUniversity,Beijing100083,China2.TheQuartermasterEquipmentInstituteofLogisticSupportDepartment,CMC,Beijing100010,China3.CapitalAirportEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,Beijing101300,China)

wheat peptide; processing conditions; gastrointestinal digestion; antioxidative stability

TS210.9

A

1000-1298(2017)09-0330-07

10.6041/j.issn.1000-1298.2017.09.042

2017-05-16

2017-07-06

國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(31471582)和全軍后勤科研重點(diǎn)項(xiàng)目(BX116C007)

鄭志強(qiáng)(1984—)，男，博士生，中央軍委后勤保障部軍需裝備研究所工程師，主要從事蛋白質(zhì)加工與利用研究，E-mail： zzq198408@126.com

郭順堂(1962—)，男，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事蛋白質(zhì)加工與利用研究，E-mail： shuntang@cau.edu.cn