梁雪榮,路振康,毛曉英,吳慶智,張建
(石河子大學(xué) 食品學(xué)院,新疆 石河子 832000)
鷹嘴豆(Cicer arietinum L.)是世界第3大豆類,僅次于大豆和豌豆,富含多種營(yíng)養(yǎng)和功效成分[1]。鷹嘴豆籽粒約含蛋白質(zhì)15%~30%,且多為優(yōu)質(zhì)蛋白,氨基酸組成均衡,極易被人體消化吸收[2]。鷹嘴豆多肽是通過(guò)酶解或發(fā)酵獲得的混合肽,具有多種生物活性,如抗氧化性、免疫調(diào)節(jié)和降血脂等[3-4],受到人們的廣泛關(guān)注。除了營(yíng)養(yǎng)和健康益處外,鷹嘴豆還含有抗?fàn)I養(yǎng)因子,如胰蛋白酶抑制劑、血凝素、單寧、植酸和皂甙,這些抗?fàn)I養(yǎng)因子會(huì)影響蛋白質(zhì)的消化率和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的利用率。發(fā)芽是一個(gè)低成本的過(guò)程,且可以改善鷹嘴豆粉的功能特性和鷹嘴豆分離蛋白的抗氧化特性,并減少其抗?fàn)I養(yǎng)因子[5]。Milán-Noris等[6]研究了胃腸消化物中的肽和異黃酮對(duì)于烹飪或發(fā)芽鷹嘴豆的抗炎潛力,結(jié)果表明發(fā)芽鷹嘴豆蛋白濃縮物在腸道具有抗炎作用的潛力,這可能有助于預(yù)防腸道炎癥疾病。
沙棘果不僅含有豐富的營(yíng)養(yǎng)成分,還含有多種活性成分,如黃酮、超氧化物歧化酶、ω-6多不飽和脂肪酸等[7],具有抗衰老、清除自由基、抗輻射、提高免疫力、抗腫瘤等作用,在醫(yī)藥、保健、食品及化妝品等領(lǐng)域具有非常廣闊的發(fā)展前景[8-9]。
因此,本研究以發(fā)芽鷹嘴豆蛋白為原料,制備發(fā)芽鷹嘴豆多肽,調(diào)配發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料,對(duì)堿性蛋白酶酶解發(fā)芽鷹嘴豆蛋白制備發(fā)芽鷹嘴豆多肽的工藝和飲料配方進(jìn)行優(yōu)化,并對(duì)發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料的體外抗氧化進(jìn)行研究,深入探索發(fā)芽鷹嘴豆多肽的性質(zhì),為鷹嘴豆的深度開(kāi)發(fā)和研究提供一定的借鑒和參考。
鷹嘴豆(卡布里型,新疆木壘縣):市售;沙棘濃縮汁:新疆慧華沙棘生物科技有限公司。
堿性蛋白酶(酶活 2.0×105U/g)、1,1-二苯基-2-三硝基苯肼(1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl,DPPH)、牛血清白蛋白:北京索萊寶科技有限公司;蔗糖(食品級(jí))、檸檬酸(食品級(jí)):上海源葉生物有限公司;三氯乙酸(trichloroacetic acid,TCA)、氫氧化鈉(分析純):天津永晟精細(xì)化工有限公司。
分析天平[BS 2000S(d=0.01g)]:北京賽多利斯天平有限公司;高速冷凍離心機(jī)(FRESCO-21):賽默飛世爾科技(中國(guó))有限公司;酶標(biāo)儀(K3 Plus):上海寶予德科學(xué)儀器有限公司公司;酸度計(jì)(PHS-25):上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司。
1.3.1 發(fā)芽鷹嘴豆蛋白的制備
以發(fā)芽鷹嘴豆為原料,30℃低溫烘干,經(jīng)高速粉碎機(jī)粉碎,過(guò)60目篩,制備發(fā)芽鷹嘴豆粉,脫脂后于4℃貯存?zhèn)溆谩?/p>
發(fā)芽鷹嘴豆蛋白的制備參考Feng等[10]的方法并作了修改。將發(fā)芽鷹嘴豆粉與水以一定的比例混合,用0.5 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)pH值至9,攪拌1 h,4 000 r/min離心10min,所得沉淀重復(fù)提取2次。將3次上清混合,用0.5mol/LHCl調(diào)節(jié)pH值至4.3,8000r/min離心10 min,用蒸餾水洗滌沉淀,并將所得蛋白漿pH值調(diào)節(jié)至7.0,冷凍干燥48 h即為發(fā)芽鷹嘴豆蛋白,-20℃貯存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.2 發(fā)芽鷹嘴豆多肽的制備
發(fā)芽鷹嘴豆多肽的制備參照Yang等[11]的方法并稍作修改。取發(fā)芽鷹嘴豆蛋白適量配制固定濃度發(fā)芽鷹嘴豆蛋白溶液,調(diào)節(jié)溶液的pH值,加入堿性蛋白酶,開(kāi)始酶解。在酶解過(guò)程中,不斷向體系中加入0.1 mol/L NaOH,來(lái)維持體系的pH值恒定,并不斷攪拌。酶解之后沸水滅酶10 min,7 000 r/min離心10 min,按照離心后的上清液與TCA水溶液體積比1∶1加入15%(質(zhì)量比)的TCA水溶液,混勻后靜置10 min,3 500 r/min離心10 min,取離心后的上清液1 mL于540 nm處測(cè)定其吸光度,其余上清液4℃儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>
1.3.3 發(fā)芽鷹嘴豆多肽制備工藝條件
1.3.3.1 單因素試驗(yàn)
單因素的設(shè)定參照趙敏[12]的方法并作修改。取發(fā)芽鷹嘴豆蛋白適量,初步選定底物濃度為2%,堿性蛋白酶的加酶量為8 000 U/g,酶解pH值為10.0,酶解溫度50℃,酶解時(shí)間60 min為基礎(chǔ)條件,以多肽得率為指標(biāo),依次研究底物濃度(1%、2%、3%、4%、5%、6%);加酶量(2 000、4 000、6 000、8 000、10 000、12 000 U/g);酶解溫度(30、40、50、60、70、80℃);酶解時(shí)間(0.3、0.6、0.9、1.2、1.5、1.8 h)的條件下各因素對(duì)發(fā)芽鷹嘴豆多肽得率的影響,每個(gè)試驗(yàn)重復(fù)3次。
1.3.3.2 響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化
在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,運(yùn)用Design-Expert 10.0.7設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn),分析各因素之間的交互作用以及對(duì)發(fā)芽鷹嘴豆多肽酶解條件的影響。對(duì)底物濃度、加酶量、酶解時(shí)間進(jìn)行三因素三水平的試驗(yàn)設(shè)計(jì)。因素水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表1。
表1 發(fā)芽鷹嘴豆多肽制備工藝響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)因素水平Table 1 Factors and levels of germinated Cicer arietinum L.polypeptide preparation in response surface optimization test
1.3.4 發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料的制備
為了保持發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料的口感,提升其穩(wěn)定性,加入了固定配比的食品添加劑,即0.1%的羧甲基纖維素鈉和0.08%的黃原膠[13]。
將發(fā)芽鷹嘴豆多肽、沙棘濃縮汁、蔗糖、檸檬酸按照一定比例混合于蒸餾水中,進(jìn)行飲料調(diào)配。調(diào)配好的飲料于20 MPa下均質(zhì)5 min,將飲料均勻混合。用紗布過(guò)濾,分離不溶性物質(zhì)。進(jìn)行灌裝,采用巴氏殺菌法滅菌,于65℃保持30 min,冷卻到室溫后得到成品置于4℃冷藏儲(chǔ)存[14]。
1.3.5 發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料配制條件優(yōu)化
1.3.5.1 單因素試驗(yàn)
以可溶性固形物含量9%、發(fā)芽鷹嘴豆多肽添加量30%、沙棘濃縮汁添加量2%、檸檬酸添加量0.35%為基礎(chǔ)調(diào)配條件,以可溶性固形物含量(7%、8%、9%、10%、11%)、發(fā)芽鷹嘴豆多肽添加量(15%、20%、25%、30%、35%)、沙棘濃縮汁添加量(1.4%、1.6%、1.8%、2.0%、2.2%)、檸檬酸添加量(0.20%、0.25%、0.30%、0.35%、0.40%)為變量進(jìn)行單因素試驗(yàn),研究各個(gè)因素對(duì)發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料感官品質(zhì)的影響。以感官評(píng)分為指標(biāo)進(jìn)行飲料不同成分的配方含量范圍的確定。
1.3.5.2 響應(yīng)面試驗(yàn)優(yōu)化
在單因素試驗(yàn)結(jié)果的基礎(chǔ)上,運(yùn)用Design-Expert 10.0.7設(shè)計(jì)響應(yīng)面試驗(yàn),分析了各因素之間的交互作用以及對(duì)發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料調(diào)配的影響。對(duì)發(fā)芽鷹嘴豆多肽添加量、可溶性固形物含量、沙棘濃縮汁添加量進(jìn)行三因素三水平的試驗(yàn)設(shè)計(jì)。因素水平設(shè)計(jì)見(jiàn)表2。
表2 發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料配方響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)因素水平Table 2 Factors and levels of germinated Cicer arietinum L.polypeptide/sea-buckthorn compound beverage in response surface optimization test
1.3.5.3 發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料感官評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
由10名具有感官評(píng)定經(jīng)驗(yàn)的食品專業(yè)學(xué)生組成感官評(píng)定小組,每次評(píng)定前均用純凈水漱口,依據(jù)滋味、色澤、風(fēng)味、組織狀態(tài)、口感進(jìn)行評(píng)定[15]。每個(gè)樣品重復(fù)3次,取平均值,滿分100分,其中滋味20分,組織狀態(tài)20分,色澤20分,風(fēng)味20分,口感20分。感官評(píng)定表見(jiàn)表3。
表3 發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料感官評(píng)價(jià)指標(biāo)及評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)Table 3 Sensory evaluation indexes and scoring criteria of germinated Cicer arietinum L.polypeptide/sea-buckthorn compound beverage
1.3.6 測(cè)定指標(biāo)及方法
1.3.6.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線以及多肽得率的測(cè)定
采用雙縮脲法進(jìn)行測(cè)定,參照唐開(kāi)永等[16]的方法并稍作改動(dòng)。以牛血清蛋白濃度為橫坐標(biāo)x(mg/mL),以吸光值為縱坐標(biāo)y,繪制多肽標(biāo)準(zhǔn)曲線,得標(biāo)準(zhǔn)回歸方程為 y=0.047 5x+0.010 1,決定系數(shù) R2=0.998 3。
多肽得率的計(jì)算參考周麗卿[17]的方法,并稍做修改。取1 mL上清液加入4 mL雙縮脲試劑,混勻,靜置30 min。用水代替上清液作為空白,在540 nm處測(cè)定吸光值。由標(biāo)準(zhǔn)回歸方程計(jì)算酶解液中的多肽濃度,多肽得率按下式計(jì)算。
1.3.6.2 DPPH自由基清除率和羥基自由基清除率
DPPH自由基清除率和羥基自由基清除率的測(cè)定參照文獻(xiàn)[18-19]。
1.3.6.3 理化、微生物指標(biāo)
總酸含量:采用GB 12456—2021《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中總酸的測(cè)定》;pH值:采用pH計(jì)測(cè)定;可溶性固形物含量:采用手持折光儀法[20]測(cè)定;多肽含量:采用雙縮脲法[17]測(cè)定;致病菌:采用GB 29921—2013《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中致病菌限量》;菌落總數(shù):采用GB 4789.2—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)菌落總數(shù)測(cè)定》;大腸桿菌:采用GB 4789.3—2016《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品微生物學(xué)檢驗(yàn)大腸菌群計(jì)數(shù)》。
1.3.7 發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料穩(wěn)定性
進(jìn)行破壞性試驗(yàn)[21],分別將飲料樣品放置在4℃,37℃儲(chǔ)藏,參考樣本為4℃儲(chǔ)藏的飲料,每天觀察發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料的口感,色澤,香味以及組織狀態(tài)的變化,并對(duì)其進(jìn)行菌落總數(shù)以及pH值測(cè)定,以測(cè)試發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料的穩(wěn)定性。
2.1.1 單因素結(jié)果分析
發(fā)芽鷹嘴豆多肽制備工藝單因素結(jié)果如圖1所示。
從圖1 A可以看出,隨著底物濃度增加,多肽得率出現(xiàn)先增加后下降的趨勢(shì)。在底物濃度為2%時(shí),其多肽得率最大,說(shuō)明此時(shí)的酶解效果好。因此,選擇底物濃度為2%。
圖1 發(fā)芽鷹嘴豆多肽制備工藝單因素結(jié)果Fig.1 Single factor results of germinated Cicer arietinum L.polypeptide preparation
從圖1 B可以看出,在加酶量小于10 000 U/g時(shí),隨著加酶量的增加,酶與底物結(jié)合的越充分,水解度增大,所以多肽得率也隨之增大。在加酶量為10 000 U/g時(shí),多肽得率最高。當(dāng)加酶量繼續(xù)增加,導(dǎo)致蛋白的過(guò)度水解,所以使多肽得率降低。因此,最佳加酶量為10 000 U/g。
蛋白酶不能在溫度過(guò)高或過(guò)低的情況進(jìn)行水解,兩種狀態(tài)下都會(huì)影響蛋白酶的活性。由圖1 C可知,溫度過(guò)低時(shí),蛋白酶的酶活力未能全部活化,且得不到完整的發(fā)揮;當(dāng)溫度過(guò)高時(shí),酶結(jié)構(gòu)遭到破壞、失活,從而水解度降低。因此,選擇酶解溫度為60℃進(jìn)行酶解。
由圖1 D可以看出,隨著酶解時(shí)間的增加,多肽得率呈先升高再降低的趨勢(shì)。當(dāng)水解1.2 h,多肽得率達(dá)到最高,之后多肽得率下降,這是因?yàn)殡S著酶解時(shí)間的增加,活性肽的數(shù)量逐漸增加,但繼續(xù)延長(zhǎng)酶解時(shí)間時(shí),底物濃度減少,酶可能作用于活性肽,使多肽水解而失去原有的活性[22];多肽得率則呈現(xiàn)出逐漸下降的趨勢(shì)。因此,選擇酶解時(shí)間為1.2 h。
2.1.2 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果
為確定酶解的最佳條件,采用響應(yīng)面軟件設(shè)計(jì)三因素三水平的響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn),以多肽得率為響應(yīng)值,結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 發(fā)芽鷹嘴豆多肽制備工藝響應(yīng)面設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 4 Response surface design and results of germinated Cicer arietinum L.polypeptide preparation
經(jīng)多元回歸擬合和方差分析,使用Design-Expert 10.0.7對(duì)響應(yīng)面分析得出的回歸方程:多肽得率=54.47-1.36A+127B+2.80C+0.014AB-2.60AC-0.82BC-0.94A2+0.97B2-1.51C2。
發(fā)芽鷹嘴豆多肽制備工藝響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)方差分析如表5所示。
表5 發(fā)芽鷹嘴豆多肽制備工藝響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)方差分析Table 5 Analysis of variance of germinated Cicer arietinum L.polypeptide preparation in response surface optimization test
由表5方差分析結(jié)果可知,模型顯著,且失擬項(xiàng)不顯著(P>0.05),說(shuō)明模型擬合性較好,說(shuō)明該模型極顯著,具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義。同時(shí),由Design-Expert 10.0.7軟件可得模型的相關(guān)系數(shù)是R2=0.880 3,因此用此模型進(jìn)行酶解發(fā)芽鷹嘴豆蛋白制備發(fā)芽鷹嘴豆多肽的分析和預(yù)測(cè)是合理的。
2.1.3 響應(yīng)面交互作用分析
酶解時(shí)間和底物濃度交互作用如圖2所示。
圖2 酶解時(shí)間和底物濃度交互作用對(duì)多肽得率影響Fig.2 Effect of the interaction between enzymatic hydrolysis time and substrate concentration on the yield of polypeptide
響應(yīng)曲面越陡峭,表明兩個(gè)因素對(duì)多肽得率的影響越大,反之,曲面越平緩表明兩個(gè)因素對(duì)多肽得率的影響越??;等高線圖呈現(xiàn)橢圓,表明交互性良好。由圖2的響應(yīng)面圖和等高線圖可知,底物濃度和酶解時(shí)間對(duì)多肽得率的影響顯著,說(shuō)明底物濃度和酶解時(shí)間交互性良好。
2.1.4 驗(yàn)證試驗(yàn)
通過(guò)Design-Expert 10.0.7數(shù)據(jù)分析軟件優(yōu)化,得到最佳酶解條件參數(shù)的理論最佳組合為底物濃度1%,加酶量12 000 U/g,酶解時(shí)間1.5 h,此時(shí)理論上多肽得率為60.20%。以此條件進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),得到多肽得率實(shí)際值為55.07%,與理論值差異不顯著(P>0.05),方法可行。
2.2.1 單因素結(jié)果分析
發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料的配方優(yōu)化單因素結(jié)果如圖3所示。
圖3 發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料的配方優(yōu)化單因素結(jié)果Fig.3 Single factor results of formula optimization of germinated Cicer arietinum L.polypeptide/sea-buckthorn compound beverage
由圖3 A可以看出,當(dāng)可溶性固形物含量達(dá)到9%時(shí),感官評(píng)分最高,口感最好,酸甜適中,不會(huì)有過(guò)膩的口感,能更好的突出鷹嘴豆與沙棘的清香。當(dāng)可溶性固形物含量大于9%時(shí),甜味過(guò)重,飲用量較多時(shí),口感甜膩;當(dāng)可溶性固形物含量小于9%時(shí),沙棘汁的酸味較重,不能產(chǎn)生令人愉悅的感覺(jué),所以可溶性固形物含量達(dá)到9%為宜。
由圖3 B可以看出,隨著發(fā)芽鷹嘴豆多肽含量的增加,感官評(píng)分先上升后下降。當(dāng)發(fā)芽鷹嘴豆多肽添加量為30%時(shí),感官評(píng)分最高。此時(shí),飲料既具有鷹嘴豆特有的清香也不會(huì)有明顯的豆腥味。因此發(fā)芽鷹嘴豆多肽添加量為30%時(shí)飲料感官評(píng)分最好。
由圖3 C可以看出,沙棘濃縮汁添加量從1.4%增加到2.0%,感官評(píng)分隨沙棘濃縮汁添加量的增加而增大,呈現(xiàn)上升趨勢(shì),但在沙棘濃縮汁添加量大于2.0%時(shí),感官評(píng)分逐漸降低,這是因?yàn)檫^(guò)量的沙棘濃縮汁使復(fù)合飲料口感變酸,并且具有難以接受的沙棘汁的味道。因此選擇沙棘濃縮汁添加量為2.0%。
由圖3 D可以看出,檸檬酸添加量由0.20%至0.40%,感官評(píng)分隨檸檬酸添加量增加先升高后下降。當(dāng)檸檬酸添加量為0.35%時(shí),感官評(píng)分可達(dá)到最高,此時(shí)飲料酸甜可口。檸檬酸添加量過(guò)低會(huì)使飲料的風(fēng)味和口感較平淡,而檸檬酸添加量超過(guò)0.35%時(shí)會(huì)使飲料具有明顯的酸味,過(guò)酸過(guò)澀破壞了發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料的口感。因此選擇檸檬酸添加量為0.35%。
2.2.2 響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果
根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果,綜合考慮,以可溶性固形物含量(D)、發(fā)芽鷹嘴豆多肽添加量(E)、沙棘濃縮汁添加量(H)為自變量,發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料感官評(píng)分為響應(yīng)值,進(jìn)行三因素水平響應(yīng)試驗(yàn),試驗(yàn)設(shè)計(jì)見(jiàn)表6,方差分析見(jiàn)表7。
表6 發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料配方優(yōu)化響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果Table 6 Response surface test results of formula optimization of germinated Cicer arietinum L.polypeptide/sea-buckthorn compound beverage
運(yùn)用Design-Expert 10.0.7軟件對(duì)表中的試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行多元回歸分析,得到的試驗(yàn)因素對(duì)感官評(píng)價(jià)的擬合方程:感官評(píng)分=88.80+2.38D-1.00E+2.88H+1.50DE+0.75DH-12.28D2-3.03E2-3.2H2。
由表7可知,該回歸模型F=76.82,P<0.000 1,模型顯著,失擬項(xiàng)F=1.18,P=0.422 1>0.05,結(jié)果為不顯著,表明該模型的試驗(yàn)數(shù)據(jù)可靠,R2=0.990 0接近1,表明此模型擬合較好,試驗(yàn)誤差小,可用此模型對(duì)多肽得率進(jìn)行分析和預(yù)測(cè)。根據(jù)F值可知,各個(gè)因素對(duì)多肽得率的影響大小順序:沙棘濃縮汁添加量(H)>可溶性固形物含量(D)>發(fā)芽鷹嘴豆多肽添加量(E)。
表7 發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料配方優(yōu)化響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)方差分析Table 7 Analysis of variance of formula optimization of germinated Cicer arietinum L.polypeptide/sea-buckthorn compound beverage in response surface optimization test
2.2.3 各因素相互作用的響應(yīng)曲面圖
發(fā)芽鷹嘴豆多肽添加量和可溶性固形物含量交互作用如圖4所示。
圖4 發(fā)芽鷹嘴豆多肽添加量和可溶性固形物含量交互作用對(duì)感官評(píng)價(jià)影響Fig.4 Effect of the interaction between germinated Cicer arietinum L.polypeptide addition and soluble solid content on sensory evaluation
圖4中的響應(yīng)曲面圖坡度較陡峭,等高線呈橢圓形較為密集,說(shuō)明可溶性固形物含量和發(fā)芽鷹嘴豆多肽添加量的交互作用對(duì)發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料的調(diào)配工藝的影響較為顯著,這與表7中PDE<0.05的結(jié)論一致。
2.2.4 驗(yàn)證試驗(yàn)
根據(jù)回歸模型,發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料調(diào)配的最佳組合為可溶性固形物9.1%,多肽添加量為25.7%,沙棘濃縮汁添加量2.2%。發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料的感官評(píng)分為89.6。實(shí)際操作中,調(diào)整可溶性固形物含量為9.0%,多肽添加量為25.0%,沙棘濃縮汁添加量為2.0%后進(jìn)行驗(yàn)證試驗(yàn),得到發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料的感官評(píng)分為86。較接近的實(shí)際值和理論值,證明方法可行。
利用優(yōu)化后的最佳工藝和配方制作功能性發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行感官、理化、微生物指標(biāo)和抗氧化性能評(píng)價(jià)。
2.3.1 感官特性
發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料呈黃色,無(wú)分層,無(wú)異物,色澤均勻一致,口感細(xì)膩,酸甜適中,具有發(fā)芽鷹嘴豆多肽和沙棘獨(dú)特的風(fēng)味,無(wú)肉眼可見(jiàn)雜質(zhì)。
2.3.2 理化、微生物指標(biāo)
可溶性固形物含量12.07 mg/mL;多肽含量18.92 mg/mL;pH 值為 3.58。
細(xì)菌總數(shù)/(CFU/mL)≤26,大腸菌群/(MPN/L)≤2,致病菌未檢出。
2.3.3 抗氧化活性
對(duì)發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料的抗氧化活性測(cè)定結(jié)果如表8所示。
表8 發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料抗氧化活性Table 8 Antioxidant activity of germinated Cicer arietinum L.polypeptide/sea-buckthorn compound beverage
由表8可以得出,發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料的DPPH自由基清除能力略低于沙棘濃縮汁,但顯著高于發(fā)芽鷹嘴豆多肽(P<0.05);其羥基自由基清除能力略低于發(fā)芽鷹嘴豆多肽,但顯著高于沙棘濃縮汁的清除能力(P<0.05)。因此,發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料具有較好的DPPH自由基和羥基自由基清除能力。
發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果如表9所示。
表9 發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果Table 9 Stability test results of germinated Cicer arietinum L.polypeptide/sea-buckthorn compound beverage
以4℃放置的發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料為參照樣本,由表9試驗(yàn)結(jié)果可知,發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料在37℃的環(huán)境下放置4 d后,菌落總數(shù)急劇增加,飲料色澤顏色變深,開(kāi)蓋有明顯的異味,pH值下降,再存放1 d后因無(wú)法食用故停止試驗(yàn)。由此可以推算出發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料在4℃下的保質(zhì)期為3個(gè)月,室溫環(huán)境下30 d后色澤仍正常[22]。
利用堿性蛋白酶水解發(fā)芽鷹嘴豆蛋白制備發(fā)芽鷹嘴豆多肽的最佳工藝條件是底物濃度1%,加酶量12 000 U/g,酶解時(shí)間1.5 h,此時(shí)的多肽得率是55.07%。將制備所得發(fā)芽鷹嘴豆多肽添加到飲料中,研究發(fā)芽鷹嘴豆多肽/沙棘復(fù)合飲料的最佳工藝條件為可溶性固形物含量9.0%,多肽添加量25.0%,沙棘濃縮汁添加量2.0%,此飲料對(duì)DPPH和羥基自由基的清除率分別為95.31%和94.53%,具有較好的抗氧化活性。