大豆肽最佳水解条件确定及生产工艺研究

董砚博

（抚顺市农业特产学校，辽宁 抚顺 113123）

大豆肽在人体内吸收快、利用率高，能有效修补残缺细胞，可促进脂肪代谢和无机离子吸收，具有降血糖、降胆固醇、抗氧化、抗癌等功效。目前，国内大豆蛋白的生产多以脱脂豆粕为原料，利用碱提工艺进行提取，蛋白浸出率较高，但会有部分蛋白会损失，影响资源利用率。酶法水解蛋白条件温和，安全可靠，产品色浅，且选择性较高。为提高大豆肽产率，采用酶法水解脱脂豆粕制备大豆肽，通过选择蛋白浸出温度及酶种类，利用正交试验确定最佳工艺条件及生产工艺流程，为提高优质大豆蛋白资源的利用率提供数据支持。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

豆粕：华农集团；Flavourzyme复合风味蛋白酶：丹麦诺维信公司；As1.398中性蛋白酶：无锡酶制剂厂。

1.2 仪器与设备

离心机：北京医用离心机厂；HH-6数显恒温水浴锅：江苏省金坛市荣华仪器制造有限公司；pHS-3C型精密pH计：上海雷磁仪器厂；电子分析天平：上海分析仪器公司。

1.3 大豆肽提取方法

取蛋白质浓度3.5%的豆粕，完全溶于水中，在一定温度下浸泡30 min，然后在100℃、20 min的条件下使蛋白变性，自然冷却到50℃，加适量的酶（酶与底物的浓度比为600 U／g）酶解2 h，用柠檬酸调pH为4.3，灭酶后离心分离15 min，取上清液。

1.4 蛋白浸出温度确定

高温有利于蛋白浸出，但易导致蛋白变性；低温不易导致蛋白变性，但不利于蛋白浸出。选择50℃和80℃的条件浸蛋白。

1.5 单酶和双酶酶解效果比较

不同的酶对豆粕的水解程度不同，对肽产率有直接影响。为使蛋白水解更彻底，分别用中性蛋白酶（600 U／g）、风味蛋白酶（600 U／g）和双酶体系（300 U／g的中性蛋白酶+300 U／g风味蛋白酶）进行单因素试验。

1.6 正交试验设计

为考察豆粕酶解的工艺条件，以肽产率为指标进行正交试验，考察中性与风味蛋白酶的比例、水解温度、pH 值、水解时间（分别以 A、B、C、D 表示）对大豆肽产率的影响，结果见表1和表2。

表1 正交试验设计Table 1 Orthogonal experimental design

1.7 肽产率测定方法

用TCA可溶氮变化来衡量肽产率的高低：

式中：N2为反应后酶解液TCA可溶氮含量；N1为反应前豆粕浸出液TCA可溶氮含量；N0为凯氏定氮法测得的总氮含量。

豆粕浸出液TCA可溶氮含量测定方法：豆粕加适量水，控制蛋白质含量为3.5%，混匀，取上清液1 mL，加 1 mL 20%的 TCA 振荡 5 min，离心（4 000 r／min，10 min），上清液中的可溶性氮用福林酚法测得。取上清液0.5 mL，加4 mL福林酚试剂甲液反应10 min，加入0.5 mL福林酚试剂乙液，混合振荡后在30℃水浴显色30 min，测定OD500，同时做空白试验，平行测定2次。反应后，用酶解液1mL代替豆粕，按上述方法测定OD500。

表2 双酶的加酶量Table 2 Enzyme dose of two enzymes

2 结果与讨论

2.1 蛋白浸出温度及水解酶对肽产率的影响

浸提温度及水解酶对大豆肽产率的影响见表3。

表3 浸提温度及水解酶对大豆肽产率的影响Table 3 Effect of leaching temperature and hydrolase on productivity of soybean peptide

由表3可见：50℃下浸蛋白的肽产率明显高于在80℃，双酶水解蛋白的肽产率高于单一酶。综合考虑，在50℃下采用双酶法水解蛋白为宜。

2.2 酶最佳水解条件的确定

正交试验结果与极差分析见表4，方差分析见表5。

表4 正交试验结果及极差分析Table 4 Orthogonal test results and range analysis

表5 方差分析结果Table 5 Variance analysis results

由表4可以看出：试验8的肽产率较高，即中性酶与风味酶的比例为 2∶1、温度 55℃、pH 值 6.5、水解3 h，豆粕水解的肽产率最高，为31.52%。

比较4个因素的极差值可以看出，对肽产率的影响大小为：A＞D＞B＞C，即中性酶与风味酶的比例影响最大，时间和温度次之，pH值最小。

由方差分析可以看出：FA＞FD＞FB＞FC；FA，FD＞F0.01（2，9），说明中性酶与风味酶比例、水解时间对肽产率影响特别显著；FB，FC＜F0.05（2，9）说明温度和 pH 对肽产率的影响不显著。因此，酶解时可忽略温度和pH值对豆粕水解的影响。

3 结论

单因素试验结果表明，在50℃下浸蛋白，采用双酶法水解蛋白，可有效提高大豆肽产率。结合正交试验确定的最佳酶解条件为：在50℃条件下浸蛋白，中性酶∶风味酶为 400∶200 U／g（Pr），酶解时间 3 h。