加工條件及模擬胃腸消化對小麥肽抗氧化穩定性的影響

鄭志強 劉 晉 魏曉娟 郝利民 郭順堂

(1.中國農業大學食品科學與營養工程學院， 北京 100083； 2.中央軍委后勤保障部軍需裝備研究所， 北京 100010；3.首都機場出入境檢驗檢疫局， 北京 101300)

加工條件及模擬胃腸消化對小麥肽抗氧化穩定性的影響

鄭志強1,2劉 晉2魏曉娟3郝利民2郭順堂1

(1.中國農業大學食品科學與營養工程學院， 北京 100083； 2.中央軍委后勤保障部軍需裝備研究所， 北京 100010；3.首都機場出入境檢驗檢疫局， 北京 101300)

小麥肽； 加工條件； 胃腸消化； 抗氧化穩定性

引言

小麥肽是以小麥蛋白為原料，經蛋白酶酶解、離心、過濾、噴霧干燥等工藝制成，主要由不同分子質量的多肽組成，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用于食品加工中。近年來，大豆肽、玉米肽等食品原料已被廣泛應用于食品工業中，而小麥肽作為一種新資源食品原料應用較少。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應用前景。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

小麥蛋白(蛋白質質量分數82%)，商丘華陽生態農業發展有限公司。

堿性蛋白酶(2.17×105U/mL)、風味蛋白酶(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)生物技術有限公司。

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，國藥集團化學試劑有限公司；其他所用試劑均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

LGJ-10型真空冷凍干燥機，北京松源華興科技發展有限公司；P-2102UV型紫外分光光度計，上海新嘉電子有限公司；CR22G型高速冷凍離心機，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，上海理達儀器廠；BW3200S型電子天平，上海精密科學儀器有限公司。

1.3 方法

1.3.1小麥肽制備

將小麥蛋白以0.112 g/mL的質量濃度分散在去離子水中，在55℃的水浴鍋中保溫，調節溶液的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，酶解結束后迅速沸水滅酶10 min；后調節溫度至50℃、pH值至6.5，加入1 070 U/g的風味蛋白酶進行第2步酶解，攪拌酶解2.2 h；酶解過程中每20 min用1.0 mol/L NaOH或HCl調節溶液pH值使預設pH值保持不變，酶解結束后迅速沸水滅酶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自由基清除率測定

1.3.3溫度對小麥肽抗氧化穩定性的影響

1.3.4pH值對小麥肽抗氧化穩定性的影響

1.3.5食品原輔料對小麥肽抗氧化穩定性的影響

1.3.6金屬離子對小麥肽抗氧化穩定性的影響

1.3.7體外模擬胃腸消化對小麥肽抗氧化穩定性的影響

人工胃液和人工腸液按照文獻[17]的方法進行配制。

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溶液調節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人工胃液單獨作用對小麥肽抗氧化穩定性的影響

1.3.7.2人工腸液單獨作用對小麥肽抗氧化穩定性的影響

1.3.7.3模擬人體胃腸消化對小麥肽抗氧化穩定性的影響

2 結果與分析

2.1 溫度對小麥肽抗氧化穩定性的影響

圖1 不同溫度處理對小麥肽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值對小麥肽抗氧化穩定性的影響

圖2 不同pH處理對小麥肽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 食品原輔料對小麥肽抗氧化穩定性的影響

2.3.1NaCl

圖3 NaCl對小麥肽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 不同糖類質量分數對小麥肽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 檸檬酸質量分數對小麥肽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、苯甲酸鈉質量分數的提高均沒有發生顯著變化，3種自由基清除率均保持在70%以上。這說明食品加工中常用的防腐劑對小麥肽的抗氧化活性沒有影響，在國家標準規定的添加范圍內添加山梨酸鉀和苯甲酸鈉不會改變小麥肽的抗氧化活性。

2.4 金屬離子對小麥肽抗氧化穩定性的影響

圖7 不同金屬離子對小麥肽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小麥肽抗氧化穩定性的影響

圖8 體外模擬胃腸消化對小麥肽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 結束語

研究了不同加工條件及體外模擬胃腸消化對小麥肽抗氧化穩定性的影響。研究結果顯示，對小麥肽分別進行熱處理以及添加蔗糖、山梨酸鉀、苯甲酸鈉、K+、Ca2+、Mg2+對其抗氧化活性均沒有明顯影響；添加NaCl、葡萄糖、檸檬酸、Zn2+、Cu2+對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；人工胃液單獨消化有助于提高小麥肽的抗氧化活性，而人工腸液單獨消化則導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小麥肽的抗氧化活性影響各異，因此，采取合理優化的加工條件有利于避免小麥肽抗氧化活性的下降，本試驗結果可為小麥肽在食品工業中的應用提供理論參考。

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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

國家自然科學基金項目(31471582)和全軍后勤科研重點項目(BX116C007)

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

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