畜禽动物油甘油二酯的酶法制备及应用研究进展

1,3-甘油二酯(diacylglycerol,DAG)是公认的安全食品,在人体中的代谢途径不同于甘油三酯,具有提高人体新陈代谢水平以及预防肥胖和心血管疾病等功效。然而,天然DAG在食用油中的质量分数不及10%,因此,近年来高纯度DAG的制备受到了广泛关注。与化学法相比,酶法因绿色、安全、选择性高等优点成为了油脂工业制备DAG的首选。畜禽动物油具有特殊的风味和一定的营养价值,但其高饱和脂肪、高胆固醇和高熔点等理化特征致使其在食品工业的利用受到了极大限制。鉴于此,合成畜禽动物油DAG成为了实现畜禽动物油高值化利用的一种有效途径。本文综述了酶法制备畜禽动物油DAG的研究现状及其潜在的应用价值,以期为畜禽动物油DAG的酶法加工及高值化利用提供一定的思路。

松籽油水酶法提取及酶法破乳工艺研究

以压榨松籽饼粕为原料,利用水酶法提取松籽油,通过单因素及响应曲面试验研究松籽油提取工艺,并对提油过程中产生的乳状液进行破乳研究分析。结果表明,碱性蛋白酶酶解效果最佳,最优工艺为酶解时间2.5 h,温度56℃,pH值11.3,加酶量5045 U·g^(-1),此条件松籽油提油率为71.73%。经比较碱性蛋白酶添加量为3000 U·g^(-1)时破乳效果最好,破乳率为87.68%,在酶法破乳后进行酸化处理,通过调节pH值至5时破乳率提高至92.18%,此条件下松籽油得油率为70.36%。

花生品种对水酶法制油水相体系中油脂和蛋白质分布的影响

为了明确花生品种对水酶法制油的影响,测定了不同品种花生(豫花23、豫花37、豫花9326)的基本成分,并研究了水酶法制油工艺条件对不同品种花生水相体系中油脂和蛋白质分布的影响。结果表明:3个花生品种中,豫花37的油脂、水分、灰分、可溶性糖、可溶性总酚含量均最高,豫花23的蛋白质含量最高(25.36%),豫花9326的粗纤维含量最高(6.59%);花生品种对水相体系中油脂和蛋白质的分布有显著影响;以水相体系中低油脂和高蛋白质分布为准则得到水酶法制油的最佳工艺条件为豫花37的粉碎时间90 s、豫花23和豫花9326的粉碎时间120 s,酶用量1.0%,酶解时间2 h,酶解温度50℃,此时豫花23、豫花37、豫花9326在水相体系中油脂分布分别为6.21%、4.19%、4.19%,蛋白质分布分别为50.99%、75.68%、63.84%。综上,豫花37能在更短的粉碎时间内使水酶法制油过程中花生水相体系中的油脂分布少,蛋白质分布多,更适用于水酶法制油。

超声波-酶法协同制备梅花鹿鹿血肽及其体内抗疲劳活性研究

目的采用超声波辅助生物酶法协同制取鹿血肽,研究酶解条件对鹿血肽得率的影响。方法通过单因素和正交实验优化混合蛋白酶不同酶解时间、酶解温度、加酶量、pH。以小鼠游泳时间为指标,研究鹿血多肽的抗疲劳活性。结果鹿血酶解的温度为50℃、酶解时间为4.0 h、加酶量5.5%、pH 7.5为较优酶解条件,此时水解度为29.10%。小鼠抗疲劳实验显示:鹿血多肽高、中、低剂量组小鼠游泳力竭时间延长率分别为159.46%、91.89%、13.51%,与对照组相比,鹿血多肽高、中剂量组游泳力竭时间均显著延长(P<0.05);鹿血多肽高剂量组小鼠游泳力竭后,解剖检测发现肝脏中肝糖原含量以及血液中的尿素氮浓度、乳酸含量均显著提升(P<0.05),明显提高运动后小鼠机体代谢活动,增强其抗疲劳能力。结论本研究为进一步研究梅花鹿鹿血肽的抗疲劳机制和开发鹿血肽酒等相关产品奠定了基础。

单酶法合成低分子量右旋糖酐的研究进展

低分子量右旋糖酐(Dextran)是以蔗糖为底物,由右旋糖酐蔗糖酶(Dextransucrase, DSR)催化合成葡萄糖聚合物后,再经酸水解/酶水解形成的化合物,其分子量为10 000-20 000 Da,可广泛应用于医药、食品等行业。本文综述了单酶法合成右旋糖酐的研究进展,包括微生物法/酶法生产右旋糖酐的优缺点,DSR的高效表达,单酶法合成右旋糖酐的过程调控,DSR的固定化技术、结构和催化机理,以及单酶法合成低分子量右旋糖酐的研究现状,并在此基础上提出DSR单酶一步法直接合成低分子量右旋糖酐的思路。借助人工智能技术可获得更详细的DSR结构信息,在进一步解析DSR的结构、功能和催化机理的基础上,对其进行合理的设计和改进,优化酶学性质,实现单酶一步法直接合成低分子量右旋糖酐,可为生产低分子量右旋糖酐提供了新的理论支持。

微柱-酶法在不规则抗体筛查中的应用研究

目的研究传统微柱凝胶法与微柱-酶法在不规则抗体筛查中的敏感度及特异度,为提高不规则抗体筛查检出率提供循证依据。方法选择2022年11月至2023年12月在玉林市第一人民医院就诊的输血不良反应患者60例为研究对象,分别用传统微柱凝胶法及微柱-酶法进行不规则抗体筛查的对比研究,比较两种筛查方法的不规则抗体检出率、不规则抗体效价;同时采用倍比稀释法检查两种方法测试不规则抗体的最高滴度,采用excel表格AVERAGE函数公式计算平均滴度;另外选取同时期在该院体检中健康人群60名作为不规则抗体筛查阴性对照组,分别评价两种方法对不规则抗体检查的敏感度及特异度。结果微柱-酶法对不规则抗体检出率高于传统微柱凝胶法[8(13.3%)vs.18(30.0%),P<0.05],微柱-酶法平均滴度高于传统微柱凝胶法[(1∶18)vs.(1∶42),P<0.05]。传统微柱凝胶法及微柱-酶法敏感度差异无统计学意义(89.5%vs.90.8%,P>0.05);传统微柱凝胶法及微柱-酶法特异度(78.9%vs.80.2%,P>0.05)。结论微柱-酶法对不规则抗体有更高的检出滴度,传统酶法及微柱-酶法对不规则抗体检测敏感度及特异度无统计学差异,均能满足临床输血对于不规则抗体的检测需求。

响应面法优化花生水酶法制油水相体系中残油工艺

水酶法可以实现花生油脂和蛋白的同步提取,但得到的水相体系中部分油脂稳定存在,不利于油脂得率的提升。通过湿法粉碎花生,利用激光共聚焦显微镜(CLSM)和生物显微镜对花生水酶法制油水相体系的微观形态进行观察,分析不同粉碎时间下水相残油率和油滴分布之间的联系。在单因素试验基础上,采用响应面法优化影响水相残油率的工艺条件。结果表明:花生水酶法制油得到的水相是一个高蛋白低油脂的体系,当粉碎时间为120 s时,水相残油率最低(10.78%),水相体系油滴分布最少;最佳工艺条件为酶解时间1.37 h、酶解温度47.92℃、加酶量1.25%、液料比4.89∶1 mL/g,在此条件下得到的水相残油率为8.79%±0.03%,与响应面预测值8.82%无显著性差异。研究结果为间接提高水酶法制油提升油脂得率提供理论依据。

复合酶法改性淀粉的研究进展

酶法改性特异性强、反应副产物和副反应少,酶分子可以通过改变淀粉分子的结构或直链淀粉含量、链长、分支数量等,使其物化特性发生改变。淀粉酶种类不同,作用于淀粉分子的作用效果也不同,该文重点综述几种常见的淀粉酶作用于淀粉分子改变其结构、淀粉分子链长或直链淀粉/支链淀粉比值,进而对其结构、理化性质产生的影响,讨论几种淀粉酶复合改性淀粉的作用机理及改性淀粉在工业上的应用,以期为研究复合酶改性淀粉提供理论参考。

超声辅助水酶法提取花生油脂工艺研究及油脂品质分析

为了实现花生油脂的高效提取和利用,采用超声辅助水酶法提取花生油脂,研究超声功率、作用时间、作用温度、料液比及酶用量对花生油脂提取率的影响,采用响应面试验优化提取工艺,并分析花生油脂的脂肪酸组成、酸价、过氧化值和抗氧化能力。结果表明:花生油脂的最优提取工艺条件为料液比1∶5 g/mL、纤维素酶用量1.0%、超声功率247 W、作用时间41 min、作用温度51℃,此条件下的油脂提取率为92.64%±0.73%;从提取的花生油脂中共检出8种脂肪酸,其中油酸含量最高,为40.44%±0.57%,亚油酸含量为36.97%±0.05%;花生油脂的酸价为(0.38±0.04)mg/g,过氧化值为(0.15±0.00)g/100 g,DPPH和ABTS自由基清除率分别为64.82%±2.51%、82.56%±6.47%。超声辅助水酶法有效缩短了提取时间,降低了酶用量,并且制备的花生油脂中不饱和脂肪酸含量高,具有良好的抗氧化能力。

超声波-微波辅助酶法提取花生红衣白藜芦醇的工艺研究

以花生红衣为原料,以白藜芦醇得率为研究指标,采用超声波-微波辅助酶法提取技术,在单因素试验的基础上,采用响应面法对花生红衣白藜芦醇的提取工艺进行优化,得到最佳工艺条件为:酶添加量2.00%,超声波功率260 W,协同时间20 min,微波功率200 W,此工艺条件下花生红衣白藜芦醇得率为0.998 mg/100 g。研究结果为花生红衣的废物利用和工业化生产提供了理论依据及数据支撑。

部分水解瓜尔胶的酶法制备及其对面包烘焙特性的影响

为研究部分水解瓜尔胶(partially hydrolyzed guar gum,PHGG)对面包烘焙特性的影响,以瓜尔胶(guar gum,GG)为原料,采用酶解法制备PHGG。在比较PHGG和GG基本组成差异的基础上,采用质构仪、低场核磁共振仪、差示扫描量热仪和九分嗜好评分法研究PHGG添加量对面包烘焙品质及储藏特性的影响。基本组成分析结果表明,与GG相比,PHGG的黏度和分子质量显著下降,分别为(118.80±0.62)mPa·s、8.1 kDa。烘焙品质分析结果表明,添加PHGG对面包比容无显著影响,但可显著降低面包的烘焙损失率,从(14.08±0.77)%降低至(11.73±1.29)%;并赋予了面包更好的色泽。面包储藏特性研究结果表明:在7 d储藏期内,PHGG显著提高了面包的保水率,从(77.48±0.43)%增加至(85.58±4.15)%;改善了面包的内聚性和回复性;促进了面包内部水分的迁移,进而增加了面包内部结构的稳定性,具有延缓面包老化的效果。此外,感官评价结果表明,PHGG添加组面包的感官评分高于对照组面包。PHGG添加量(质量分数)为2.5%~4.5%时可显著改善面包的烘焙品质、储藏特性和感官品质,研究旨在为PHGG在食品加工中的应用提供一定理论参考。

褐藻寡糖的酶法制备及其在水产养殖中的应用

褐藻寡糖(AOS)是一类由2~10个单糖分子经相同或不同糖苷键连接而成的低分子量聚合物。褐藻胶裂解酶是酶法制备AOS的重要工具,酶法制备的AOS在纯度、性能、结构方面优于其他方法制备的AOS。文章综述了褐藻胶裂解酶的来源、结构及酶学性质,总结了酶法制备的AOS在饲料添加剂、微藻培育、免疫调节、抗氧化和抗菌等水产养殖方面的应用,对褐藻胶裂解酶的研究方向以及AOS在水产养殖中的应用前景进行了展望,为褐藻胶裂解酶、AOS在水产养殖中的应用提供参考。

精炼对水酶法核桃油的品质及其抗氧化活性的影响

以水酶法核桃原油、脱酸核桃油、脱胶核桃油和脱臭核桃油为原料,针对4种油样中功能性成分、理化指标和自由基清除率以及加速氧化试验的结果,分析精炼对水酶法核桃原油品质及其抗氧化活性的影响。结果表明:精炼在一定程度上会降低水酶法核桃原油的有益伴随物含量且减弱油脂的清除自由基能力;为避免油脂过度精炼,核桃原油经脱酸这一精炼步骤后油样的各项理化指标均已满足水酶法一级核桃油质量要求,与核桃原油相比,脱酸核桃油在加速氧化试验中维生素E、β-谷甾醇含量下降幅度较小、氧化稳定性较强;根据加速氧化试验结果推算可知,水酶法核桃原油、脱酸核桃油的货架期至少为312 d。

超声辅助酶法提取菠萝蜜果皮果胶工艺优化及低酯化改性

为提高菠萝蜜果皮果胶(Jackfruit peel pectin,JFPP)的得率,并得到高纯度具有良好的功能特性的果胶,本研究通过响应面试验优化超声辅助纤维素酶法对果胶的提取工艺,对提取的果胶进行初步纯化,包括脱脂、脱蛋白、脱色和透析浓缩,并对纯化后果胶进行酶法低酯化(De-esterification)改性,得到低酯菠萝蜜果皮果胶(DE-JFPP),对比分析改性前后果胶的基本成分组成、分子量、单糖组成、官能团特征、热稳定性和微观结构。结果表明,最优提取工艺参数为加酶量0.7%,酶解温度30.4℃,pH4.6,此条件下JFPP得率为15.26%±0.07%。改性后的果胶的半乳糖醛酸含量由79.10%增加到83.24%,总糖含量由43.42%降低为41.90%,酯化度由84.25%降低为32.36%,重均分子量由29.24 ku降低为28.49 ku。JFPP和DE-JFPP均有11种单糖,均属于RGI型果胶,DE-JFPP支链化程度减小。傅里叶变换红外光谱显示改性前后的果胶均具有果胶特征吸收峰,改性后的果胶分子对应酯化羧基的吸收峰峰面积下降。JFPP和DE-JFPP的溶解温度分别为160.22℃和123.28℃,降解温度分别为255.11℃和230.56℃,均具有较高的热稳定性。扫描电镜图显示,JFPP表面光滑,结构紧凑,DEJFPP表面粗糙,结构疏松。本研究优化了JFPP提取工艺,提高其得率,并证明低酯化后的果胶具有较好的理化性质及微观结构,可满足不同领域中对凝胶负载体系需求,进一步拓展菠萝蜜果皮果胶的利用空间。

酶法快速测定植物油中游离甾醇

目的建立固相萃取(solid phase extraction,SPE)结合酶法测定植物油中游离甾醇含量的快速检测方法。方法采用SPE结合酶法40 min内实现植物油中的游离甾醇含量的快速测定,并应用于植物油中游离甾醇含量测定。结果方法学验证结果显示,植物甾醇含量在浓度范围0.3~7.5 mg/m L之间线性良好,检出限为0.018 mg/g,日内精密度为7.94%,日间精密度为6.88%,回收率在84.75%~99.50%之间。实际样品的检测结果显示,酶法与气相色谱-质谱法(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)的相对误差在±20%以内,且酶法的检测效率比GC-MS提高3倍。常见的几种植物油中,游离甾醇含量较高的是玉米油和菜籽油,分别为1.53~3.66 mg/g和1.98~3.02 mg/g。结论本研究建立的SPE结合酶法检测植物油中游离甾醇的快速检测方法稳定性、重现性好、灵敏可靠,可满足植物油中游离甾醇的现场批量快速检测。

小麦淀粉的酶法改性研究进展

小麦淀粉是小麦粉的主要成分,其特性对小麦粉工艺性能具有显著影响,同时小麦淀粉作为一类大宗淀粉产品,其食品用途十分广泛。在当前“清洁标签产品”浪潮下,采取非化学改性来扩展小麦淀粉及小麦粉等原料的加工用途已成为该领域的重要手段和研究热点之一。无论是内源酶还是外源酶制剂,它们会显著影响小麦粉中或分离纯化的小麦淀粉的性能以及以小麦淀粉为主要成分或配料的食品的品质。该文在介绍淀粉改性用酶、酶的作用方式的基础上,着重论述酶处理影响小麦淀粉组成结构及理化性质的相关研究进展,同时对当前酶法改性小麦淀粉的食品应用进行综述,以期为酶法改性小麦淀粉或其他来源淀粉的研究与应用提供参考。

板蓝根多糖酶法脱蛋白工艺、组成分析与免疫调节活性研究

目的优化板蓝根多糖脱蛋白工艺,并进一步探讨其免疫调节活性,为板蓝根多糖的开发利用提供科学依据。方法通过单因素结合Box-Behnken响应面法优化酶法脱蛋白的最佳工艺条件;利用紫外可见光谱、傅里叶变换红外光谱、高效凝胶渗透色谱、高效液相色谱和扫描电镜等方法对板蓝根多糖化学组成与结构特征进行分析;采用斑马鱼免疫低下模型探讨脱蛋白板蓝根多糖对斑马鱼体内中性粒细胞、巨噬细胞、IL-1β和IL-6含量的影响。结果酶法脱蛋白最佳工艺为:胰蛋白酶500 U·mL^(-1)、pH 8.0、酶解时间5 h、酶解温度37℃,脱蛋白率为(86.39±0.07)%,综合评分(91.15±0.37)%。紫外、红外光谱扫描和电镜扫描显示酶法可以除去粗多糖中含有的蛋白质,脱蛋白后相对分子量在5.82~60.26 kDa之间,单糖摩尔组成为甘露糖∶鼠李糖∶半乳糖醛酸∶葡萄糖∶半乳糖∶阿拉伯糖=2.17∶0.96∶2.90∶83.25∶4.88∶5.84。免疫活性评价结果表明,脱蛋白后的板蓝根多糖浓度在50~300μg·mL^(-1)时,能显著增加斑马鱼免疫细胞密度,增加巨噬细胞增殖,降低免疫低下斑马鱼体内IL-1β和IL-6含量,从而发挥免疫调节作用。结论酶法可以有效去除板蓝根粗多糖中的蛋白质,脱蛋白后的板蓝根多糖具有一定的免疫调节作用。

酶法水解桑叶多糖制备低聚糖及其抑菌活性研究

低聚糖被认为可能是多糖具有多种生物活性的关键结构,而酶法水解多糖制备低聚糖由于其反应条件温和、效率高等优点被广泛关注。以桑叶多糖为研究对象,通过生物酶法降解制备功能性桑叶低聚糖。首先,以桑叶低聚糖得率为指标,探究不同种类酶(纤维素酶、半纤维素酶、木聚糖酶以及葡聚糖酶)对低聚糖得率的影响,选出最适合的水解酶(半纤维素酶);再在此基础上,通过单因素优化、Plackett-Burman试验和响应面优化确定酶促水解桑叶多糖制备低聚糖反应的最适酶添加量60 U/mL、底物浓度20 mg/mL、反应温度55℃、pH 47及时间8 h;在此条件下桑叶低聚糖得率为202%,与模型预测值207%接近。最后,桑叶低聚糖的抗菌活性测试结果表明,与桑叶多糖相比,桑叶低聚糖表现出显著的抑制大肠埃希菌(Esch-erichia coli)、沙门氏菌(Salmonella)、痢疾杆菌(Shigella)和普通变形杆菌(Proteus vulgaris)生长的特性,说明桑叶低聚糖是一种优良的抗菌剂。研究结果为功能性桑叶低聚糖的制备及其应用提供了理论参考。

物理场耦合水酶法同步释放植物油和蛋白的研究进展

水酶法同步释放油和蛋白是一种新兴的提取技术,绿色清洁、能满足可持续发展的社会要求,物理场和水酶法耦合作用可促进油和蛋白的释放,逐渐成为研究热点。该文综述了物理耦合水酶法的技术原理和优势、同步释放油和蛋白的研究进展,同时综述了该技术对油料中蛋白特性的影响,并对目前存在的问题以及未来的发展进行了展望。

辛酸结构大豆磷脂酶法改性工艺优化

为了改善天然磷脂的理化性质以及拓宽其应用范围,以辛酸和大豆磷脂为底物,采用酶法对大豆磷脂进行改性。筛选了改性大豆磷脂的脂肪酶,考察了反应温度、反应时间、脂肪酶用量、底物质量比对辛酸结构大豆磷脂改性工艺的影响,在此基础上,采用正交试验优化大豆磷脂的酶法改性工艺条件,并考察了脂肪酶的重复利用性。结果表明:Novozym 435脂肪酶的催化效果优于Lipozyme RM IM和Lipozyme TL IM;大豆磷脂酶法改性的最优条件为反应温度55℃、Novozym 435用量25%、底物质量比(辛酸与大豆磷脂质量比)7∶1、反应时间36 h,在此条件下辛酸结合率可达(78.79±0.81)%;Novozym 435经过4次重复利用后,辛酸结合率仍能达到(63.67±1.50)%。综上,Novozym 435可作为催化磷脂改性的优选脂肪酶。