大豆分离蛋白酶解液抗氧化性的近红外光谱定量测定
- 格式:docx
- 大小:231.70 KB
- 文档页数:9
近红外光谱测定氧浓度
近红外光谱(NIR)是一种用于分析化学成分的非破坏性技术,可以应用于气体、液体和固体样品的分析。
在测定氧浓度方面,NIR 光谱可以通过分析样品吸收、反射或透射近红外光的方式来确定氧气的浓度。
首先,NIR光谱测定氧浓度的原理是基于样品对近红外光的吸收特性。
氧气在近红外光谱范围内也会表现出特定的吸收特性,因此可以利用这一特性来测定氧气的浓度。
通过将样品暴露在近红外光下,测量光谱图像并分析样品对光的吸收情况,就可以推断出氧气的浓度。
其次,NIR光谱测定氧浓度的方法可以采用基于化学计量学模型的定量分析方法。
通过建立标准曲线或者使用化学计量学方法,将样品的光谱特征与氧气浓度建立数学关系,从而实现对氧气浓度的准确测定。
此外,NIR光谱测定氧浓度的优点之一是其非破坏性,可以在不破坏样品的情况下进行测定,适用于对样品保持完整性的要求高的场合。
同时,NIR光谱测定速度快,操作简便,可以实现实时监
测和快速分析,因此在工业生产和环境监测中具有广泛的应用前景。
需要注意的是,NIR光谱测定氧浓度也存在一些局限性,比如
受到水汽、温度等环境因素的影响,需要对测量条件进行严格控制。
此外,样品的表面状态、形态等因素也会对测定结果产生影响,需
要进行适当的样品处理和校正。
综上所述,近红外光谱测定氧浓度是一种非常有前景的分析技术,可以通过样品对近红外光的吸收特性来准确测定氧气的浓度,
具有快速、非破坏性等优点,但也需要注意环境因素和样品状态对
测定结果的影响。
傅里叶红外光谱仪测蛋白质傅里叶红外光谱仪是一种常规的蛋白质分析工具,广泛应用于不同领域的研究中,如生物医学、生命科学和化学等。
该技术通过测量分子的红外吸收光谱来确定样品中的官能团。
在本文中,我们将详细介绍傅里叶红外光谱仪测量蛋白质的原理、方法、注意事项和数据分析。
一、原理红外光谱技术基于分子的振动吸收特性,是检测蛋白质构象和结构的重要手段之一。
蛋白质中的氨基酸残基的主链振动和侧链振动吸收红外辐射,进而反映出样品的官能团特征。
主链振动位于1650-1550cm^-1,侧链振动位于1550-600cm^-1。
通过测量这些振动能量的减少,可以确定蛋白质中的官能团类型和数量,进而推断出它的结构。
二、方法1. 样品制备蛋白质的样品制备对傅立叶红外光谱仪测量结果的准确性至关重要。
在进行测量前需要对样品的制备进行严格控制。
需要纯化和浓缩蛋白质样品。
将浓缩的样品溶解在合适的缓冲液并充分混合。
通过紫外吸收测定蛋白质的浓度,确保在红外光谱测量期间样品中的成分保持一致。
2. 样品测量在进行傅里叶红外光谱仪测量之前,需要将样品溶液置于红外吸收样品池并使其干燥。
然后使用红外光谱仪扫描吸收光谱范围(4000-400 cm^-1),并记录样品的红外光谱。
三、注意事项1. 液态样品需要建立基线;2. 液态和固态样品的取样方式、时间要求不同;3. 确保样品处于充分干燥状态,否则会影响热胀缩系数的测量精度。
四、数据分析傅里叶红外光谱仪得到的红外光谱是一个复杂的图谱,需要进行数据处理和分析才能得出有用的结论。
在进行数据分析前,首先需要建立一个有用的基线和峰度校正。
可以通过比较样品与标准样品的红外光谱,确定蛋白质样品中的官能团组成和数量。
通过结合其他分析手段(如X射线晶体学、NMR等)来推断蛋白质的构象和三维结构。
傅立叶红外光谱仪是一种非常有用的蛋白质分析工具,可以用于检测蛋白质样品中不同官能团的振动吸收特性。
通过合理的样品制备、测量方法和数据分析,可以得到有价值的蛋白质结构信息,进而推断蛋白质功能。
大豆中蛋白质含量的测定实验报告大豆是一种富含蛋白质的植物,因此对大豆中蛋白质含量的测定非常重要。
本实验旨在通过化学方法测定大豆中蛋白质的含量,并对结果进行分析和讨论。
实验材料和仪器:1. 大豆样品2. 硫酸钠溶液3. 氢氧化钠溶液4. 酸性消化液5. NaOH溶液6. 氮气吹扫装置7. 精密天平8. 恒温水浴9. 离心机10. 紫外分光光度计实验步骤:1. 准备大豆样品:将大豆磨成粉末,并将其过筛以获得均匀的颗粒大小。
2. 水解反应:取一定量的大豆样品加入酸性消化液中,放入恒温水浴中进行水解反应,使蛋白质完全水解为氨基酸。
3. 碱解反应:将水解后的溶液中加入适量的NaOH溶液,使溶液呈碱性,以便将其他干扰物质转化为不溶性沉淀。
4. 沉淀处理:将碱解后的溶液进行离心处理,将沉淀分离出来。
5. 沉淀洗涤:用硫酸钠溶液对沉淀进行洗涤,去除杂质。
6. 干燥:将洗涤后的沉淀放入烘箱中干燥,直至恒定质量。
7. 称重:使用精密天平称取干燥后的沉淀质量。
8. 光度计测定:将一定量的沉淀溶解于适量的NaOH溶液中,使用紫外分光光度计测定溶液的吸光度。
9. 蛋白质含量计算:根据标准曲线,计算出大豆中蛋白质的含量。
实验结果与分析:根据实验测定,我们得到了大豆样品中蛋白质的含量。
通过对标准曲线的分析,我们可以得知大豆样品中蛋白质的浓度。
从实验结果中可以看出,大豆中蛋白质的含量较高,这也符合我们对大豆富含蛋白质的认识。
在实验中,我们采用了水解和碱解的方法,这是常用的蛋白质测定方法之一。
水解反应将蛋白质水解为氨基酸,使其更容易测定;碱解反应则将其他干扰物质转化为不溶性沉淀,方便后续步骤的进行。
为了准确测定大豆中蛋白质的含量,我们进行了沉淀处理和洗涤步骤,以去除杂质。
这些步骤的目的是提高测定的准确性和精确度。
同时,干燥步骤的进行可以保证质量的恒定,进一步提高测定结果的可靠性。
通过紫外分光光度计的测定,我们可以得到溶液的吸光度,进而计算出蛋白质的浓度。
重组米曲霉中性蛋白酶(rNpI)水解大豆蛋白苦味及其抗氧化性研究游子娟;钟丽芬;黄伟谦;马纳纳;罗晓春【摘要】为探讨重组中性蛋白酶rNpI对大豆蛋白的水解、水解产物的苦味及产物抗氧化性的影响,进行水解度测定、水解产物苦味值感官评定,以及水解产物清除DPPH自由基能力、还原能力、和氧自由基清除能力测定.结果表明,重组米曲霉rNpI对大豆蛋白有较高的水解度,当酶与底物比(E/S)为1 000、4 000、8 000U/g时,水解度分别为7.8%、11.5%和16.0%.对其水解产物进行苦味评价,结果发现,rNp1大豆蛋白水解产物苦味值明显比Alcalase的水解产物低.不同的抗氧化方法测定水解产物的抗氧化活性表明,rNp1对大豆蛋白的水解产物具有较高的清除DPPH自由基能力、还原能力和氧自由基清除能力.通过超滤的方法对E/S为4 000 U/g的水解产物进行分离,得到分子量> 10 ku、3~10 ku和<3 ku的组分,分别测定其抗氧化性,发现抗氧化性能力与肽的分子量大小有关.重组米曲霉rNpI对植物蛋白有很高的水解效率,其水解产物苦味值低且具有较高的抗氧化性,在食品、饲料等行业有很好的应用前景.【期刊名称】《广东农业科学》【年(卷),期】2015(042)010【总页数】5页(P84-88)【关键词】重组中性蛋白酶;水解度;苦味值;抗氧化性【作者】游子娟;钟丽芬;黄伟谦;马纳纳;罗晓春【作者单位】华南理工大学生物科学与工程学院,广东广州510006;华南理工大学生物科学与工程学院,广东广州510006;华南理工大学生物科学与工程学院,广东广州510006;华南理工大学生物科学与工程学院,广东广州510006;华南理工大学生物科学与工程学院,广东广州510006【正文语种】中文【中图分类】S188有报道指出,重组米曲霉中性蛋白酶(rNpI)在毕赤酵母中具有很高的表达和酶产量(40 000 U/mL)[1]。
近红外光谱法定量分析及其应用研究一、本文概述随着科学技术的发展,光谱分析技术以其独特的优势在多个领域得到了广泛的应用。
其中,近红外光谱法作为一种重要的光谱分析技术,因其无损、快速、环保等特点,在定量分析领域具有独特的优势。
本文旨在深入探讨近红外光谱法定量分析的基本原理、方法、技术及其在各个领域的应用研究,以期为该领域的研究者提供有益的参考和启示。
本文将简要介绍近红外光谱法的基本原理和定量分析的基本方法,包括光谱数据的获取、预处理、特征提取以及模型的建立与优化等。
本文将重点分析近红外光谱法在农业、食品、医药、石油化工等领域的应用案例,探讨其在实际应用中的优势和局限性。
本文还将对近红外光谱法定量分析的发展趋势和前景进行展望,以期为该领域的发展提供新的思路和方向。
通过本文的研究,我们期望能够为近红外光谱法定量分析的理论研究和实际应用提供有益的参考,同时也希望能够推动该领域的技术创新和发展。
二、近红外光谱法的基本原理与技术近红外光谱法(Near-Infrared Spectroscopy,NIRS)是一种利用物质在近红外区(波长范围通常为780-2500nm)的吸收特性进行定性和定量分析的技术。
其基本原理主要基于分子振动产生的吸收光谱,这些光谱信息能够反映分子内部的结构和组成。
近红外光谱法的基本原理是物质对近红外光的吸收与其内部的分子结构、化学键合状态以及分子间的相互作用有关。
当近红外光通过物质时,某些特定波长的光会被物质吸收,这些被吸收的波长与物质的特定化学成分和分子结构密切相关。
因此,通过测量物质在近红外区的吸收光谱,可以获取到关于物质成分和结构的信息。
近红外光谱法的技术包括光谱采集、光谱预处理、模型建立与验证等步骤。
光谱采集是使用近红外光谱仪对样品进行扫描,得到其近红外吸收光谱。
光谱预处理是为了消除光谱中的噪声和干扰,提高光谱的质量和可靠性。
模型建立与验证是通过化学计量学方法,如多元线性回归、主成分回归、偏最小二乘回归等,建立光谱数据与物质成分之间的定量关系模型,并对模型进行验证和优化。
大豆蛋白酶解实验方案
一、实验目的
通过大豆蛋白的酶解实验,探究酶解对大豆蛋白的影响,为了解大豆蛋白的营养成分及其应用提供实验依据。
二、实验材料
1、大豆蛋白粉
2、三倍体蛋白酶
3、磷酸盐缓冲液
4、氯化钠
5、紫外分光光度计
6、酶解仪
三、实验步骤
1、称取一定量的大豆蛋白粉,加入适量的磷酸盐缓冲液,搅拌均匀后,调节pH 值至7.0。
2、加入一定量的三倍体蛋白酶,放置于酶解仪中,在恒温下酶解反应。
3、每隔一定时间取少量反应液,加入适量的氯化钠,用紫外分光光度计检测吸光度。
4、反应结束后,用紫外分光光度计检测吸光度,计算大豆蛋白酶解率。
四、数据处理
1、将实验记录表格中的各项数据,制作成折线图,以反映酶解过程中各项指标的变化趋势。
2、计算大豆蛋白酶解率,用酶解前后的蛋白质含量相减,再除以酶解前的蛋白质含量,即可得到酶解率。
3、进行统计学分析,比较不同组的实验结果,确定酶解参数。
五、实验结果
1、折线图反映了各项指标的变化趋势,如酶解时间、酶解温度、酶解剂量等。
2、实验结果表明,随着酶解时间的延长,大豆蛋白的酶解率增加;随着酶解温度的升高,酶解率也随之增加;酶解剂量也对酶解率有影响,但未能达到理想效果。
六、实验结论
1、本实验结果表明,大豆蛋白的酶解是可能的,随着酶解时间、温度和酶解剂量的增加,酶解率增加。
2、大豆蛋白的酶解对其营养成分有一定影响,酶解后可释放部分蛋白质和氨基酸,提高其生物利用度。
3、本实验结果可为大豆蛋白的应用提供参考,也为后续研究提供了实验依据。
植物组织中丙二醛(MDA)含量的测定一、原理植物器官衰老或在逆境下遭受伤害,往往发生膜脂过氧化作用,丙二醛(MDA)是膜脂过氧化的最终分解产物,其含量可以反映植物遭受逆境伤害的程度。
MDA从膜上产生的位置释放出后,可以与蛋白质、核酸反应,从而丧失功能,还可使纤维素分子间的桥键松驰,或抑制蛋白质的合成。
因此,MDA的积累可能对膜和细胞造成一定的伤害。
丙二醛(MDA)是常用的膜脂过氧化指标,在酸性和高温度条件下,可以与硫代巴比妥酸(TBA)反应生成红棕色的三甲川(3,5,5—三甲基恶唑-2,4。
二酮),其最大吸收波长在532nm。
但是测定植物组织中MDA时受多种物质的干扰,其中最主要的是可溶性糖,糖与TBA显色反应产物的最大吸收波长在450nm,但532nm处也有吸收。
植物遭受干旱、高温、低温等逆境胁迫时可溶性糖增加,因此测定植物组织中MDA—TBA反应物质含量时一定要排除可溶性糖的干扰。
低浓度的铁离子能够显著增加TBA与蔗糖或MDA显色反应物在532、450nm处的吸光度值,所以在蔗糖、MDA与TBA显色反应中需一定量的铁离子,通常植物组织中铁离子的含量为每克千重100—300ug·g-1,根据植物样品量和提取液的体积,加入Fe3+的终浓度为0.5umol·L-1。
二、方法直线回归法MDA与TBA显色反应产物在450nm波长下的吸光度值为零。
不同浓度的蔗糖(0—25mmol·L-1)与TBA显色反应产物在450nm的吸光度值与532nm和600nm处的吸光度值之差成正相关,配制一系列浓度的蔗糖与TBA显色反应后,测定上述三个波长的吸光度值,求其直线方程,可求算糖分在532nm处的吸光度值。
UV-120型紫外可见分光光度计的直线方程为:Y532=-0.00198十0.088D450 (44—1)D450、D532、D600分别代表450、532和600nm波长下的吸光度值。
脂肪蛋白质糖类的近红外光谱
近红外(NIR)光谱被广泛应用于分析和确定食物中的脂肪、
蛋白质和糖类的含量。
NIR光谱是指在接近可见光谱的红外区域(780-2500纳米)范围内的光谱。
针对脂肪、蛋白质和糖类的NIR光谱分析方法通常是基于样
品对特定波长范围内的光的吸收、散射和反射特性进行评估。
不同的化学成分对NIR光谱表现出不同的响应特征,因此可
以通过分析光谱峰的强度和位置来确定样品中的脂肪、蛋白质和糖类含量。
对于脂肪含量的分析,NIR光谱可以通过检测样品中脂肪的特定吸收峰来实现。
脂肪通常在1200-1800纳米的波长范围内显
示出较强的吸收能力。
蛋白质的含量可以通过观察NIR光谱中1450-1580纳米之间的特定吸收峰来确定。
这些波长的光被蛋白质中的特定官能团吸收。
糖类含量的分析可以利用NIR光谱中1000-1200纳米范围的吸收峰进行测定。
糖类中的羟基官能团会对这些波长的光吸收。
总体而言,NIR光谱分析对脂肪、蛋白质和糖类的含量测定提供了一种快速、无损和非破坏性的方法。
该方法具有操作简单、分析速度快等优点,因此在食品行业中得到了广泛应用。
大豆分离蛋白凝胶值的测定大豆分离蛋白具有很好的凝胶性、乳化性和胶粘性等功能特性,利用物性测定仪测试大豆分离蛋白的功能性,可以把这些特性作出数据化的准确表述,本论文提出了凝胶性的测定方法,仪器的设置参数,同时对不同浓度盐水制备的样品胶体分别进行了分析。
测定2.5%的盐水制备的胶体,能够得到最好的凝胶值。
标签:物性测定仪凝胶值的测定方法随着食品市场的不断繁荣发展,现代人群需要的食品是既能引起食欲,又无不良副作用,而且含有丰富营养,大豆分离蛋白应运而生,其原料就是大豆。
大豆中富含蛋白质,而且蛋白质中人体“必须氨基酸”含量充足,属于“优质蛋白”,大豆分离蛋白具有很好的凝胶性和乳化性,广泛应用于肉制品中,提高肉制品的蛋白含量、风味和咀嚼感。
1 术语1.1 大豆分离蛋白是以大豆为原料,采用先进的加工技术制取的一种蛋白含量高达90%以上的功能性食品添加剂,它具有很好的凝胶性、粘弹性和乳化性,又兼有蛋白含量高的营养性,广泛应用于肉制品、冷饮制品、烘焙食品中。
1.2 凝胶性是指大豆分离蛋白形成胶体状结构的性能,它使分离蛋白具有较高的粘性、可塑性和弹性,即可做水的载体,也可做风味剂及其他配合物的载体,可赋予产品良好的凝胶组织结构,增加咀嚼感。
2 测定方法2.1 方法提要物性测定仪可对样品的物性概念作出数据化的准确表述,使用统一方法的测试,是精确的感官量化。
本方法是利用物性测定仪,配置专用探头,在一定的条件下,模仿人的牙齿压缩产品胶体,得到第一次压缩时的峰值(硬度)、压缩后的回复程度(弹性)及二次压缩的耐受能力(凝集性)三个数值,对这三个数值的综合评价即为咀嚼性,用凝胶值来表示。
2.2 仪器和设备①物性测定仪:英国TA.XTplus。
②恒温循环水浴锅。
③小型搅拌机:Cuisnart DLC-1。
④真空包装机。
⑤不锈钢模具:直径5cm,高35cm,或用肠衣代替。
2.3 测定步骤2.3.1 称量量取2.5%的盐水170ml+30g样品于搅拌机中(蛋白液浓度15%)。
大豆蛋白酶法水解产物抗氧化特性研究的开题报告一、选题背景及研究意义随着人们饮食结构的改变以及环境污染的加剧,人体面临着越来越多的氧化危害,如心血管疾病、癌症等。
因此,利用天然的抗氧化剂来延缓或减少氧化危害的发生已成为当今研究的热点之一。
而大豆蛋白质是一种富含氨基酸、含有丰富营养的植物蛋白,也是抗氧化剂的重要来源之一。
其中,通过酶法水解大豆蛋白可得到一系列具有生物活性的产物,如多肽、游离氨基酸等,其抗氧化活性也有所提高。
因此,研究大豆蛋白酶法水解产物的抗氧化特性,对于开发高质量的抗氧化剂及保健食品具有重要意义。
二、研究目的及内容本研究旨在探究大豆蛋白酶法水解产物的抗氧化特性及其影响因素,具体内容包括:1. 采用不同浓度的自由基(如DPPH、ABTS、OH等)对大豆蛋白酶法水解产物的抗氧化活性进行测定,并对其抗氧化能力进行比较分析。
2. 探究大豆蛋白酶法水解产物的结构特点及其与抗氧化特性的关系。
3. 研究酶法水解条件(如酶种、酶解时间、酶解温度、底物比等)对大豆蛋白抗氧化活性的影响,寻找最佳的酶解工艺条件。
三、研究方法1. 大豆蛋白酶法水解产物的制备:采用不同酶种(如胃蛋白酶、胰蛋白酶等)及不同工艺条件进行大豆蛋白水解,并通过UV-Vis光谱、色谱等分析方法对产物进行鉴定和分析。
2. 抗氧化活性分析:采用多种自由基对大豆蛋白酶法水解产物的抗氧化活性进行测定,如DPPH自由基、ABTS自由基、OH自由基等。
3. 结构特征分析:采用FT-IR、荧光光谱、HPLC等技术手段,对大豆蛋白酶法水解产物的结构进行分析。
4. 影响因素研究:通过响应面实验设计等统计方法,研究酶法水解条件对大豆蛋白抗氧化活性的影响及其最佳工艺条件的寻找。
四、预期结果通过本研究,可以预期得到以下结果:1. 掌握大豆蛋白酶法水解产物的制备工艺及计量。
2. 确定大豆蛋白酶法水解产物的抗氧化活性,并与其他天然抗氧化物质进行对比分析,为其在食品、保健品等领域的应用提供理论基础。
大豆分离蛋白酶解液抗氧化性的近红外光谱定量测定周博1邱智军1(河南科技大学食品与生物工程学院1,洛阳471023)摘要:利用近红外光谱技术对四种蛋白酶(菠萝、碱性、木瓜和中性蛋白酶)的大豆分离蛋白水解样品进行测定,探索同一模型应用于不同酶的水解液抗氧化性测定的可行性。
基于留一交叉验证方法,分析了采样密度和酶物质差异对全波长模型精度的影响,统计检验表明,采样密度与模型精度之间正相关,酶物质差异对单酶样本模型精度无显著影响,但对综合酶样本模型性能有显著影响。
为了建立能够同时准确测定不同酶水解样品抗氧化性能力的综合酶样本预测模型,竞争性自适应重加权抽样(CARS)法用来对模型进行了优化,建模后,校正集R cv和RMSECV分别为0.9601和0.0028,验证集的R p和RMSEP 为0.9237和0.0053,相对分析误差(RPD)为2.45,预测精度较好,说明建立针对不同酶的水解样品的同一模型是可行的。
关键词:近红外光谱竞争性自适应重加权抽样法(CARS)大豆分离蛋白水解抗氧化性偏最小二乘中图分类号:O433.4 文献标志码:A 文章编号:Quantitative Determination of Antioxidant Activity of Hydrolysates from Soy Protein Isolate by Near Infrared Spectroscopy Combinedwith CARSZhou Bo1QiuZhijun1(Henan University of Science and Technology1,Luoyang 471023)Abstract:The hydrolyzed samples of soy protein isolated from four kinds of protease (pineapple, alkaline, papaya and neutral protease) were determined by near infrared spectroscopy and the feasibility of the same model applied to the determination of antioxidant activity of different enzymes was explored. Based on the method of left one cross validation, the influence of sampling density and enzyme substance on the accuracy of full wavelength model was analyzed. The statistical results showed that there was a positive correlation between sampling density and model accuracy. The difference of enzyme material had no significant effect on the accuracy of single enzyme sample model, but it had a significant influence on the performance of the integrated enzyme sample model. In order to establish a comprehensive model of enzyme prediction for simultaneous determination of the antioxidant capacity of different enzymes, the competitive adaptive weighting sampling (CARS) method was used to optimize the model. After modeling, R cv and RMSECV of the calibration set were 0.9601 and 0.0028. R p and RMSEP of the validation set were 0.9237 and 0.0053, and the relative analysis error (RPD) was 2.45. The result showed that the prediction accuracy was good, indicating that it is feasible to establish the same model for hydrolyzing the samples of different enzymes.Key words:Near Infrared Spectroscopy,Competitive Adaptive Reweighted Sampling (CARS),Enzymatic Hydrolysis of Soybean Protein Isolate,Antioxidant Activity, Partial Least Squares (PLS)大豆肽是大豆蛋白经酶水解获得的短肽混合物[1],也是大豆蛋白开发利用的研究热点。
已发现大基金项目:国家自然科学基金(U1404307)收稿日期:2017-08-30作者简介:周博,女,1992年出生,硕士研究生,食品科学与工程通讯作者:邱智军,男,1978年出生,副教授,食品检测及计算生物学豆肽具有抗氧化、降血压、降胆固醇、降血糖、抗疲劳等生理活性[2-3]。
大豆肽主要有三种工业生产方法:酶解法、微生物发酵法和合成法,其中,酶水解法具有专一性强、条件温和,无毒副作用的特点,而且对营养几乎无不良影响,受到人们的广泛关注[4]。
抗氧化性作为大豆肽诸多生理功能的基础,同时也是其生产制备工艺的重要质量监测指标[5]。
目前抗氧化检测方法很多,且多是化学分析方法[6,7],其需要耗费大量的人力物力财力,而且耗时长,分析效率低。
近红外光谱技术(NIRS)是近年来发展迅速的一种绿色分析技术,相对于传统分析方法,具有无损样品,成本效益低,劳动效率高等优点[8],适于大规模产业化生产的在线检测。
目前,在抗氧化检测方面,近红外光谱技术已经被成功地应用到可可豆、绿茶和大米等食品类物质[9-12]。
而以大豆肽抗氧化性为定量检测目标进行近红外光谱建模研究,尚未见报道。
用不同的蛋白酶水解同一种大豆蛋白,其水解产物均具有抗氧化性,但不同蛋白酶作用位点不同,所得水解产物的分子质量以及氨基酸组成不同,从而影响了水解产物的抗氧化活性[13,14]。
为了提高大豆多肽类产品的营养功能和加工特性,多酶复合水解也常用于大豆肽制备[15,16]。
目前在大豆肽工业生产中常用的酶有碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶,本文拟选取上述四种酶分别对大豆分离蛋白进行水解,对其水解样品进行近红外光谱扫描,以期建立多酶水解液光谱与对应抗氧化值之间的定量分析模型,探索同一模型应用于不同酶的水解液抗氧化性测定的可行性。
1材料与方法1.1 试验材料中性蛋白酶(20万U/g)江苏锐阳生物科技有限公司;碱性蛋白酶(20万U/g)江苏锐阳生物科技有限公司;菠萝蛋白酶(50万U/g)江苏锐阳生物科技有限公司;木瓜蛋白酶(80万U/g)江苏锐阳生物科技有限公司;大豆分离蛋白(食品级)郑州博研生物科技有限公司;1,1-二苯基-2-苦基肼自由基(DPPH)(Biotech Grade)北京Ruitaibio公司1.2 主要仪器VECTOR33傅里叶变换近红外光谱仪德国Brüker公司;DR6000可见光分光光度计美国HACH 公司1.3 试验方法1.3.1样品制备分别用中性蛋白酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶对大豆分离蛋白进行酶促水解。
水解条件分别为其产品说明书最适条件,具体条件见表1,在1h内间隔不同时间取样,每种酶取样29组,共116个样品,分别进行近红外光谱扫描获得光谱数据,同时测定其抗氧化值。
由于操作失误,木瓜酶用于近红外光谱扫描的第28号样品损失,实际用于本研究建模的样品数为115。
表1 四种蛋白酶水解条件酶活/U/g 酶用量/g/g 底物浓度/% 水解条件/℃pH 中性蛋白酶2×1051:20 5 55 7.0~8.0 碱性蛋白酶5×1051:50 5 55 9.0~10.0 木瓜蛋白酶8×1051:80 5 52 6.0~7.0 菠萝蛋白酶5×1051:50 5 38 7.0~8.01.3.2 抗氧化能力测定由于缺乏一种标准方法准确评价抗氧化物质的抗氧化能力,根据不同的目标需要,目前使用的抗氧化测定方法非常多。
本文目的聚焦于探索构建大豆蛋白酶解液抗氧化能力近红外预测模型的可行性,并未全面评价样品抗氧化性,而是选择一种抗氧化研究中最常用的测定方法DPPH法来测定样品的抗氧化能力[17,18 ]。
用DPPH法测定四种酶解大豆蛋白产物的自由基消除量,以此指标作为评价其抗氧化能力的指标。
主要步骤为取1mL样液,加入1 mL的蒸馏水和2 mL配置好的0.004% DPPH溶液,充分混匀,避光静置30 min后,以蒸馏水为阳性对照,甲醇为空白对照,于517 nm波长处测定吸光度。
每一样品重复测定3次,取其平均值。
自由基清除量Y (mg/mL )按下式计算:12(1)0.08A Y A =-⨯(1)式中:A 1为样品吸光度或阳性对照吸光度,A 2为空白对照吸光度。
1.3.3近红外光谱采集将样品装入样品杯中,采用近红外透射采样系统采集,光谱采集范围为3500~12000 cm -1,扫描次数为32,分辨率为4 cm -1,采用蒸馏水为参比,测量时的环境温度为20 ℃,湿度为35%。
每个样品采集3张光谱,取其平均光谱。
1.3.4全波长光谱和CARS 法波长筛选优化模型构建由于物理变化可能对光谱有影响,因此原始光谱不可避免地包含系统噪声或背景信息[19]。
因此,需要适当的光谱预处理方法来减少不需要的光谱变化。
本研究所有数据均采用Pareto scaling [20]方法进行预处理。
全波长光谱处理建模时,通过对原始光谱进行预处理,利用偏最小二乘留一交叉验证法进行近红外光谱建模,所建模型用相关系数(R )和均方根误差(RMSECV )来评价,其中R 越接近1,RMSECV 越小,模型精度越高,预测效果越好。