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作者与发表信息

本研究由王共明、姜立生、黄会、万慧芳、刘芳、秦华伟、井月欣和张健共同完成。王共明、姜立生、黄会、刘芳、秦华伟、井月欣和张健来自山东省海洋资源与环境研究院，烟台市海珍品质量安全控制与精深加工重点实验室；万慧芳来自中国农业大学。该研究发表于《中国食品添加剂》2023年第6期。

学术背景

本研究的主要科学领域是食品科学与技术，特别是海洋食品资源的开发与利用。扇贝蒸煮液是扇贝加工过程中的副产物，富含蛋白质和多糖等营养成分，但若直接排放到环境中会造成污染。通过高值化开发，不仅能够提高扇贝加工副产物的综合利用率，还能避免环境污染。目前，国内外对贝类蒸煮液的研究主要集中在风味分析及水产调味品的开发上，而针对其营养功能因子低聚肽的提取及其生物活性的研究较少。因此，本研究旨在优化扇贝蒸煮液低聚肽的提取工艺，并探究其体外抗氧化活性，为扇贝加工产业的高值化利用提供科学依据。

研究流程

本研究主要包括以下几个步骤：
1. 酶解工艺优化：首先比较了四种蛋白酶（复合蛋白酶、风味蛋白酶、碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶）的水解效果，筛选出最适酶。随后通过单因素实验和响应面实验优化酶解工艺条件，包括酶解时间、温度、pH和加酶量。
2. 低聚肽的制备与纯化：采用超滤和纳滤技术对酶解液进行脱盐和除杂，制备低聚肽。
3. 低聚肽的理化性质分析：通过凝胶色谱法测定低聚肽的相对分子质量（relative molecular mass, Mr）分布，采用邻苯二甲醛柱前衍生法测定氨基酸组成。
4. 体外抗氧化活性测定：通过DPPH自由基清除率、羟自由基清除率和总还原力实验评价低聚肽的抗氧化能力。

研究对象与实验方法

1. 酶解工艺优化：以栉孔扇贝蒸煮液为原料，通过单因素实验和响应面实验优化酶解条件。单因素实验考察了酶解时间（2-10小时）、加酶量（200-1000 U/g）、温度（40-60℃）和pH（7-9）对水解度的影响。响应面实验采用Box-Behnken设计，以水解度为响应值，优化酶解工艺。
   
2. 低聚肽的制备与纯化：酶解液经过滤纸、0.45 μm和0.22 μm微孔滤膜过滤后，采用超滤系统（截留Mr为1×10^4 Da）和纳滤膜（截留Mr为1×10^2 Da）进行脱盐和除杂，最终通过真空冷冻干燥制备低聚肽冻干粉。
   
3. 理化性质分析：低聚肽的Mr分布通过凝胶色谱法测定，氨基酸组成采用邻苯二甲醛柱前衍生法测定。
   
4. 体外抗氧化活性测定：将低聚肽配制成不同浓度的样品，以VC为对照，测定其DPPH自由基清除率、羟自由基清除率和总还原力。
   

主要结果

1. 酶解工艺优化：碱性蛋白酶为最适水解用酶，最优酶解条件为：加酶量570 U/g、pH 8.0、温度46.6℃、时间3.8小时，水解度为12.9%。
   
2. 低聚肽的理化性质：低聚肽的Mr＜1150 Da，主要由Mr＜500 Da的小分子肽组成。共检测出17种氨基酸，其中谷氨酸和天冬氨酸等鲜味氨基酸以及甘氨酸、丙氨酸等甘味氨基酸含量较高，赋予低聚肽香甜的风味。
   
3. 体外抗氧化活性：低聚肽表现出较好的DPPH自由基和羟自由基清除能力，其IC50值分别为1.87和2.50 mg/ml。在8 mg/ml时，DPPH和羟自由基清除率分别达到88.6%和86.8%，总还原力与VC在160 μg/ml时相当。
   

结论与意义

本研究通过优化扇贝蒸煮液低聚肽的提取工艺，制备出具有良好风味和抗氧化能力的低聚肽产品。该产品主要由小分子肽组成，易于机体消化吸收，在清除自由基和抗氧化方面具有积极作用。研究结果为扇贝加工副产物的高值化利用提供了科学依据，有助于提高扇贝加工产业的附加值和减少资源浪费及环境污染。

研究亮点

1. 创新性：首次以扇贝蒸煮液为原料，提取低聚肽并系统研究其理化性质和抗氧化活性。
   
2. 方法优化：通过单因素实验和响应面实验优化酶解工艺，显著提高了低聚肽的提取效率。
   
3. 应用价值：制备的低聚肽具有良好的风味和抗氧化能力，在食品营养和风味改善方面具有广阔的应用前景。
   

其他有价值的内容

本研究还提供了详细的实验数据和分析方法，为后续相关研究提供了参考。例如，低聚肽的氨基酸组成分析为开发功能性食品提供了重要信息，体外抗氧化活性测定结果为抗氧化食品的开发提供了科学依据。

本研究为扇贝加工副产物的高值化利用提供了新的思路和方法，具有重要的科学意义和应用价值。