基于主要成分分析不同大米肽的品质与综合评价_胡武瑶.pdf

食品工业 2023 年第44卷第 1 期 289 分析检测基于主要成分分析不同大米肽的品质与综合评价胡武瑶，黄晶，黄莹，赵彤，陈曦，杨晓*中国健康促进基金会抗衰老营养与健康研发中心（武汉 430000）摘要为了探究不同大米肽的品质,该研究采用高效凝胶色谱法和氨基酸分析仪等技术,以23种大米肽的主要成分蛋白质含量、肽含量、分子量分布和氨基酸分析作为品质评价指标,结合主成分分析法对不同大米肽进行品质综合评价。结果表明:23种大米肽有56.5%的大米肽的蛋白含量在85%90%的范围内;大米肽是小分子肽的混合物,以分子量630189 Da为其主要组成部分占大米肽的33.48%66.73%;所有大米肽的氨基酸组成和含量均不相同,Glu和Asp含量均较高;综合评价可知,样16、样18和样4为排名前3的大米肽样品。通过对23种大米肽的品质综合评价,为大米肽的品质评价提供理论支持和依据,从而提高大米肽品质,促进大米肽产业的发展和技术水平的提升。关键词大米肽;品质;氨基酸分析;分子量分布;综合评价Quality and Comprehensive Evaluation of Different Rice Peptides Based on Main Component AnalysisHU Wuyao,HUANG Jing,HUANG Ying,ZHAO Tong,CHEN Xi,YANG Xiao*Anti-aging Nutrition&Health Research and Development Center of China Health Promotion Foundation(Wuhan 430000)Abstract In this study,the protein content,peptide content,molecular weight distribution and amino acids of 23 rice peptides were analyzed by high performance gel chromatography(HPGFC)and amino acid analyzer,and principal component analysis was used to comprehensively evaluate the quality of different rice peptides.The results showed that 56.5%of the 23 rice peptides had a protein content in the range of 85%-90%;Rice peptides were a mixture of small molecular peptides,with molecular weights 630-189 Da as the main components accounting for 33.48%-66.73%of the rice peptides;There were some different in the content and types of amino acid in 23 rice peptides,and Glu and Asp were higher content components in rice peptides;The comprehensive evaluation showed that sample 16,sample 18 and sample 4 were top 3 rice peptide sample.Through the comprehensive evaluation of the quality of 23 kinds of rice peptides,it provided theoretical support and basis for the quality evaluation of rice peptides,thereby improving the quality of rice peptides,promoting the development of the rice peptide industry and the improvement of the technical level.Keywords rice peptide;quality;amino acid analysis;molecular weight distribution;comprehensive evaluation*通信作者大米肽主要含有肽混合物及少量的游离氨基酸、水分、糖分和无机盐1，具有低敏性2、易消化吸收3以及生物学效应4的特点。大米肽的氨基酸构成模式与人体的需求模式基本一致5，能够为人体提供所需的各种氨基酸和肽营养。大米肽还具有调节机体生理活动的保健功能，如降血脂3、降胆固醇4-5、降血压6、抗氧化7、增强肌肉8等作用。大米肽已被国家卫生健康委员会批准为具有免疫功能的食品，且已被作为功能性成分添加到保健食品中。随着对大米肽功能的深入研究，大米肽在食品中的应用也逐渐广泛，它可以改变食品的品质、风味，也能增强食品的功能性9，由于目前缺乏大米肽的国家或者行业标准，导致市面上大米肽的品质参差不齐。大米肽的品质决定其营养特性和功能特性10，因此此次研究采用高效凝胶色谱法和氨基酸分析仪等技术，以大米肽的蛋白质含量、肽含量、分子量分布和氨基酸分析作为品质评价指标，并结合主成分分析对23种不同大米肽进行品质综合评价，以期为市场上大米肽的品质鉴定提供理论依据，为大米肽生产企业和大米肽产品提供产品标准的理论依据，有利于促进大米肽行业的技术水平和市场的迅速发展。1材料与方法1.1主要设备与试剂S-433Dup全自动氨基酸分析仪赛卡姆（北京）科学仪器有限公司；MTN-2800D-12氮吹仪（天津奥特塞恩斯仪器有限公司）；Agilent 1100高效液相色谱（配有GPC数据处理软件，美国Agilent公司）；TGL-16G高速台式离心机（上海安亭科学仪器厂）；K1100全自动凯式定氮仪（海能未来技术集团股份有限公司）；JRX-10S曲线升温消化炉（济南精锐分析仪器有限公司）；202-2AB电热恒温干燥箱（天津市泰斯特仪器有限公司）；AB204-A分析天平（上海梅特勒-托利多仪器公司）。食品工业 2023 年第44卷第 1 期 290 分析检测钠缓冲液A-1、钠缓冲液B-1、钠样品稀释液、17种氨基酸混合标样、钾钠缓冲液、钠再生液、茚三酮赛卡姆（北京）科学仪器有限公司；乙腈（色谱纯）、甲醇（色谱纯）、三氯乙酸（色谱纯）、胰岛素、杆菌肽、甘氨酸-甘氨酸-酪氨酸-精氨酸、甘氨酸-甘氨酸-甘氨酸（上海安谱科学仪器有限公司）；浓盐酸、硫酸铜、硫酸钾、氢氧化钠（国药集团化学试剂有限公司）；23种大米肽采购自23家不同的生物科技公司。1.2试验方法1.2.1蛋白质含量测定参考GB 5009.5201611中第一法凯氏定氮法测定蛋白质含量。1.2.2肽含量测定准确称取1.00 g样品，加入15%三氯乙酸（TCA）溶液溶解并定容至50 mL，混匀静置5 min，过滤去除初滤液，滤液作为备用液。然后测定滤液中的蛋白质含量，测得的结果即为酸溶蛋白的含量。称取30.00 mg的大米肽粉，用稀释液定容至10 mL，然后离心取上清液，用0.22 m滤膜过滤后用氨基酸自动分析仪以外标法测定大米肽样品中的游离氨基酸，肽含量按式（1）计算。肽含量（%）=酸溶蛋白含量（%）-游离氨基酸含量（%）（1）1.2.3相对分子量分布测定采用高效凝胶色谱法（High performance gel chromatography，HPGFC）测定大米肽样品的分子量分布。标准曲线制作：用流动相配制质量浓度为1 mg/mL的不同相对分子质量的胰岛素、杆菌肽、甘氨酸-甘氨酸-酪氨酸-精氨酸、甘氨酸-甘氨酸-甘氨酸的肽标准品溶液，按一定比例混匀后，用0.22 m有机滤膜过滤后进样，即可得到标准品色谱图，以相对分子质量的对数对保留时间作线性回归方程。样品处理：准确称取10.00 mg大米肽样品于10 mL容量瓶种，用流动相定容，过0.22 m有机滤膜过滤，滤液即为待测样品。色谱条件：色谱柱 TSK-GELG 2000swxL 300 mm 7.8 mm；流动相：V乙腈+V水+V三氯乙酸=20+80+0.1；检测波长：220 nm；流速：0.5 mL/min；检测时间：30 min；进样体积：20 L；柱温：室温。1.2.4氨基酸组成和含量测定称取80.00 mg大米肽样品于水解管中，加10 mL 6 mol/L的HCl（含0.2%苯酚），吹氮气35 min后拧紧瓶盖，放入110 烘箱中水解22 h，冷却至室温，将水解液转移至25 mL容量瓶中，用超纯水定容并过滤。取0.5 mL滤液至蒸发皿中，在60 烘箱中蒸干，蒸干后加0.5 mL超纯水，蒸干，再加0.5 mL超纯水，蒸干。加入3 mL样品稀释液，待完全溶解后用0.22 m滤膜过滤，取0.3 mL滤液加0.6 mL样品稀释液，用氨基酸自动分析仪以外标法测定大米肽样品中的氨基酸组成和含量。1.2.5综合评价方法采用主成分分析法进行大米肽品质的综合评价。以23种大米肽样品作为单元，以蛋白质、酸溶蛋白、肽、分子量分布在1 200189 Da肽段、EAA/TAA和HAA/TAA含量为变量进行主成分分析，通过其特征值、贡献率、累计贡献率对23种大米肽进行品质综合评价。1.2.6统计分析采用Excel 2010和SPSS 19.0软件进行数据处理与主成分分析。2结果与讨论2.123种大米肽的蛋白质含量分析23种大米肽的蛋白质含量结果见表1。从表1可以看出：蛋白质含量90%的样品占26.1%；85%蛋白含量90%的样品占56.5%；80%蛋白含量85%的样品占17.4.0%。这说明大米肽的蛋白含量较高，是很好的蛋白质来源。23种大米肽的蛋白含量各不相同，这可能是因为其原料来源和工艺差异造成的12。蛋白质含量的高低是衡量以蛋白为主要成分的产品品质的重要指标之一。由于目前缺乏大米肽的国标，参考GB/T 224922008大豆肽粉13按蛋白含量进行质量分级，蛋白含量90%为一级，85%蛋白含量90%为二级，80%蛋白含量85%为三级。23种大米肽中有26.1%可分为一级，有56.5%可分为二级，有17.4%可分为三级，这说明以蛋白质含量作为评价标准之一时，23种大米肽的质量主要集中在二级。表123种大米肽的蛋白质含量测定结果编号蛋白含量/%编号蛋白含量/%样188.281.42样13101.720.81样287.151.56样1489.111.03样384.681.21样1590.002.11样498.490.87样16100.201.01样588.701.79样1786.401.32样685.800.98样18103.300.84样782.201.02样1986.301.34样885.700.99样2098.501.25样980.702.21样2188.501.89样1086.180.75样2285.301.57样1187.701.35样2386.102.09样1282.002.022.223种大米肽的肽含量分析23种大米肽的肽含量结果如表2所示。结合表1和表2的结果可知，酸溶蛋白含量占总蛋白含量的90%以上样品占比73.9%，这说明大米肽样品中小分子量食品工业 2023 年第44卷第 1 期 291 分析检测的肽是其主要组成部分，是因为高分子量蛋白质在酸性条件下易被沉淀，较低分子量的蛋白质水解物即酸溶蛋白易溶于酸性溶液14。从表2的游离氨基酸结果可以看出，游离氨基酸含量5%的样品占39.1%，游离氨基酸含量5%的样品占60.9%。大米肽提取过程本质是大米蛋白经酶解的过程。当酶解程度不够时，水解产物的分子量大，产率低