張伊敏 張娜
摘 要 本文利用Alcalase水解大豆蛋白制備大豆多肽,通過試驗測定了大豆蛋白及其產(chǎn)物大豆多肽的巰基含量和功能特性的差異。結(jié)果表明:大豆蛋白的總巰基顯著高于大豆蛋白20μmol/g左右,同時大豆蛋白的游離巰基的含量也顯著高于大豆多肽,約為12μmol/g;大豆蛋白的持水性顯著高于大豆多肽,并且大豆蛋白的持水性是大豆多肽的40倍左右,同時兩者持油性也具有顯著差別,大豆蛋白的持油性是大豆多肽的1.63倍左右;大豆多肽的溶解性顯著高于大豆蛋白的6%左右;大豆蛋白的起泡性顯著低于大豆多肽,但是其起泡穩(wěn)定性高于大豆多肽;大豆多肽和大豆蛋白的乳化性與乳化穩(wěn)定性變化不顯著。
關(guān)鍵詞 大豆蛋白;大豆多肽;巰基;功能性
1 材料與方法
1.1 材料與試劑
大豆蛋白;Alcalase酶;十二烷基硫酸鈉;大豆油
1.2 儀器與設(shè)備
電子天平(上海越平儀器有限公司); pH計(上海精密科學(xué)儀器有限公司);離心分離機(北京京立離心機有限公司);磁力攪拌器(上海精密科學(xué)儀器有限公司);紫外分光光度計(上海元析儀器有限公司);數(shù)顯恒溫水浴鍋(天津市歐諾儀器儀表有限公司);實驗型噴霧干燥機(上海比朗有限公司)
1.3 方法
(1)大豆多肽的制備
根據(jù)雷鳴[3]等人研究Alcalase水解大豆蛋白制備大豆多肽的方法稍作修改。取7%大豆蛋白溶于水,在90℃水浴10min,冷卻,調(diào)pH值為7,加酶比底物為4%,放到水浴鍋中60℃4h并維持pH值,離心(4000r)10min,取上清液,噴霧干燥。
(2)功能特性測定方法
①巰基測定 參考Ellman的方法[4]。
②熱穩(wěn)定性測定 參考楊繼濤[5]等人的方法。
③持油與持水性測定 參考鄧芝串[6]等人的方法。
④起泡性與起泡穩(wěn)定性測定 參考Bera等人的方法。
2 結(jié)果與分析
2.1 巰基含量結(jié)果分析
通過實驗發(fā)現(xiàn)游離巰基含量和總巰基含量都是大豆蛋白顯著高于大豆多肽(P<0.05),其數(shù)值差分別為20mol、12mol左右.巰基含量的增減是由于大豆蛋白分子的肽鏈斷裂,比較緊密的結(jié)構(gòu)松散開來或瓦解,使原來分子內(nèi)部的巰基暴露出來從而導(dǎo)致其含量的增減,由于大豆多肽本身肽鏈較大豆蛋白而言肽鏈較短,結(jié)構(gòu)松散,從而巰基含量下降。Xiao Zhong H U發(fā)現(xiàn)干燥后的大豆多肽的巰基含量比大豆蛋白由明顯下降。
2.2 熱穩(wěn)定性結(jié)果分析
熱穩(wěn)定性是大豆蛋白顯著高于大豆多肽。熱穩(wěn)定性高有利于其在高溫狀態(tài)下的保存與運輸,有利于延長食品在炎熱季節(jié)下的儲存期。蛋白質(zhì)的熱穩(wěn)定性是由于蛋白質(zhì)分子間的靜電斥力的影響,蛋白質(zhì)分子不易結(jié)合而沉淀,從而上清液中的蛋白質(zhì)分子越多,其吸光度值也越大。上清液吸光度值越大,說明溶解的蛋白質(zhì)越多,沉淀的蛋白量越少,熱穩(wěn)定性越高[5]。因此從結(jié)果可以看出,大豆蛋白的靜電斥力比大豆多肽更強,穩(wěn)定性更好。盧晶等人發(fā)現(xiàn)相對于酪蛋白,肽的熱穩(wěn)定性稍有下降。
2.3 持水性與持油性結(jié)果分析
蛋白質(zhì)的水化是通過蛋白質(zhì)的肽鍵和氨基酸側(cè)鏈與水分子間的相互作用而實現(xiàn)的[6]。雖然郭麗發(fā)現(xiàn),與大豆β-伴球蛋白相比,該大豆多肽具有較高的持水性和持油性,可能是大豆β-伴球蛋白肽經(jīng)過酶解后暴露出很多親水基團,從而增加了其持水性。但是時冬梅發(fā)現(xiàn)水解制成的大豆多肽的持水性也稍低于大豆蛋白,與本研究結(jié)果相似。
由試驗結(jié)果可知大豆蛋白(387.21%)顯著比大豆多肽(237.33.%)的持油性要高(P<0.05),其數(shù)據(jù)比大豆多肽高150%左右,蛋白質(zhì)的持油性是由蛋白質(zhì)內(nèi)部的疏水基團所決定的,特別是巰基含量,大豆蛋白暴露的巰基多于大豆多肽,從而大豆蛋白可以快速與油互溶中并呈現(xiàn)半透明狀并不能完全融合,而大豆多肽的則難以與油互溶。并且肽的顆粒小于大豆蛋白,從而對油的吸附能力小。劉睿等人通過水解7s球蛋白時發(fā)現(xiàn)水解度越大,水解產(chǎn)物的吸油性越低[1]。其原因可能是在水解度低的情況下可能只是肽鏈伸展開來,但并未切斷。當(dāng)肽鏈切斷成小分子時,其吸油性降低。
2.4 起泡性與起泡穩(wěn)定性結(jié)果分析
由試驗結(jié)果可知大豆多肽的起泡性顯著高于大豆蛋白(P<0.05),肽的起泡性大約是蛋白的4倍。起泡性受表面張力的影響,在劇烈攪拌時形成泡沫,蛋白質(zhì)水解后,水解物黏度降低,低表面張力對泡沫的形成比較有利。然而,大豆蛋白的起泡穩(wěn)定性則顯著高于大豆多肽(P<0.05),約為大豆多肽的5倍左右。這是由于決定泡沫穩(wěn)定性的關(guān)鍵因素在于液膜的強度,液膜黏度大可以增加膜強度。大豆蛋白黏度高,酶水解使大豆蛋白的肽鏈展開,巰基充分暴露出來,導(dǎo)致疏水性增強,表面張力減弱,形成堅韌的液膜,因而增強了大豆肽溶液的發(fā)泡力并,且黃群等在研究S-卵白蛋白分子時發(fā)現(xiàn)維持蛋白質(zhì)空間結(jié)構(gòu)的非共價鍵相互作用力被打斷,蛋白分子以得一定程度地伸展、柔順性增加,此外疏水基團的外露使空氣-水界面的表面張力有所下降,蛋白質(zhì)能更好地擴散到空氣-水界面,從而使起泡能力提高。但由于肽的肽鏈短,黏度低,導(dǎo)致液膜脆,無法包裹氣泡,因而泡沫穩(wěn)定性差,故泡沫穩(wěn)定性顯著高于大豆多肽。同時在Songchai WiriyaumPaiwong等利用菠蘿蛋白酶對大豆分離蛋白改性的研究中也發(fā)現(xiàn),將水解物與天然態(tài)相比,肽的起泡性明顯改善,然而起泡穩(wěn)定性略有下降[2]。
3 結(jié)論與討論
大豆蛋白的熱穩(wěn)定性高于大豆多肽,根據(jù)吸光度值的大小判定溶液的熱穩(wěn)定性上清液吸光度值越大,說明溶解的蛋白質(zhì)越多,沉淀的蛋白量越少,熱穩(wěn)定性越高。而吸光值大豆蛋白比大豆多肽高0.03左右;大豆蛋白的持水性高于大豆多肽是其數(shù)值的40倍左右,其持油性也高于大豆多肽,約為1.63倍左右;大豆蛋白的起泡性低于大豆多肽使其數(shù)值的0.25倍,但是大豆蛋白起泡穩(wěn)定性高于大豆多肽,是大豆多肽的5倍左右;大豆蛋白的乳化性與乳化穩(wěn)定性和大豆多肽相差不大,并且經(jīng)分析可這兩者的乳化穩(wěn)定性具有相似性。從而與大豆蛋白相比,大豆多肽的起泡性更優(yōu);同時我們可以知道大豆多肽的乳化性與乳化穩(wěn)定性較好,在烤制食品、冷凍食品以及湯類食品的制作中,加入大豆多肽作乳化劑使制品狀態(tài)穩(wěn)定。
參考文獻(xiàn)
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[2] 阮奇珺. 大豆蛋白熱誘導(dǎo)二硫鍵連接物的形成及巰基變化亞基水平研究[D]. 江南大學(xué), 2015.
[3] 雷鳴, 李志忠. 大豆多肽制備中蛋白酶的選擇[J]. 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報, 2006, 41(5):122-126.
[4] Zhao J, Xiong Y L, Mcnear D H. Changes in structural characteristics of antioxidative soy protein hydrolysates resulting from scavenging of hydroxyl radicals.[J]. Journal of Food Science, 2013, 78(2):C152-C159.
[5] 楊繼濤, 楊敏, 張媛,等. 酰化和酶法修飾后牦牛乳酪蛋白熱穩(wěn)定性變化[J]. 食品工業(yè)科技, 2015,(9):129-131.
[6] 鄧芝串, 張超, 張暉,等. 黑籽瓜種子蛋白質(zhì)的功能特性[J]. 食品工業(yè)科技, 2014,(10):115-119.