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鹽地堿蓬粗蛋白的提取工藝優(yōu)化及特性研究

2021-08-26 10:42:12張穎趙姍王晨熙劉春艷王磐
食品研究與開發(fā) 2021年16期
關(guān)鍵詞:靜置乳化蛋白質(zhì)

張穎,趙姍,王晨熙,劉春艷,王磐

(華北理工大學(xué)藥學(xué)院,河北 唐山 063200)

植物蛋白以其不含膽固醇且資源豐富、價格低廉的特點,受到了廣大學(xué)者的關(guān)注[1]。目前高質(zhì)量植物蛋白的提取及利用已成為人們的研究熱點。

鹽地堿蓬(Suaeda salsa)又稱黃須菜,是一種食藥同源的植物,具有多種藥理活性。其中蛋白質(zhì)[2-5]、膳食纖維[6-7]、維生素、礦物質(zhì)和黃酮類化合物含量豐富,且鮮嫩莖葉中蛋白質(zhì)含量高達(dá)干物質(zhì)的40%[8],與大豆相仿。還發(fā)現(xiàn)鹽地堿蓬莖葉的蛋白質(zhì)中的氨基酸種類齊全,必需氨基酸含量非常相近完全蛋白質(zhì)指標(biāo)[9],優(yōu)于螺旋藻、雞蛋、大豆的組成,是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)。目前較多的研究是對其營養(yǎng)成分[10]、氨基酸[11]種類的研究,對于鹽地堿蓬蛋白的提取及功能性研究還未見報道。

本文通過單因素試驗及響應(yīng)面優(yōu)化法對鹽析法進(jìn)行優(yōu)化,得到鹽地堿蓬粗蛋白提取的最佳工藝參數(shù)。測定鹽地堿蓬粗蛋白的功能特性和體外抗氧化活性,判定其應(yīng)用價值,為鹽地堿蓬今后的開發(fā)利用提供理論數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鹽地堿蓬嫩莖葉:采摘于7月初曹妃甸生態(tài)城華北理工大學(xué)校園及周邊濕地(經(jīng)華北理工大學(xué)藥學(xué)院劉春艷教授鑒定)。摘取其葉子洗凈,經(jīng)35℃干燥、風(fēng)選,采用萬能粉碎機粉碎后,過140目網(wǎng)篩,得鹽地堿蓬粉,密封儲存?zhèn)溆谩?/p>

NaOH、(NH4)2SO4、DPPH、磷酸鈉、鉬酸銨:上海麥克林生化科技有限公司;NaH2PO4·2H2O、Na2HPO4·12H2O、HCl、H2SO4:天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠;95%乙醇、石油醚(60℃~90℃):天津市津東天正精細(xì)化學(xué)試劑;CuSO4·5H2O、K2SO4、H2BO3、甲基紅指示劑、亞甲基藍(lán)指示劑、二硫蘇糖醇(L-dithiothreitol,DTT):鄭州阿爾法化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

YH-A 6002型萬分之一電子天平:賽多利斯科學(xué)儀器(北京)有限公司;IKA RDT basic型磁力加熱攪拌器:艾卡(廣州)儀器設(shè)備有限公司;FDU-1200型EYELA凍干機:東京理化公司;TU-1810型紫外可見分光光度計:南京菲奇工貿(mào)有限公司;TGL-16gR型離心機:上海安亭科學(xué)儀器廠;LICHEN-165597型移液槍:力辰科技有限公司;PSM11R-120型pH計:廣州市璟騏儀器有限公司;JP-040S型超聲波清洗機:深圳市潔盟清洗設(shè)備有限公司;VORTEX-5型旋渦混合器:其林貝爾儀器制造有限公司;DHG-924385-Ⅲ型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱:上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品預(yù)處理

稱取一定量鹽地堿蓬粉,以料液比1∶9(g/mL)加入石油醚,攪拌均勻,低溫下超聲脫脂30min,靜置1 h,抽濾,置于30℃烘箱中烘干,得脫脂鹽地堿蓬粉末,經(jīng)凱氏定氮法測定,脫脂粉末中蛋白占干物質(zhì)的20.78%。

1.3.2 鹽地堿蓬粗蛋白的提取

參考文獻(xiàn)[12-13]的方法并適當(dāng)改進(jìn),試驗方案如下:取脫脂后樣品1 g放入離心管中,加入一定比例的磷酸鹽緩沖溶液(phosphate buffered solution,PBS),充分混勻后低溫靜置,然后超聲輔助提取。分別調(diào)整PBS濃度為 0.01、0.02、0.03、0.04、0.05 mol/L,料液比 1∶9、1∶11、1∶13、1∶15、1∶17(g/mL),靜置時間 0、30、60、90、120、150 min,在40 kHz的超聲波頻率下超聲20、25、30、35、40 min,取出離心管,在 6 000 r/min、4 ℃下,離心 20 min,留上清液,按 561 g/L 加入(NH4)2SO4粉末,使溶液飽和度達(dá)80%,4℃靜置4 h后,于6 000 r/min、4℃下,離心20 min,棄上清液,留沉淀,并用PBS緩沖液溶解,放入相對分子質(zhì)量為3 500的透析袋中透析24 h(4℃條件下),凍干,低溫保存。以鹽地堿蓬粗蛋白提取率(Y)為指標(biāo),優(yōu)化提取條件。

1.4 鹽地堿蓬粗蛋白含量測定

標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作:以牛血清蛋白為標(biāo)準(zhǔn)品,用移液槍分別向5只10 mL比色管中加入0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL 5.00 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)蛋白溶液,再向比色管中加入0.9% NaCl溶液稀釋,至刻度線處,混合均勻。以0.9% NaCl溶液為空白對照,在283 nm處分別測定不同濃度標(biāo)準(zhǔn)蛋白溶液的吸光度A,以濃度(mg/mL)為橫坐標(biāo)x,以吸光度y為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線:y=0.636x+0.017 4(R2=0.998 3)。

粗蛋白提取率的測定:在283 nm處分別測定提取液的吸光值(A0)和沉淀離心后上清液的吸光值(A),通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計算出溶液中鹽地堿蓬蛋白的含量,進(jìn)而計算出沉淀中蛋白的含量,最終得到鹽地堿蓬粗蛋白的提取率,計算公式如下。

1.5 響應(yīng)面設(shè)計

根據(jù)單因素的試驗結(jié)果,運用Design-Expert10軟件,依據(jù)Box-Behnken設(shè)計原理,進(jìn)行響應(yīng)面設(shè)計。以A靜置時間、B超聲時間、C料液比、D PBS濃度為自變量,以鹽地堿蓬蛋白提取率(Y)為響應(yīng)值,設(shè)計四因素三水平的響應(yīng)面優(yōu)化模型。具體設(shè)計如表1所示。

表1 鹽析法試驗因素水平及編碼Table 1 Factors level and coding of salting out method

1.6 鹽地堿蓬粗蛋白功能特性的測定

通過凱氏定氮測得凍干后鹽地堿蓬粗蛋白粉末中蛋白含量為43.75%,以大豆蛋白含量為45.37%的大豆粗蛋白粉作為對照品測定鹽地堿蓬粗蛋白的功能特性。參考相關(guān)文獻(xiàn)[14-15],分別測定其在不同pH值下的持水性、溶解度、起泡性和乳化性,同時對持油性進(jìn)行測定。

1.6.1 蛋白質(zhì)持水性的測定

取蛋白樣品0.2 g(記為m),加入不同pH值下的蒸餾水4 mL置于離心管(離心管的質(zhì)量記為W1)中,充分混勻,于25℃下靜置30 min,6 000 r/min離心20 min,棄上清液,稱重(記為W2)。公式如下。

1.6.2 蛋白質(zhì)持油性的測定

取蛋白樣品0.2 g(記為m),加入2 mL大豆油置于離心管(離心管的質(zhì)量記為W1)中,充分混勻,于25℃下靜置30 min,6 000 r/min離心20 min,倒掉上清液,稱重(記為W2)。公式如下。

1.6.3 蛋白質(zhì)的溶解度測定

準(zhǔn)確稱取蛋白粉樣品0.2 g,向其中加入20 mL不同pH值下的H2O,超聲30 min,隨后在25℃,6 000 r/min下離心20 min,采用凱氏定氮法測定上清液中的蛋白含量。將上清液中的蛋白含量占總蛋白含量的百分比記為蛋白質(zhì)的溶解度。

1.6.4 蛋白質(zhì)的乳化性和乳化穩(wěn)定性測定

準(zhǔn)確配制質(zhì)量濃度為1.0%的蛋白質(zhì)溶液10 mL,用1 mol/L HCl或1 mol/L NaOH調(diào)溶液pH值至2.0、4.0、6.0、8.0、10.0,加入 5 mL 大豆油,用高速分散機對溶液進(jìn)行攪打,10 000 r/min攪打 2 min后,迅速以2 000 r/min,25℃離心10 min,分別測定乳化層的高度及離心管中液體總高度,然后再在80℃水浴中對離心管進(jìn)行加熱,時間為30 min,放冷后,2 000 r/min,25℃離心10min,再次對乳化層的高度進(jìn)行測定,公式如下。

1.6.5 蛋白質(zhì)的起泡性和泡沫穩(wěn)定性測定

配制一定質(zhì)量濃度為1.0%蛋白溶液20 mL,用1 mol/L HCl或1 mol/L NaOH調(diào)溶液pH值至2.0、4.0、6.0、8.0、10.0,采用高速剪切機對溶液進(jìn)行攪打,10 000 r/min,25℃攪拌2 min,迅速倒入大量筒中對泡沫體積進(jìn)行測定,記為V1。25℃靜置30 min,再次對泡沫體積進(jìn)行測定,記為V2。公式如下。

1.7 鹽地堿蓬粗蛋白體外抗氧化試驗

1.7.1 DPPH自由基清除能力的測定

DPPH自由基清除能力的測定參考文獻(xiàn)[16],進(jìn)行試驗,將鹽地堿蓬粗蛋白粉末,分別配制成質(zhì)量濃度為 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL 的鹽地堿蓬蛋白溶液,以VC為對照品進(jìn)行抗氧化活性試驗。分別向棕色試管中加入 5 mL 質(zhì)量濃度為 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL的鹽地堿蓬蛋白溶液和相同質(zhì)量濃度的VC溶液,加入2 mL濃度為0.2 mmol/L的DPPH溶液,混合均勻,避光反應(yīng)30 min,在595 nm處測定溶液的吸光度,每組均測定3次,計算公式如下。

式中:A1為DPPH與樣品混合液的吸光度;A2為無水乙醇與樣品混合液的吸光度;A0為蒸餾水與DPPH混合液的吸光度。

1.7.2 磷鉬絡(luò)合物法測定抗氧化活性

參考文獻(xiàn)[17],分別取不同濃度的樣品溶液0.2mL,0.6 mL反應(yīng)液(0.6 mol/L硫酸、28 mmol/L磷酸鈉和4 mmol/L鉬酸銨0.2 mL),混勻后置于95℃水浴中恒溫90 min,冷卻至25℃后,在波長695 nm測其吸光度A??瞻滓河?.2 mL溶劑代替樣品液。以VE作為對照,所有測定平行進(jìn)行3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗結(jié)果與分析

2.1.1 靜置時間對鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響

靜置時間對鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響見圖1。

圖1 靜置時間對鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響Fig.1 The effect of standing time on the extraction rate of Suaeda salsa crude protein

如圖1所示,鹽地堿蓬蛋白的提取率隨靜置時間的增加,呈先上升后下降的趨勢,當(dāng)靜置時間在0~60 min時,蛋白提取率增長顯著,這可能是由于隨靜置時間的增加,鹽地堿蓬粉末被充分溶解,蛋白分子更易溶出,當(dāng)靜置時間為60 min時,蛋白提取率為43.45%最高;當(dāng)靜置時間超過60 min后,蛋白提取率下降。

2.1.2 超聲時間對鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響

超聲時間對鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響見圖2。

圖2 超聲時間對鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響Fig.2 The effect of ultrasound time on the extraction rate of crude protein of Suaeda salsa

如圖2所示,鹽地堿蓬粗蛋白提取率隨時間的增加,呈先升高后降低的趨勢,當(dāng)時間在0~30 min時,蛋白提取率隨時間增長,這可能是由于隨超聲時間的增加,鹽地堿蓬細(xì)胞壁被充分破壞,溶出的蛋白分子增加,當(dāng)時間為30 min時,蛋白提取率為40.84%最高;當(dāng)時間大于30 min后,蛋白提取率下降。

2.1.3 料液比對鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響

料液比對鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響見圖3。

圖3 料液比對鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響Fig.3 The effect of material-to-liquid ratio on the extraction rate of Suaeda salsa crude protein

如圖3所示,隨著溶劑量增加,鹽地堿蓬粗蛋白的提取率呈先升高后降低的趨勢,當(dāng)料液比在1∶9(g/mL)~1∶13(g/mL)時,蛋白提取率隨溶劑量的增加而升高,最高提取率達(dá)40.03%;繼續(xù)增加溶劑量,鹽地堿蓬粗蛋白提取率下降。這可能是由于溶劑量較小時,鹽地堿蓬脫脂粉末未完全溶解,且溶液黏性大,阻礙蛋白分子的溶出,當(dāng)溶劑量增大時,鹽地堿蓬脫脂粉溶解充分,蛋白提取率隨之增加。

2.1.4 PBS濃度對鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響

PBS濃度對鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響見圖4。

圖4 PBS濃度對鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響Fig.4 The effect of PBS concentration on the extraction rate of crude protein of Suaeda salsa

如圖4所示,鹽地堿蓬粗蛋白的提取率隨PBS濃度的增加,呈先升高后下降的趨勢,當(dāng)PBS濃度在0.01 mol/L~0.03 mol/L時,隨著PBS濃度的增大,蛋白提取率也隨之升高,這可能是由于蛋白分子間的氫鍵被破壞,使得蛋白分子溶出增加,蛋白提取率在PBS濃度0.03 mol/L處最高為42.86%;當(dāng)PBS濃度大于0.03 mol/L后,蛋白提取率下降,這可能是由于PBS濃度過大時,可能會破壞蛋白分子結(jié)構(gòu),所以隨PBS濃度的增大,蛋白提取率呈下降的趨勢。

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗結(jié)果分析

2.2.1 響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果

響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果見表2。

表2 響應(yīng)面試驗設(shè)計及結(jié)果Table 2 Response surface test design and results

運用Design-Expert10軟件,對以上各結(jié)果進(jìn)行回歸擬合,得到以 A(靜置時間)、B(超聲時間)、C(料液比)、D(PBS濃度)為自變量,以鹽地堿蓬粗蛋白提取率(Y)為響應(yīng)值的二次多項回歸方程:Y=46.12+0.14A-0.56B+0.91C+4.01D-1.07AB+0.52AC+0.15AD+0.26BC+1.00BD-0.89CD-5.08A2-3.02B2-5.11C2-3.30D2。

對回歸模型的方差分析見表3。

表3 回歸模型方差分析Table 3 Regression model analysis of variance

續(xù)表3 回歸模型方差分析Continue table 3 Regression model analysis of variance

由表3可以看出,該模型F值為6.14,P值0.0008<0.001,表明該模型差異極顯著;失擬項P值0.139 9>0.05,不顯著,結(jié)果表明,回歸模型可以接受;模型決定系數(shù)R2=0.859 9,說明鹽地堿蓬粗蛋白提取率與該模型擬合程度較高,能夠較好地反映不同因素與響應(yīng)值(Y)的關(guān)系。模型中 D、A2、B2、C2、D2對蛋白提取率影響極顯著;A、B、C、AB、AC、AD、BC、BD、CD 影響不顯著。根據(jù)F值,各因素對蛋白提取率的影響的主次順序為PBS濃度>料液比>超聲時間>靜置時間。

2.2.2 響應(yīng)面各因素交互作用分析

運用Design-Expert10軟件,對以上各結(jié)果進(jìn)行分析,得到響應(yīng)曲面圖5。

圖5 響應(yīng)面優(yōu)化圖Fig.5 Response surface optimization diagram

3D曲面立體圖是各因素對蛋白提取率影響的最直觀的展示,曲面越陡,證明該因素對響應(yīng)值的影響越大;曲面越緩,證明該因素對響應(yīng)值的影響越微小。圖5b、圖5c、圖5e、圖5f中曲面較為陡峭,說明PBS濃度與靜置時間、料液比、超聲時間的交互作用和料液比與靜置時間的交互作用對蛋白提取率的影響較大,而且由曲面可看出,PBS濃度對蛋白提取率的影響最大,其次為料液比、超聲時間、靜置時間的影響較小,與表3的分析結(jié)果一致;圖5a、圖5d曲面平緩,說明超聲時間與靜置時間、料液比與超聲時間的交互作用對蛋白提取率的影響較小。

2.2.3 最佳工藝驗證試驗

運用Design-Expert10軟件,分析響應(yīng)面試驗結(jié)果,得到蛋白提取的最佳工藝參數(shù)為PBS濃度0.042mol/L,超聲時間 30.06 min,料液比 1∶13.15(g/mL),靜置時間61.39 min,預(yù)測蛋白提取率為47.35%。在實際操作過程中,將最佳工藝參數(shù)調(diào)整為PBS濃度0.04 mol/L,超聲時間 30 min,料液比 1∶13(g/mL),靜置時間 61 min,重復(fù)3次驗證試驗,得到的蛋白提取率為(47.03±0.34)%,與模型預(yù)測值的相對偏差僅為0.32%,說明該模型能夠較好地預(yù)測鹽地堿蓬粗蛋白提取率。

2.3 鹽地堿蓬蛋白的功能特性

2.3.1 不同pH值對鹽地堿蓬蛋白持水性的影響

pH值對蛋白持水性的影響見圖6。

圖6 pH值對蛋白持水性的影響Fig.6 The effect of pH on protein water retention

由圖6可知,兩種蛋白的持水性均隨pH值的增大而下降。這是因為pH值影響蛋白分子的帶電狀態(tài),改變蛋白質(zhì)與水的相互作用強度,以及蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互作用,從而改變蛋白的持水力。兩種蛋白均在pI(4.5)附近呈現(xiàn)出較差的持水性,當(dāng)pH值臨近pI時,增加了蛋白分子間的相互作用力,吸水能力減弱。就整體而言,鹽地堿蓬蛋白的持水性較高。

2.3.2 蛋白持油性的測定結(jié)果

蛋白質(zhì)吸收油脂的能力決定了蛋白質(zhì)的持油性。在肉制品的生產(chǎn)加工中,蛋白質(zhì)常被用作防腐劑,以吸收油脂,防止產(chǎn)品漏油,保證產(chǎn)品的良好口感。由試驗可得,鹽地堿蓬蛋白和大豆蛋白的持油力分別為(4.74±0.02)g/g和(1.90±0.04)g/g,表明鹽地堿蓬蛋白具有良好的持油效果,可用作開發(fā)吸附劑來吸附肉制品中的油脂。

2.3.3 不同pH值對鹽地堿蓬蛋白乳化性和乳化穩(wěn)定性的影響

pH值對蛋白乳化性和乳化穩(wěn)定性的影響見圖7。

圖7 pH值對蛋白乳化性和乳化穩(wěn)定性的影響Fig.7 The effect of pH on protein emulsification and emulsifying stability

由圖7可知,隨著pH值的升高兩種蛋白的乳化性大體呈現(xiàn)先下降后升高的趨勢。當(dāng)pH值為4接近pI時,鹽地堿蓬蛋白和大豆蛋白的乳化性最小,分別為13.33%、20%,乳化穩(wěn)定性也最小,分別為38%、35%;但當(dāng)pH值偏離pI后,蛋白質(zhì)的乳化性和乳化穩(wěn)定性均增大,導(dǎo)致這種結(jié)果的原因在于,當(dāng)pH值接近pI時,蛋白分子間靜電力較弱,蛋白質(zhì)分子易聚集產(chǎn)生沉淀,從而減弱了蛋白的乳化性及乳化穩(wěn)定性;當(dāng)pH值偏離pI后,蛋白溶解度變大,分子間的作用力增強,乳化能力隨之增強。整體而言鹽地堿蓬蛋白乳化性能略低于大豆蛋白,具有相對較好的乳化效果,證明鹽地堿蓬蛋白可用作開發(fā)新的表面活性劑。

2.3.4 不同pH值對鹽地堿蓬蛋白起泡性和泡沫穩(wěn)定性的影響

pH值對蛋白起泡性和泡沫穩(wěn)定性的影響見圖8。

圖8 pH值對蛋白起泡性和泡沫穩(wěn)定性的影響Fig.8 The effect of pH on protein foaming and foam stability

在蛋糕、冰激凌等食品的加工中,常添加一定量的蛋白質(zhì),這是由于蛋白較好的起泡能力能夠提高食品的口感并使其結(jié)構(gòu)更加蓬松[18]。由圖8可知,隨著pH值的增大,蛋白的起泡性呈先下降后上升的趨勢,而蛋白的泡沫穩(wěn)定性卻與之相反,呈先上升后下降的趨勢。當(dāng)pH值為4接近pI時,兩種蛋白的起泡性最小,分別為37%、33.33%,而此時泡沫的穩(wěn)定性最高,分別為85.7%、80%;當(dāng)pH值偏離pI時,蛋白的起泡性均變大,而蛋白的泡沫穩(wěn)定性均減小。造成這種結(jié)果的原因在于,當(dāng)pH值接近pI時,蛋白分子析出,使得溶液中蛋白分子減少,并且水溶液中參與氣泡形成的蛋白減少,從而使其起泡能力減弱,同時,在高速攪打時,蛋白質(zhì)與泡沫通過靜電作用相結(jié)合,使泡沫厚度增加,進(jìn)而提高泡沫的穩(wěn)定性。綜上所述,鹽地堿蓬蛋白起泡性略高于大豆蛋白,具有較好的起泡能力,可以用作開發(fā)食品加工中的添加劑。

2.3.5 不同pH值對鹽地堿蓬蛋白溶解度的影響

pH值對蛋白溶解度的影響見圖9。

圖9 pH值對蛋白溶解度的影響Fig.9 The effect of pH on protein solubility

蛋白溶解度,是蛋白在食品加工中應(yīng)用的一個重要因素,利用蛋白的溶解性,可以提高飲料的口感、風(fēng)味和營養(yǎng)價值。由圖9所示,隨pH值的增大,蛋白的溶解度呈先下降后上升的趨勢,當(dāng)pH值為4接近pI時,兩種蛋白的溶解度最小,分別為10%、3.26%;當(dāng)pH值大于4后,溶解度變大,這可能由于pH值偏離pI后,蛋白分子間作用力增強,凝聚力減弱,更易溶解;pH值接近pI時,蛋白分子因靜電作用而聚集產(chǎn)生沉淀,溶解度降低。整體而言,鹽地堿蓬蛋白溶解性略高于大豆蛋白,具有較好的溶解性,可用作開發(fā)食品加工中的口味添加劑。

2.4 鹽地堿蓬粗蛋白抗氧化性試驗

2.4.1 鹽地堿蓬粗蛋白對DPPH自由基的清除能力

鹽地堿蓬粗蛋白對DPPH自由基的清除能力見圖10。

圖10 鹽地堿蓬粗蛋白對DPPH自由基的清除能力Fig.10 Scavenging ability of Suaeda salsa crude protein on DPPH free radicals

由圖10可知,鹽地堿蓬粗蛋白具有一定的抗氧化能力,但與VC相比,其抗氧化能力相對較弱。當(dāng)質(zhì)量濃度在0.2 mg/mL~1.0 mg/mL內(nèi),蛋白對DPPH自由基的清除率隨鹽地堿蓬蛋白質(zhì)量濃度的增加而增強,其半數(shù)清除力濃度IC50為0.757 mg/mL。

2.4.2 磷鉬絡(luò)合物法測定抗氧化活性

鹽地堿蓬蛋白的抗氧化活性見表4。

表4 鹽地堿蓬粗蛋白的抗氧化活性Table 4 Antioxidant activity of Suaeda salsa crude protein

磷鉬絡(luò)合物法是測定抗氧化物質(zhì)是否具有將Mo(VI)還原生成綠色的 Mo(V)絡(luò)合物的方法。在695 nm處測定溶液的吸光度A,A值越大,證明其還原性越強,則抗氧化性越強。由表4可知,隨著鹽地堿蓬蛋白質(zhì)量濃度的增加,抗氧化活性也隨之增強。且鹽地堿蓬粗蛋白的抗氧化活性略高于VE。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

鹽析法提取過程中,所有的操作均在低溫環(huán)境下進(jìn)行,避免溫度過高破壞蛋白結(jié)構(gòu),蛋白在鹽溶液中相對穩(wěn)定,有利于對蛋白結(jié)構(gòu)的保護(hù)。但在超聲時,對溫度的控制相對繁瑣,有待繼續(xù)改進(jìn)。本文分別測定了在不同pH值下鹽地堿蓬蛋白的持水性、溶解度、乳化性能及起泡能力,4種結(jié)果均在等電點(pI)附近出現(xiàn)較為明顯的變化。這可能是因為,當(dāng)pH值接近pI時,蛋白質(zhì)分子間發(fā)生了一系列的物理反應(yīng),從而導(dǎo)致鹽地堿蓬蛋白的功能特性出現(xiàn)明顯的變化。

3.2 結(jié)論

本文通過單因素試驗和響應(yīng)面優(yōu)化法得到最佳工藝參數(shù)為PBS濃度0.04 mol/L,超聲時間30 min,料液比 1∶13(g/mL),靜置時間 61 min,為鹽地堿蓬粗蛋白的提取與開發(fā)奠定基礎(chǔ)。此外,在不同pH值下鹽地堿蓬粗蛋白功能特性試驗表明,當(dāng)溶液的pH值接近pI時,蛋白的乳化性、乳化穩(wěn)定性、溶解性、起泡性均降到最低,而泡沫穩(wěn)定性最大;偏離pI后,除泡沫穩(wěn)定性呈下降趨勢外,其余各項指標(biāo)均呈上升趨勢。同時,體外抗氧化試驗表明,鹽地堿蓬蛋白對DPPH自由基具有一定的清除能力,對磷鉬絡(luò)合物具有一定的還原作用。本研究為更廣泛地開發(fā)利用鹽地堿蓬蛋白提供科學(xué)依據(jù)。

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