不同提取方法對甜蕎蛋白理化特性的影響

萬晨茜，白文明，高立城，孫領(lǐng)航，馮佰利，高金鋒

（西北農(nóng)林科技大學(xué)農(nóng)學(xué)院，旱區(qū)作物逆境生物學(xué)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，陜西楊凌712100）

甜蕎（Fagopyrum esculentum Moench）又名普通蕎麥，屬于蓼科（Polygonaceae）蕎麥屬（Fagopyrum Mill），英文名common buckwheat。蕎麥屬于小宗雜糧作物，原產(chǎn)于中國，在世界上廣泛種植[1-2]。甜蕎在我國大多分布于北方，主要栽種于東北、華北、西北和西南云貴川一帶的高寒丘陵地區(qū)，具有生長期短、耐寒性較強(qiáng)的特點(diǎn)[3-4]。甜蕎是蕎麥的兩個栽培種之一，是一種藥食同源作物，在營養(yǎng)、藥用和食品方面具有很高的價值[5]。隨著人們生活水平逐漸提高，越來越多的人開始關(guān)注食療及全谷物攝取，甜蕎作為一種藥食兼用作物正日益受到人們的青睞。蛋白質(zhì)是甜蕎的重要營養(yǎng)組分，約占甜蕎籽粒含量的15%左右，高于普通禾谷類作物，且具有良好的氨基酸平衡模式和很高的生物學(xué)價值[6]。Han等對蕎麥、小麥等9種谷物的蛋白質(zhì)質(zhì)量和從這些谷物中獲得成人可消化必需氨基酸進(jìn)行了評分，發(fā)現(xiàn)蕎麥評分最高，被認(rèn)為是谷物中最好的蛋白質(zhì)來源[7]。在生產(chǎn)與研究中，不同方法提取的蛋白質(zhì)其純度和理化特性有所不同，而理化特性又決定了蛋白質(zhì)制品的功能和加工特性[8]。目前，蛋白質(zhì)提取方法主要有堿溶酸沉法、酶法、鹽浸法、超聲波輔助提取法等。水稻、大麥、小麥、鷹嘴豆、豌豆、扁豆等蛋白質(zhì)的提取常采用堿溶酸沉法[9-12]；葡萄籽、花生、油菜籽、芋艿蛋白質(zhì)則采用酶法[13-17]；蠶豆蛋白質(zhì)的提取則常采用鹽浸法[18]；大豆、小麥胚芽、碎米則采用超聲波輔助提取法，提高脫脂大豆分離蛋白的回收率，同時改變某些功能特性[19-21]。

目前，關(guān)于甜蕎蛋白質(zhì)提取方法的研究雖有報道，但未進(jìn)行不同提取方法之間的比較。本研究按照前人已優(yōu)化的蛋白質(zhì)提取工藝，并加以改進(jìn)，應(yīng)用堿溶酸沉法、酶法、鹽浸法3種方法提取甜蕎籽粒蛋白質(zhì)，比較研究不同提取方法對甜蕎粗蛋白以及蛋白各組分含量、蛋白顆粒形態(tài)、溶解性、泡沫特性、乳化特性、持水性、持油性、熱變性等理化特性的影響，以期獲得適宜各類食品加工的甜蕎蛋白質(zhì)提取方法，旨在為甜蕎蛋白質(zhì)提取工藝及食品加工利用提供技術(shù)參考。

1 材料與儀器

1.1 試驗(yàn)材料與試劑

試驗(yàn)材料所用甜蕎品種為西農(nóng)9976，由西北農(nóng)林科技大學(xué)小宗糧豆課題組提供，為2017年收獲籽粒。選取大小均勻一致，籽粒飽滿，色澤正常的籽粒500 g，用于蛋白質(zhì)提取。

石油醚、乙醇：成都市科隆化學(xué)品有限公司；鹽酸：洛陽昊華化學(xué)試劑有限公司；堿性蛋白酶（酶活2.0×105U/g）、酪蛋白：北京索萊寶科技有限公司；蔗糖（食品級）、氯化鈉、氫氧化鈉、磷酸氫二鈉、磷酸二氫鈉、五水合硫酸銅、酒石酸鉀鈉：廣東光華科技股份有限公司；以上化學(xué)試劑均為分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

Blue Star B分光光度計(jì)：北京萊伯泰科儀器股份有限公司；SF-TDL-5A低速臺式大容量離心機(jī)：上海菲恰爾分析儀器有限公司；FW-100D高速萬能粉碎機(jī)：天津鑫博得儀器有限公司；S-4800型場發(fā)射掃描電子顯微鏡：日本日立公司；Q2000型差示掃描量熱儀；DGX-9243B電熱鼓風(fēng)干燥箱：上?，槴\試驗(yàn)設(shè)備有限公司；XHF-D高速分散器（內(nèi)切式勻漿機(jī)）：寧波新芝生物科技股份有限公司。

2 方法

2.1 甜蕎蛋白質(zhì)提取方法

2.1.1 堿溶酸沉法

參考并改進(jìn)陶健等[22]的方法，精選甜蕎籽粒500 g進(jìn)行脫殼處理并浸泡在石油醚中30 min，得到脫脂蕎麥，將其放入40℃左右的烘箱中烘干至無石油醚味。用高速萬能粉碎機(jī)磨粉，并放入105℃烘箱中2 h，蒸干水分以及物料結(jié)晶水。過100目篩，得到蕎麥全粉。將全粉按液料比15∶1（mL/g）添加蒸餾水，50℃水浴一定時間，保鮮膜封口防止水分蒸發(fā)。待燒杯內(nèi)溫度達(dá)到試驗(yàn)設(shè)計(jì)的溫度時，緩慢加入0.5 mol/L NaOH溶液，調(diào)pH值至8.0，攪拌提取30 min，期間保持pH值恒定。將物料和浸提液轉(zhuǎn)移入離心管中，4 000 r/min離心10 min，去掉離心管底部淀粉沉淀物，上清液用0.5 mol/L HCl調(diào)節(jié)pH值至3.8（等電點(diǎn)），生成絮狀沉淀，即為固體蛋白質(zhì)，4 000 r/min離心10 min，倒掉上清液，沉淀加15 mL蒸餾水洗滌3次，4 000 r/min離心10 min，收集沉淀。用50%的乙醇溶液反復(fù)洗滌3次，4 000 r/min離心10 min，收集沉淀，真空冷凍干燥24 h，得到蕎麥粗蛋白粉末，收集置于4℃冰箱中備用。

2.1.2 酶法

利用張超等[23]的方法，精選甜蕎籽粒500 g進(jìn)行脫殼脫脂處理，磨粉后放入105℃烘箱中2 h，蒸干水分以及物料結(jié)晶水。過100目篩，得到蕎麥全粉。按液料比10∶1（mL/g）添加蒸餾水，在40℃水浴上保持一段時間，保鮮膜封口防止水分蒸發(fā)。待燒杯內(nèi)溫度達(dá)到試驗(yàn)設(shè)計(jì)的溫度時，緩慢加入0.5 mol/L NaOH溶液，調(diào)pH值至10.0，之后加入堿性蛋白酶，不斷攪拌提取50 min，期間保持pH值恒定。將物料和浸提液轉(zhuǎn)移入離心管中，4 000 r/min離心10 min。上清液用85℃水浴10 min滅酶，隨后用0.5 mol/L HCl調(diào)節(jié)pH值至3.8（等電點(diǎn)），生成絮狀沉淀，即為固體蛋白質(zhì)，其它步驟同2.1.1。

2.1.3 鹽浸法

參照并改進(jìn)魏決等[24]的方法，精選甜蕎籽粒500 g進(jìn)行脫殼脫脂處理，磨粉后放入烘箱烘干。過100目篩得到蕎麥全粉。按液料比10：1（mL/g）添加鹽濃度為8%的NaCl溶液，在40℃水浴上保持一段時間，保鮮膜封口防止水分蒸發(fā)。待燒杯內(nèi)溫度達(dá)到試驗(yàn)設(shè)計(jì)的溫度時，緩慢加入0.5 mol/L NaOH溶液，調(diào)pH值至6.5，不斷攪拌提取1 h，期間保持pH值恒定。將物料和浸提液轉(zhuǎn)移入離心管中，4 000 r/min離心10 min。上清液用0.5 mol/L HCl調(diào)節(jié)pH值至3.8（等電點(diǎn)），生成絮狀沉淀，即為固體蛋白質(zhì)。其它步驟同2.1.1。

2.2 甜蕎蛋白質(zhì)主要理化性質(zhì)

2.2.1 甜蕎粗蛋白的顆粒形態(tài)

采用電子顯微鏡進(jìn)行觀察，取少量甜蕎蛋白質(zhì)均勻地灑在雙面膠上并固定于載物臺，真空條件下用離子濺射噴鍍儀將其噴金，于真空干燥器中干燥保存。測樣時，用Nova Nano SEM-450型場發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察粗蛋白粒形態(tài)與結(jié)構(gòu)。電鏡加速電壓為5.0 kV，放大倍數(shù)為5 000倍和2×104倍。

2.2.2 蛋白質(zhì)組分的制備及含量測定

參照Osboren法[25]，稱取5 g甜蕎麥脫脂粗蛋白，加入10倍的蒸餾水，在20℃室溫下用磁力攪拌器攪拌2 h，4 000 r/min離心10 min，除去沉淀，保留上清液，上清液即為清蛋白；沉淀物加入10倍體積的0.5 mol/L NaCl溶液，充分溶解后，在20℃室溫下攪拌 2 h，4 000 r/min離心10 min，收集上清液，上清液即為球蛋白；再向鹽溶液提取的殘留物中加入10倍體積的70%乙醇溶液，充分溶解后，在20℃室溫下攪拌2 h，4 000 r/min離心10 min，收集上清液，即為醇溶蛋白；之后向經(jīng)乙醇溶液提取得殘留物中加10倍體積的0.1 mol/L NaOH溶液，充分溶解后，在20℃室溫下攪拌2 h，4 000 r/min離心10 min，保留上清液即為谷蛋白。分別將上述各類蛋白溶液定容于100 mL容量瓶中，從每個容量瓶中吸取10 mL提取液，放入消解管中，然后加入3 g K2SO4，0.2 g CuSO4和10 mL濃硫酸，420℃煮90 min，冷卻后通過凱氏定氮法分別進(jìn)行各蛋白組分中蛋白質(zhì)含量測定。粗蛋白含量測定則稱取蕎麥粉0.2 g，應(yīng)用凱氏定氮法進(jìn)行測定。

2.2.3 溶解性

參照朱慧等[26]的方法，取3個50 mL刻度離心管，分別加入25 mL 0.1 mol/L NaOH溶液，然后加入0.100 g蕎麥蛋白樣品，于22℃左右23 000 r/min均質(zhì)分散 2 min，放置30 min，4 000 r/min離心5 min，上清液分別用濾紙過濾于50 mL燒杯中，吸取1 mL樣品溶液，加入4 mL雙縮脲試劑，應(yīng)用雙縮脲反應(yīng)比色測得3種溶液的蛋白質(zhì)含量C0。另取3個50 mL刻度離心管，各自加入25 mL混合液（pH7.5，NaCl質(zhì)量濃度為3%、蔗糖質(zhì)量濃度為1%的磷酸鹽緩沖溶液）。再分別加入0.1 g甜蕎蛋白樣品23 000 r/min均質(zhì)分散2 min，放置30 min后在 4 000 r/min離心 5 min，上清液用濾紙過濾于50 mL燒杯中，吸取1 mL樣品溶液，加入4 mL雙縮脲試劑，應(yīng)用雙縮脲反應(yīng)比色測得各溶液的蛋白質(zhì)含量C1、C2、C3，則樣品蛋白質(zhì)的溶解性（protein solubility，PS，%）分別為 C1/C0×100、C2/C0×100、C3/C0×100。

2.2.4 泡沫特性

蛋白質(zhì)的泡沫性能包括起泡性和泡沫穩(wěn)定性。取一定量混合液，加入3%質(zhì)量濃度的蛋白樣品，測量溶液的體積V1，在勻質(zhì)機(jī)中23 000 r/min均質(zhì)2 min后，測量攪打停止時的泡沫體積V2，放置3 min后測量此時的泡沫體積V3。按式（1）、（2）計(jì)算起泡性（foaming capacity，F(xiàn)C）和泡沫穩(wěn)定性（foaming stability，F(xiàn)S）。

2.2.5 乳化特性

蛋白質(zhì)的乳化特性包括乳化能力和乳化穩(wěn)定性。將15 mL混合液加入0.100 g的蛋白樣品，用勻質(zhì)機(jī)以23 000 r/min均質(zhì)2 min后，加入15 mL色拉油，再在23 000 r/min均質(zhì)2 min，立取10 mL的乳狀液于10 mL刻度離心管中，在2 500 r/min離心5 min，取出離心管，讀出乳化層的體積。按照公式（3）計(jì)算乳化能力（emulsifying capacity，EC）；將以上乳化樣品于 80℃水浴30 min，取出冷卻后讀出乳化層高度，按照公式（4）計(jì)算乳化穩(wěn)定性（emulsifying stability，ES）。

2.2.6 持水性

準(zhǔn)確稱取0.100g蛋白樣品于10mL離心管中，加入5 mL混合液，用玻璃棒攪拌將樣品攪勻，于2 500 r/min離心10 min，離心后除去上層清液稱質(zhì)量，按式（5）計(jì)算持水性（water holding，WH）。

式中：m為樣品質(zhì)量，g；m1為離心管和樣品質(zhì)量，g；m2為離心管和沉淀物質(zhì)量，g。

2.2.7 持油性

準(zhǔn)確稱取0.200 g樣品于10 mL離心管中，加入2 mL色拉油，20℃室溫下靜置1 h后，在3 500 r/min離心20 min，倒掉上清液，10 min后稱量離心管和沉淀的質(zhì)量，按式（6）計(jì)算持油性（fat absorption，F(xiàn)A）。

式中：m為樣品質(zhì)量，g；m1為離心管和樣品質(zhì)量，g；m2為離心管和沉淀物質(zhì)量，g。

2.2.8 熱特性

采用差示掃描量熱儀（differentialscanningcalorimetry，DSC）進(jìn)行，分別稱取2 mg的3種方法提取的蛋白冷凍干燥制品置于鋁盒中并密封，以空鋁盒為對照，氮?dú)饬魉?0 mL/min，掃描范圍是30℃～120℃，升溫速率是10℃/min。對3種方法提取的蛋白質(zhì)樣品起始變性溫度（initial temperature，Ti）、變性溫度（peak temperature，Tp）和熱焓值（ΔH）進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)均為3次重復(fù)的平行樣品值。數(shù)據(jù)采用SPSS19.0、Origin 9.1進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，顯著性差異檢驗(yàn)采用（least significant difference，LSD）最小顯著差異法（P＜0.05）進(jìn)行分析。

3 結(jié)果與分析

3.1 甜蕎粗蛋白的顆粒形態(tài)

3種方法提取的甜蕎粗蛋白粉如圖1所示。

圖1 3種提取方法得到的蛋白質(zhì)粉末Fig.1 Buckwheat protein powder of 3 kinds of extraction methods

通過感官比較可以看出，堿溶酸沉法得到的甜蕎籽粒粗蛋白呈現(xiàn)暗黃色；酶法則表現(xiàn)為棕褐色；鹽浸法則呈現(xiàn)為白色。3種提取方法所得的蛋白質(zhì)顆粒形態(tài)見圖2。

由圖2可知，不同提取方法得到的甜蕎蛋白質(zhì)顆粒形態(tài)有一定差異，蛋白質(zhì)整體呈現(xiàn)出不規(guī)則形狀。堿溶酸沉法和酶法提取的蛋白質(zhì)顆粒整體都偏大，前者孔隙小且多，后者孔隙大且數(shù)量適中；鹽浸法提取的蛋白質(zhì)顆粒最小且表面相對較光滑平整。前兩種方法提取的蛋白表面有鱗片狀突起，可能因?yàn)闅溲趸c對甜蕎籽粒蛋白質(zhì)有一定的刺激和影響，增大了蛋白質(zhì)的表面積，從表面特征可以推斷堿溶酸沉法和酶法得到的甜蕎籽粒蛋白具有較強(qiáng)的持水性和吸油性。Shuo Chen等[27]通過堿溶酸沉法提取大豆蛋白質(zhì)，發(fā)現(xiàn)不同的樣品表現(xiàn)出相似的顆粒形貌，姜黃素結(jié)合對顆粒聚集沒有產(chǎn)生明顯的影響。Stathopulos等[28]研究了蛋白質(zhì)的超聲作用導(dǎo)致類似淀粉樣蛋白的聚集體的形成，且發(fā)現(xiàn)超聲引起的聚集量與超聲處理的程度成正比。Shulai Lu等[29]以牛血清白蛋白為模板，通過使用掃描電子顯微鏡觀察了具有磁化率的蛋白顆粒形貌，研究了效果分散劑的種類和數(shù)量、攪拌速度、引發(fā)劑的數(shù)量和添加方法等對蛋白顆粒形貌的影響。掃描電鏡照片顯示，得到的蛋白顆粒均為球形。不同的是，該試驗(yàn)研究的是濕條件下的蛋白顆粒形貌，而本研究所用的材料是冷凍干燥后的蛋白粉末，因此結(jié)果會有所不同。

圖2 3種提取方法得到的蛋白質(zhì)顆粒形態(tài)Fig.2 Buckwheat protein′s particle morphology of 3 kinds of extraction methods

3.2 蛋白質(zhì)及其各組分含量

3種提取方法所得粗蛋白及清蛋白、醇溶蛋白、球蛋白、谷蛋白含量如圖3所示。

圖3 3種提取方法所得粗蛋白及清蛋白、醇溶蛋白、球蛋白、谷蛋白含量Fig.3 Buckwheat protein′s crude protein，albumin，gliadin，globulin and gluten content of 3 kinds of extraction methods

由圖3可知，利用堿溶酸沉法提取的甜蕎粗蛋白含量最多，為68.28%，顯著高于酶法和鹽浸法；酶法制得的蛋白質(zhì)中醇溶蛋白和谷蛋白含量最高，分別為4.62%和43.91%，顯著高于其它兩種方法，而小麥面筋主要由麥醇溶蛋白和谷蛋白組成[30]。因此，由酶法提取的蛋白質(zhì)在食品加工方面可能會有更好的面筋特性；利用鹽浸法提取的甜蕎粗蛋白較高，且清蛋白含量最高，為25.01%，且顯著高于堿溶酸沉法和酶法制得的蛋白質(zhì)，這有可能是加入蒸餾水后導(dǎo)致鹽濃度降低，出現(xiàn)鹽溶現(xiàn)象使溶解的清蛋白含量增多。

3.3 溶解性

3種提取方法對蛋白質(zhì)溶解性的影響見圖4。

圖4 3種提取方法得到的蛋白質(zhì)溶解性Fig.4 Buckwheat protein′s solubility of 3 kinds of extraction methods

由圖4可知，利用堿溶酸沉法、酶法、鹽浸法提取的甜蕎蛋白質(zhì)溶解性存在顯著差異。蛋白質(zhì)溶解性主要是蛋白質(zhì)在水中以分散態(tài)存在，在水中的分散量或分散水平。堿溶酸沉法提取的蛋白質(zhì)溶解性最高，為68.75%，顯著高于酶法和鹽浸法提取的蛋白質(zhì)溶解性，說明提取蛋白質(zhì)的pH值環(huán)境較為適宜，并沒有對蛋白質(zhì)的溶解性造成太大破壞。鹽浸法屬于物理提法，它提取的蛋白質(zhì)溶解性偏低，為34.41%，可能是由于鹽離子中和了蛋白質(zhì)的電荷，破壞了雙電層的水化膜，蛋白質(zhì)分子間聚集沉淀析出，使溶解性降低。酶法提取的蛋白質(zhì)溶解性最低，只有24.54%，一是因?yàn)椴捎妹阜ㄌ崛r，需要給堿性蛋白酶提供強(qiáng)堿環(huán)境，破壞了蛋白質(zhì)的某些理化特性；二是酶法提取結(jié)束后需要高溫水浴滅酶，防止蛋白質(zhì)進(jìn)一步被酶分解，加熱使得蛋白質(zhì)分子在疏水作用下分子展開，并通過疏水作用和二硫化物的形成而使分子折疊，從而增加了蛋白質(zhì)的表面疏水性，使得溶解性降低[31]；Cherry等[32]也研究報道了充分加熱脂肪花生種子在100℃～120℃的水中浸泡15 min會降低蛋白質(zhì)溶解性，與本研究結(jié)果一致。

圖5 3種提取方法得到的蛋白質(zhì)泡沫特性Fig.5 Buckwheat protein′s foaming capacity and stability of 3 kinds of extraction methods

3.4 泡沫特性

3種提取方法對蛋白泡沫特性的影響見圖5。

蛋白質(zhì)的起泡性是由于蛋白質(zhì)分子間的范德華力、分子中的羧基與氨基之間的氫鍵能降低相的表面的張力，從而形成穩(wěn)定的泡沫。由圖5可知，利用堿溶酸沉法、酶法、鹽浸法提取的甜蕎蛋白質(zhì)泡沫特性存在顯著差異，起泡性分別為20.67%、58.67%、81.33%；泡沫穩(wěn)定性分別為70.56%、61.35%、85.28%。在起泡性的測定中，鹽浸法所得蛋白的起泡性最好，達(dá)到了81.33%，顯著高于堿溶酸沉法和酶法，這可能是由于鹽浸法提取蛋白質(zhì)時的pH值偏酸性，而蕎麥蛋白在偏酸性條件下的發(fā)泡性較好[33]，其次是酶法，起泡性最差的是堿溶酸沉法；在起泡穩(wěn)定性的測定中，鹽浸法表現(xiàn)最好，其次是堿溶酸沉法，表現(xiàn)最差的是酶法。蛋白溶解性的好壞決定起泡性好壞，但溶解性最好的堿溶酸沉法得到的蛋白質(zhì)的起泡性最差，這可能是由于堿溶酸沉法得到的蛋白中脂肪未去除干凈，較多的脂類嚴(yán)重影響蛋白的起泡性能，阻礙泡沫的產(chǎn)生和穩(wěn)定[34]。綜合以上兩個評價指標(biāo)，鹽浸法更適合用于蛋糕、棉花糖、面包等對起泡性能要求較高的食品加工的蛋白質(zhì)的提取。

3.5 乳化特性

3種提取方法對蛋白乳化特性的影響見圖6。

圖6 3種提取方法得到的蛋白質(zhì)乳化特性Fig.6 Buckwheat protein′s emulsifying capacity and stability of 3 kinds of extraction methods

由圖6可知，利用堿溶酸沉法、酶法、鹽浸法提取的甜蕎蛋白質(zhì)乳化能力分別為62%、51.67%、49.67%；乳化穩(wěn)定性分別為97.33%、85.18%、94.62%。3種方法所得到的蛋白質(zhì)都有良好的乳化能力和乳化穩(wěn)定性。在乳化性測定中，堿溶酸沉法的乳化能力（EC）最高且顯著高于其它兩種方法，而酶法和鹽浸法的乳化能力相差不大。乳化穩(wěn)定性的測定中，3種方法所得蛋白乳化穩(wěn)定性（ES）測定結(jié)果均在85%以上，其中堿溶酸沉法和鹽浸法的乳化穩(wěn)定性最強(qiáng)，達(dá)到了94%以上，說明3種方法所提蛋白都可以較好地長時間保持其乳化作用。Nakai等[35]報道，乳化特性不僅取決于蛋白質(zhì)的溶解性，還取決于特定蛋白質(zhì)的親水親脂平衡。提取方法不同，粗蛋白中每種分離蛋白含量不同，且樣品中殘留的脂質(zhì)可能對蛋白質(zhì)的親水親脂平衡影響更大，因此整體都具有較高的EC和ES值。蛋白質(zhì)乳化作用在一定程度上是與它的溶解性相關(guān)，溶解性良好的蛋白質(zhì)才能表現(xiàn)出良好的乳化性質(zhì)。在本試驗(yàn)中，溶解性最佳的提取蛋白質(zhì)所用方法是堿溶酸沉法，這與乳化性質(zhì)的測定中表現(xiàn)最好的是堿溶酸沉法相符。綜合考慮乳化能力和乳化穩(wěn)定性兩個因素，堿溶酸沉法所提取的粗蛋白乳化特性最佳，這種方法更適合用于冰激凌等甜品的制作，能更好地防止制品中冰結(jié)晶的擴(kuò)大并促使質(zhì)地圓滑。

3.6 持水性

3種提取方法對蛋白持水性的影響見圖7。

圖7 3種提取方法得到的蛋白質(zhì)持水性Fig.7 Buckwheat protein′s water holding capacity of 3 kinds of extraction methods

如圖7所示，3種方法提取的蛋白質(zhì)的持水性均較高，且存在顯著性差異，持水性最好的是酶法提取的蛋白質(zhì)，為532.54%，且顯著高于其它兩種方法；其次是堿溶酸沉法，為447.95%；鹽浸法的持水性最差，為255.88%，顯著低于其它兩種方法。持水性的大小主要依賴于蛋白質(zhì)的表面結(jié)構(gòu)，堿溶酸沉法和酶法提取的蛋白質(zhì)顆粒比鹽浸法提取的蛋白質(zhì)的顆?？紫稊?shù)量多，且表面上有鱗片狀突起，而鹽浸法提取的蛋白質(zhì)相對表面平整光滑，所以前兩者蛋白質(zhì)表面積較大，而酶法制得的蛋白質(zhì)顆粒較小，因而表面積更大，得到的蛋白質(zhì)具有更強(qiáng)的持水性。由于食品加工品質(zhì)主要受蛋白質(zhì)持水性能的影響，如火腿腸中蛋白質(zhì)所能持有的水分越多，口感越鮮嫩，因此酶法提取的蛋白質(zhì)更有利于食品生產(chǎn)。

3.7 持油性

3種提取方法蛋白持油性的影響見圖8。

圖8 3種提取方法得到的的蛋白質(zhì)持油性Fig.8 Buckwheat protein′s fat absorption capacities of 3 kinds of extraction methods

如圖8所示，3種方法提取的蛋白質(zhì)的持油性均較高，且存在顯著性差異，持油性最好的是酶法提取的蛋白質(zhì)，為343.15%，且顯著高于其它兩種方法；其次是堿溶酸沉法，為194.33%；鹽浸法的持油性最差，為186.20%，顯著低于其它兩種方法。蛋白質(zhì)持油性表示其吸附油脂能力的大小，這與它們的表面結(jié)構(gòu)也有關(guān)。堿溶酸沉法和酶法提取的蛋白質(zhì)顆粒比鹽浸法提取的蛋白質(zhì)的顆?？紫抖嗲冶砻姘纪共黄?，而鹽浸法提取的蛋白與前兩者相比表面相對平整光滑，導(dǎo)致前兩者蛋白質(zhì)表面積較大，而酶法制得的蛋白質(zhì)顆粒較小，因而表面積更大，得到的蛋白具有更強(qiáng)的持油性。蛋白質(zhì)的持油性對于火腿腸等含油食品的品質(zhì)有重要的影響，Tomotake等[36]研究發(fā)現(xiàn)蕎麥持油性高于大豆蛋白，說明其吸油性較強(qiáng)，因此蕎麥蛋白可能是功能蛋白在食品中的潛在來源。因此，酶法制得的蛋白質(zhì)更適合作為一種功能蛋白添加到含油食品中。

3.8 熱變性

3種提取方法對蛋白熱變性的影響見表1。

表1 3種提取方法得到的蛋白質(zhì)熱變性Table 1 Comparison of buckwheat protein′s thermal denaturation of 3 kinds of extraction methods

如表1所示，3種提取方法制得的蛋白質(zhì)在起始變性溫度（Ti）和變性溫度（Tp）上并無顯著性差異，說明3種方法提取的蛋白質(zhì)二、三級結(jié)構(gòu)的改變，包括：α-螺旋、β-折疊、無規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)的比例發(fā)生改變的溫度無顯著性差異，即α-螺旋結(jié)構(gòu)的相對強(qiáng)度減小，β-折疊和無規(guī)則卷曲結(jié)構(gòu)相應(yīng)增多的節(jié)點(diǎn)溫度無顯著差異；酶法制得的蛋白質(zhì)熱焓值（ΔH）最高，且顯著高于其它兩種方法，說明具有更好的熱穩(wěn)定性[37]。

4 結(jié)論

3種不同方法提取甜蕎蛋白質(zhì)，其蛋白質(zhì)理化性質(zhì)有所不同。堿溶酸沉法制得的甜蕎蛋白質(zhì)溶解性好、乳化特性強(qiáng)，顯著高于其它兩種方法制得的蛋白質(zhì)；酶法制得的蛋白質(zhì)持水性和持油性高，ΔH最高，熱穩(wěn)定性最強(qiáng)，顯著高于堿溶酸沉法和鹽浸法制得的蛋白質(zhì)；鹽浸法在泡沫特性方面最好，但在持水性和持油性方面表現(xiàn)最差。因此，不同方法提取的甜蕎蛋白質(zhì)在食品加工過程中具有不同的性質(zhì)。綜合分析，堿溶酸沉法和酶法是較適宜的提取甜蕎蛋白質(zhì)的方法。