油酸對(duì)蕓豆蛋白乳化性的影響

譚燦1，祝思宇，邢越淼，羅艷玲，謝金波，林巍

油酸對(duì)蕓豆蛋白乳化性的影響

譚燦1，祝思宇，邢越淼，羅艷玲，謝金波，林巍

（齊齊哈爾大學(xué) 食品與生物工程學(xué)院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

研究了油酸對(duì)蕓豆蛋白乳化性的影響．結(jié)果表明，油酸的加入使蕓豆蛋白的乳化活性顯著升高，在添加量為5%時(shí)，蕓豆蛋白乳化活性最高，為5.56 m2/g，同時(shí)乳化液的穩(wěn)定性也最高，此時(shí)濁度為1.368 NTU；隨著油酸體積分?jǐn)?shù)的增大，蕓豆蛋白的表面疏水性和巰基含量也逐漸增加；內(nèi)源熒光光譜結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著油酸比例的增加，蛋白內(nèi)源熒光強(qiáng)度逐漸降低；紫外吸收光譜結(jié)果顯示，加入油酸后，紫外吸收光譜出現(xiàn)藍(lán)移現(xiàn)象，吸收強(qiáng)度也隨之降低．總之，油酸的加入可提高蕓豆蛋白的乳化性．

蕓豆蛋白；油酸；乳化性

蕓豆作為世界第二大豆類植物，其主要成分是蛋白質(zhì)和粗纖維，可以提供優(yōu)質(zhì)的食物蛋白[1]．近年來，對(duì)蕓豆蛋白的提取工藝和理化性質(zhì)進(jìn)行了大量研究，但目前蕓豆蛋白在食品及其他行業(yè)的利用率還比較低，主要是因?yàn)槭|豆蛋白的理化性質(zhì)限制了其應(yīng)用．

不飽和脂肪酸的添加可改善食品特性，趙鑫[2]等探究了脂肪酸氧化對(duì)于糖基化反應(yīng)產(chǎn)物以及糖基化蛋白結(jié)構(gòu)的影響，發(fā)現(xiàn)脂肪酸氧化可導(dǎo)致蛋白氧化引發(fā)蛋白空間結(jié)構(gòu)進(jìn)一步展開；孫陽[3]等研究了蛋白復(fù)合膜在添加油酸后其質(zhì)構(gòu)所受影響，并證明添加油酸改性后，兩相能夠更好地融合，形成的復(fù)合膜也更加平滑；周紛[4]等研究了不飽和酸對(duì)豬肉蛋白質(zhì)乳化特性的影響，并證明了有關(guān)于油酸在內(nèi)的3種不飽和脂肪酸對(duì)豬肉鹽溶性蛋白質(zhì)乳化性具有一定程度的影響．這些研究表明，脂肪酸有助于改善蛋白的乳化性．

蕓豆中約含有22.7%的蛋白質(zhì)，但蕓豆蛋白乳化性較差，為充分利用其蛋白質(zhì)資源，提高蕓豆蛋白的利用率，本研究探討了油酸的加入對(duì)蕓豆蛋白乳化性的影響，這將為蕓豆蛋白在食品工業(yè)中的應(yīng)用奠定理論基礎(chǔ)．

1　材料與方法

1.1　儀器與試劑

多功能酶標(biāo)儀（EnSpire型，美國珀金埃爾默公司）；紫外可見分光光度計(jì)（北京瑞利分析儀器有限公司）；真空冷凍干燥機(jī)（Alphal-4/1sc型，德國ZIRBUS公司）；高速離心機(jī)（CF15RXII型，日本日立公司）；高速藥物粉碎機(jī)（WK-600A，青州市精誠機(jī)械有限公司）；水浴恒溫振蕩器（SHA-C，常州榮華儀器制造有限公司）．

紫花蕓豆（Ljubiasti bubreni pasulj，市售，蛋白質(zhì)含量23.77%）；油酸（沈陽市華東試劑廠）；DTNB[5，5'-二硫代雙（2-硝基苯甲酸）]，ANS（8-苯胺-1-萘磺酸，Sigma公司）；Tris-甘氨酸緩沖液（上海雙螺旋生物科技有限公司）；SDS（十二烷基硫酸鈉，天津市凱通化學(xué)試劑有限公司）．

1.2　實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1蕓豆蛋白的提取根據(jù)文獻(xiàn)[5]，將紫花蕓豆浸泡后手工脫皮，50 ℃烘干，粉碎過100目篩，得蕓豆粉．取蕓豆粉與蒸餾水質(zhì)量比例為1∶15，用0.2 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH為8，超聲15 min，40 ℃震蕩提取2.5 h，冷卻后12 000 r/min離心30 min．取上清液用0.2 mol/L HCl溶液調(diào)pH為4.8，5 000 r/min再離心20 min．取沉淀，用pH為4.8的蒸餾水洗2次，pH為7的蒸餾水復(fù)溶，3 000 r/min離心20 min，取上清液冷凍干燥備用．

1.2.2油酸與蕓豆蛋白乳化液的制備配制質(zhì)量濃度為10 mg/mL的蕓豆蛋白溶液，以油酸體積分?jǐn)?shù)0，1%，3%，5%與蕓豆蛋白溶液混合，得到蕓豆蛋白乳濁液．將所得乳濁液樣品轉(zhuǎn)移至離心管中，在0 ℃條件下均質(zhì)乳化，制得不同油酸濃度的蕓豆蛋白乳化液．

1.2.3乳化性及乳化穩(wěn)定性測定根據(jù)文獻(xiàn)[6]測定蕓豆蛋白乳化性及乳化穩(wěn)定性．

1.2.4表面疏水性測定根據(jù)文獻(xiàn)[7]測定蕓豆蛋白表面疏水性．

1.2.5濁度測定取20 mL 0.5 mg/mL的油酸蕓豆蛋白乳化液于離心管中，室溫下水浴20 min取出，340 nm處分別測各樣品的吸光度值，即為不同體積分?jǐn)?shù)下的濁度，對(duì)照組為蒸餾水．

1.2.6巰基含量測定根據(jù)文獻(xiàn)[8]測定蕓豆蛋白表面巰基含量和游離巰基含量．

1.2.7紫外吸收光譜分析根據(jù)文獻(xiàn)[9]，用10 mmol/L磷酸鹽緩沖溶液作為空白對(duì)照，并用其將樣品稀釋至蛋白質(zhì)量濃度為1 mg/mL，紫外掃描光譜范圍230～400 nm．

1.2.8內(nèi)源熒光光譜分析根據(jù)文獻(xiàn)[10]，用10 mmol/L磷酸鹽緩沖溶液將樣品稀釋至蛋白的質(zhì)量濃度為1 mg/mL．在激發(fā)波長280 nm的條件下，發(fā)射光譜范圍300～480 nm內(nèi)進(jìn)行掃描，激發(fā)和發(fā)射狹縫寬度均為5 nm．

2　結(jié)果與分析

2.1　油酸對(duì)蕓豆蛋白乳化性及乳化穩(wěn)定性的影響

油酸對(duì)蕓豆蛋白乳化活性的影響見圖１．由圖1可見，隨著油酸的加入，蕓豆蛋白乳化液的乳化活性不斷提高，在油酸體積分?jǐn)?shù)添加量為5%時(shí)，油酸的乳化活性達(dá)到最高值，為5.56 m2/g．油酸對(duì)蕓豆蛋白乳化穩(wěn)定性的影響見圖２．由圖2可見，加入不同體積分?jǐn)?shù)的油酸之后，蕓豆蛋白的乳化液乳化穩(wěn)定性有所增高，當(dāng)油酸的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到5%時(shí)，乳化液的穩(wěn)定性最高，為92%．說明油酸的加入有利于提高蕓豆蛋白乳化性及其穩(wěn)定性．

圖1　油酸對(duì)蕓豆蛋白乳化活性的影響

圖2　油酸對(duì)蕓豆蛋白乳化穩(wěn)定性的影響

2.2　油酸對(duì)蕓豆乳液濁度的影響

濁度能夠間接反映蛋白分子間的交聯(lián)程度，油酸對(duì)蕓豆蛋白乳化濁度的影響見圖3．由圖3可見，蕓豆乳液的濁度與添加油酸的體積比正相關(guān)．其中當(dāng)油酸的體積分?jǐn)?shù)達(dá)到5%時(shí)，乳化液體系的濁度最高，達(dá)到了1.368 NTU，表明此時(shí)蕓豆分子交聯(lián)程度最大．

2.3　油酸對(duì)蕓豆蛋白中巰基含量的影響

巰基是蛋白質(zhì)分子中的活性基團(tuán)，巰基含量變化影響著蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，從而可以影響蛋白質(zhì)功能性質(zhì)的變化．油酸對(duì)蕓豆蛋白巰基含量的影響見圖4．由圖4可見，蕓豆蛋白中表面巰基含量隨油酸體積分?jǐn)?shù)的增加呈上升的趨勢，且上升的幅度較大，在油酸體積為5%時(shí)，蕓豆表面巰基含量高，達(dá)112.5 μmol/g，與未添加油酸組相比增加了57 μmol/g．蕓豆蛋白中游離巰基的含量也隨油酸體積分?jǐn)?shù)的增加有所上升，在油酸體積為5%時(shí)，比未添加油酸時(shí)增加了27 μmol/g．說明油酸的加入可能會(huì)使蕓豆蛋白結(jié)構(gòu)發(fā)生較大變化，暴露內(nèi)部巰基，使蕓豆蛋白表面巰基和游離巰基含量也隨之增加．

圖3　油酸對(duì)蕓豆蛋白乳化濁度的影響

圖4　油酸對(duì)蕓豆蛋白巰基含量的影響

2.4　油酸對(duì)蕓豆蛋白表面疏水性的影響

油酸對(duì)蕓豆蛋白表面疏水性的影響見圖5．由圖5可見，隨著油酸體積分?jǐn)?shù)的增大，蕓豆蛋白的表面疏水性有所升高，在加入油酸體積分?jǐn)?shù)5%時(shí)，提升較為顯著，此時(shí)疏水性達(dá)到最大，為109 625．進(jìn)一步說明油酸的加入使蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生改變，使蛋白質(zhì)分子內(nèi)部疏水性基團(tuán)外露．

圖5　油酸對(duì)蕓豆蛋白表面疏水性的影響

2.5　內(nèi)源熒光光譜分析

蕓豆蛋白內(nèi)源熒光光譜見圖6．由圖6可見，蕓豆蛋白在加入油酸后，其熒光光譜最大發(fā)射波長并沒有出現(xiàn)變化，均在345 nm處．但隨著油酸比例的增加，蛋白內(nèi)源熒光強(qiáng)度逐漸降低，說明油酸的加入使蛋白形成高分子多聚體，改變了蛋白質(zhì)的高級(jí)結(jié)構(gòu)，使蛋白的熒光強(qiáng)度下降．這與之前乳化性及濁度的結(jié)果相一致，油酸增加了蛋白之間的相互作用，使蕓豆蛋白分子間交聯(lián)程度逐漸增加．

2.6　紫外吸收光譜分析

蕓豆蛋白紫外吸收光譜見圖7．由圖7可見，加入一定體積分?jǐn)?shù)油酸后的蕓豆蛋白，整個(gè)紫外吸收峰的形狀并沒有發(fā)生明顯的變化．但最大吸收峰值從292 nm移動(dòng)到287 nm，紫外吸收光譜出現(xiàn)了藍(lán)移現(xiàn)象，但加入油酸體積分?jǐn)?shù)的不同并沒有造成藍(lán)移距離的明顯差異．此外，隨著加入油酸體積分?jǐn)?shù)的增大，吸收強(qiáng)度也隨之降低．這也表明油酸的加入使蕓豆蛋白在溶液中的空間構(gòu)象發(fā)生變化，蕓豆蛋白分子間交聯(lián)程度增加，生色基團(tuán)被掩蓋，引起紫外吸光度降低．

圖6　內(nèi)源熒光光譜

圖7　紫外吸收光譜

3　結(jié)論

蕓豆蛋白營養(yǎng)價(jià)值極高，其氨基酸組成全面，是一種潛在的植物蛋白質(zhì)資源．本文研究了油酸的添加對(duì)蕓豆蛋白乳化性的影響．研究表明，油酸的加入使蕓豆蛋白的乳化活性及乳化穩(wěn)定性顯著升高；隨著油酸體積分?jǐn)?shù)的增大，蕓豆蛋白的表面疏水性和巰基含量也逐漸增加，濁度提高，蛋白內(nèi)源熒光強(qiáng)度逐漸降低，最大紫外吸收峰藍(lán)移，吸收強(qiáng)度隨之降低．綜上所述，油酸的加入，可改變蕓豆蛋白的空間結(jié)構(gòu)，從而提高蕓豆蛋白的乳化性，為進(jìn)一步開發(fā)蕓豆蛋白深加工產(chǎn)品提供一定的理論依據(jù)．

[1] 馬文鵬，任海偉．蕓豆蛋白的提取及其營養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)[J]．食品科技，2013，38（1）：75-79．

[2] 趙鑫，王羽璇，葉博，等．不飽和脂肪酸對(duì)卵清蛋白糖基化反應(yīng)的影響[J]．中國糧油學(xué)報(bào)，2021，36（2）：74-80．

[3] 孫陽，張利銘，劉戰(zhàn)麗，等．油酸對(duì)殼聚糖/玉米醇溶蛋白膜性能的影響[J]．精細(xì)化工，2019，36（12）：2378-2384．

[4] 周紛，孫迪，許帥強(qiáng)，等．不飽和脂肪酸對(duì)豬肉蛋白質(zhì)乳化特性的影響[J]．食品科學(xué)，2018，39（24）：34-40．

[5] 林巍，許英一，劉曉蘭．紫花蕓豆清蛋白的提取及組分分析[J]．食品工業(yè)，2018，39（9）：13-15．

[6] 張慧瑩．堿性蛋白酶改性對(duì)葵花分離蛋白結(jié)構(gòu)與功能特性的影響[D]．齊齊哈爾：齊齊哈爾大學(xué)，2015．

[7] 穆利霞，趙謀明，顏小平，等．超聲強(qiáng)化大豆分離蛋白糖接枝反應(yīng)作用機(jī)理的初步探討[J]．食品工業(yè)科技，2013，34（7）：90-94．

[8] 林巍，曲國強(qiáng)，高健，等．糖對(duì)紫花蕓豆肽美拉德反應(yīng)產(chǎn)物抗氧化活性及結(jié)構(gòu)的影響[J]．食品科技，2019，44（11）：298-301．

[9] LI Chen，XUE Hao-ran，CHEN Zhi-yan，et al．Comparative studies on the physicochemical properties of peanut protein isolatepolysaccharide conjugates prepared by ultrasonic treatment or classical heating[J]．Food Research International，2014，57：1-7．

[10] 林巍，劉曉蘭，任健，等．3種還原糖對(duì)蕓豆清蛋白糖基化改性產(chǎn)物乳化性及結(jié)構(gòu)的影響[J]．食品與機(jī)械，2019，35（10）：170-174．

Effect of oleic acid on emulsifying property of kidney bean protein

TAN Can，ZHU Siyu，XING Yuemiao，LUO Yanling，XIE Jinbo，LIN Wei

（School of Food and Bioengineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China）

The effect of oleic acid on the emulsifying properties of kidney bean protein was studied．The results showed that the emulsifying activity of kidney bean protein was significantly increased with the addition of oleic acid．The maximum emulsifying activity of kidney bean protein was 5.56 m2/g and the stability of emulsion was also the highest when the content of oleic acid was 5%．The turbidity of emulsion was 1.368 NTU．The surface hydrophobicity and sulfhydryl group content of kidney bean protein increased with the increase of oleic acid content，and the intrinsic fluorescence intensity of kidney bean protein decreased with the increase of oleic acid content．The results of UV absorption spectrum show that the absorption intensity decreases with the blue shift of UV absorption spectrum after adding oleic acid．In brief，the addition of oleic acid can improve the emulsification of kidney bean protein．

kidney bean protein；oleic acid；emulsifying property

1007-9831（2022）04-0056-04

Q5

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.04.011

2021-12-18

黑龍江省省屬高等學(xué)?；究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)科研項(xiàng)目（YSTSXK201822）；齊齊哈爾大學(xué)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（202010232256，202010232245）

譚燦（1999-），女，黑龍江寧安人，在讀碩士研究生，從事生物化學(xué)與分子生物學(xué)研究．E-mail：tc783460@163.com

林?。?982-），女，黑龍江訥河人，副教授，博士，從事食品科學(xué)研究．E-mail：0qiu@163.com