抗冻融大豆蛋白的制备.pdf

2015年4月
中国粮油学报
Vol 30, No4
第30卷第4期
Journal of the Chinese Cereals and Oils Association
Apr.2015
抗冻融大豆蛋白的制备
孙洪蕊王喜波张英华姜国川江连洲
东北农业大学食品学院,哈尔滨150030)
(吉林农业大学食品科学与工程学院,长春130118)
摘要采用湿法美拉德反应对大豆蛋白进行糖基化改性,研究了糖基化接枝产物的冻融稳定性。结
果表明,湿法糖基化大豆蛋白能有效提高接枝产物的冻融稳定性,在SPI(大豆分离蛋白)浓度40mg/mL.、
蛋白与糖质量比1:3、反应时间4h、plH8.0、反应温度95℃条件下的接枝物冻融前后的EAI(乳化活性)分
别是未改性蛋白的1.69倍和1.76倍,ESI(乳化稳定性)是未改性蛋白的1.37倍和1.27倍。傅里叶红
外光谱分析表明,SPI-D接枝物在1000cm'附近有较强的吸收,在3700~3200cm'处有一个更宽
的振动伸缩吸收,葡聚糖以共价键的形式接入到SPI上。SPI-D接枝物在激发波长为347nm,发射波
长在435nm处有最大的荧光强度,符合美拉德反应产物的荧光特性,进一步证明SPI与葡聚糖发生了美
拉德反应。
关键词大豆分离蛋白乳化性冻融美拉德反应
中图分类号:TS201.2文献标识码:A文章编号:1003-0174(2015)04-0050-06
大豆蛋白是一种全价蛋白质,是为数不多的可物在油水界面可以形成更厚的界面膜,形成了更加
以与动物蛋白媲美的植物蛋白,可做为功能性食品稳定的网络,抵抗了乳液在冷冻过程中冰晶对其网
配料,提高产品营养价值和加工特性,并促进人体健络的破坏,提高了乳液对低温的稳定性。乳化性
康。蛋白质具有两亲性质,可以吸附在油水界是蛋白质可应用于功能性食品配料中的一项重要功
面,在油滴之间提供静电斥力和空间位阻,稳定乳能性质。本试验通过湿法糖基化技术提高大豆分离
液,所以经常被用做乳化剂,但是,蛋白质乳液体蛋白冻融前后的乳化特性,制备出适用于冷冻食品
系容易受外界条件如pH、离子强度、温度的影体系的高冻融乳化稳定性的大豆蛋白,为实现产业
响-而不稳定。有研究表明,蛋白质乳液在冷冻
化开发提供技术依据。
融化后,由于冰晶的生成导致一系列的物理化学变
化的发生,尖锐的冰晶会破坏油水界面膜,使乳液变
材料与方法
得很不稳定,产生絮凝、聚结和乳析等失稳现象,甚
至使油相和水相完全分离。我国目前还没有专用
1材料
大豆分离蛋白:自制:葡聚糖(分子量40000
于泠冻食品中的大豆蛋自,而常态下的大豆蛋白在
冷冻条件下无法维持蛋白原有的功能性质,从而影国药集团化学试剂有限公司;九三非转基因大豆油
响了冷冻食品的品质。美拉德反应是一种安全有效
市售;十二烷基磺酸钠(SIDS):化学纯:邻苯二甲醛
的蛋白质改性方法,该反应通过蛋白质的8-氨基和
Sigma公司。
多糖还原末端的羰基发生,无需添加任何化学物
1.2主要仪器
质。研究-3证实蛋白质和多糖通过美拉徳反
Nicolet6700FT-R傅里叶变换红外光谱仪
应得到的共价接枝物的乳化性显著提高,共价复合美国 Thermo Fisher Scientifie/公司:-4500荧光分光
光度计:日本日立公司。
基金项目:863计划(2013AA10208),国家大豆产业技术体系项
目(C.ARS-04-PS25),黑龙江省教育厅科研项目
1.3试验方法
(12531050),黑龙江省应用技术研究与开发计划项目
3.1糖基化蛋白的制备工艺
(WB13C10201)
收稿日期:2013-12-10
将一定浓度的大豆分离蛋白与葡聚糖在鍰冲溶
進孔作著:喜波:男1の、年出生,副教長,線食油脂及植物液中充分溶解,待大分子充分水化后,将溶液置于
白工程
定温度的水浴锅中反应,然后冰浴停止反应。将反
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第30卷第4期
孙洪蕊等抗冻融大豆蛋白的制备
应后的溶液在100rmin条件下离心l5min,上清2结果与讨论
液泠冻干燥即为糖基化蛋白
2.1反应时间对糖基化蛋白冻融前后乳化性的影
1.3.2乳化活性和乳化稳定性测定
响
将蛋白溶解在pH70的磷酸盐缓冲溶液中,取蛋
在SPI与葡聚糖质量比1:3,pH7,蛋白质量浓
白溶液9mL与3mlL大豆油充分混合,1000 r/min度50mg/mL,反应温度95℃条件下,研究不同反应
均质1min。均质后形成乳油液,o0min和10min时分时间对接枝产物冻融特性的影响,结果如图1、图2
别在乳液底部取50pL与5mL0.1%的SDS充分混所示。
合,然后在500nm处测吸光值。FSI用式(1)表示。
10
E
(1)
0.6
EE
式中:A为0min时测得的吸光值,即为乳化活
0.4
性(EAI)A1为10min时测得的吸光值;ESI为乳化
稳定性。试验以0.1%的SDS溶液做空白。
17
0.2
1.3.3冻融循环
根据Oegn等的试验方法,并略作改进。
0.0
将蛋白溶液置于-18℃的条件下冷冻保存24h,然
后于40℃的水浴锅中解冻1.5h
SPI(冻融前EAI)ごSPH(冻融后E.AI)
1.3.4接枝度(DC)的测定
Cpox SPI-D(冻融前EAD)xSPH-D东融后EAI)
参考 Sorgentini D A的方法。OPA试剂∷称
--SPI(东融前ED
SPI(冻融后ES1)
A-SPI-D冻融前ES)一×-SPI-D(冻融后ESI)
取80 my OPA溶于2m.甲醇中,分别加入5ml
图1反应时间对糖基化蛋白冻融前后乳化性的影响
20%SDs,50mL.0.1mol/.硼砂,200p.β-巯基
乙醇,用去离子水定容至100mL,OPA试剂现配现
1).8
用。测定时,取4 IL OPA试剂与200pL样品混
.7
一褐变指数
一接枝度(DG)
合,于35℃反应2min,340nm测吸光度,产物的接
0.6
すD.5
15
枝度为反应体系中反应前后游离氮基含量的变化
0.4
D.3
1.3.5褐变指数的测定
0,2
0.1
参照文献[9],稍作改动。将糖基化蛋白样品
D.0
3
制备成2mg/mI,的样品溶液,以去离子水做空白,
I/h
测定其在420nm下的吸光值A20m,表示褐变程
图2反应时间对SP-葡聚糖接枝反应的影响
度
从图1中可以看出随着加热时间的增长,接枝
1.3.6SPI-D接枝物的傅里叶红外光谱分析
产物冻融前后的乳化活性和乳化稳定性先升高后下
取一定量的SPI和SP-D接枝物,加入一定量降,反应时间4h时,接枝产物的冻融稳定性最高,原
的KBr研磨成粉末,压成薄片,然后用傳里