琥珀酰化改性对鹰嘴豆分离蛋白结构和功能特性的影响

鹰嘴豆蛋白具有氨基酸比例均衡、低致敏性等优点,但溶解度低、功能特性无法满足现代食品工业的需求。通过添加琥珀酸酐对鹰嘴豆分离蛋白(chickpea protein isolate,CPI)进行酰化改性处理,研究不同琥珀酸酐添加量(0~0.3 g/g pro)对CPI理化结构和功能特性的影响。结果表明,CPI酰化度随琥珀酸酐添加量的增加而升高,琥珀酸酐添加量达到0.2 g/g pro后酰化度基本达到平衡(92.48%)。红外光谱结果证实了CPI琥珀酰化改性的发生,带负电荷的琥珀酰基基团结合在CPI表面,此时改性CPI的电负性升高,平均粒径减小。改性后蛋白表面疏水性降低,分子柔性提高,蛋白分子结构由有序变得无序,电荷密度的增加使内部基团暴露,三级结构伸展,形成疏松的片层结构。当琥珀酸酐添加量为0.2 g/g pro时,CPI的功能性质改善效果最佳,溶解度达到86.52%,乳化活性为61.696 m^(2)/g,持水性和持油性分别提高了3.79、1.73倍。当前研究证实琥珀酰化有利于改善CPI的结构和功能性质,对鹰嘴豆加工及其CPI产品的品质提升具有重要意义。

不同时长超声波处理对鹰嘴豆分离蛋白乳化液稳定性的影响

为了拓展鹰嘴豆分离蛋白(Chickpea Protein Isolate,CPI)的应用范围,改善低油乳化液体系的稳定性,以CPI为乳化剂,将其应用于水包油(O/W)型CPI乳化液中,研究不同时长(0 min、3 min、6 min、9 min和12 min)超声波处理(20 kHz,450 W)对CPI乳化液稳定性的影响。结果表明:与未经超声波处理的CPI乳化液相比,超声波处理能显著改善CPI乳化液的稳定性,当超声波处理12 min时,CPI乳化液的乳化活性指数(EAI)和乳化稳定性指数(ESI)分别提升至(51.67±0.12)m^(2)/g和(99.32±0.13)min,平均粒径最小((3.52±0.25)μm),油滴变得更细小均匀,Zeta-电位绝对值最大((52.57±1.31)mV),Turbiscan稳定性指数(TSI)最低,贮藏稳定性、热稳定性和冻融稳定性均有所提高;经超声处理的CPI乳化液具有致密、规则的内部结构,且液滴及其之间的间距也更小。综上,一定时长的超声波处理能改善CPI乳化液的稳定性,超声处理12 min时的效果较好。

鹰嘴豆分离蛋白质的特性

研究了鹰嘴豆分离蛋白质质量、功能性质、物理化学性质及结构特征.氨基酸分析表明,鹰嘴豆蛋白含有所有必需氨基酸,与FAO/WHO模式相比,色氨酸是其第一限制性氨基酸,蛋白质的化学评分为71分.表面荧光探针ANS法测得的表面疏水性为94.3.DSC热分析显示该蛋白质含有两个热变性温度,分别为83.7℃和95.7℃.圆二色谱(CD)分析了鹰嘴豆分离蛋白的二级结构:α-螺旋36.2%,β-折叠28.4%,转角10.3%,无规卷曲25.2%.经凝胶过滤色谱SephacrylS-200分离纯化得到7个不同相对分子质量蛋白质组分,其中两个主要组分的相对分子质量为170000及110000.

超高压对鹰嘴豆分离蛋白功能性质的影响

研究了超高压(100-600 MPa)对鹰嘴豆分离蛋白功能性质的影响。结果表明:随着压力的增大和处理时间的延长,鹰嘴豆分离蛋白(CPI)的溶解性不同程度的下降,而表面疏水性、乳化性和起泡性都显著提高。当压力大于400 MPa(乳化性)、500 MPa(起泡性、表面疏水性),或者处理时间大于10 min时,反而导致功能性质的下降。

碱性蛋白酶(alcalase)水解鹰嘴豆分离蛋白的工艺优化

采用单因素和正交试验的方法对碱性蛋白酶alcalase水解鹰嘴豆分离蛋白的工艺进行了系统研究,确定最佳水解条件为:pH,9.0;反应温度(T),50℃;底物浓度[S],4%;酶与底物浓度比[E/S],0.4 AU/g。在最佳条件下水解100 min水解度可达52.65%。

鹰嘴豆分离蛋白的乳化性及结构关系

研究了蛋白质浓度、加油量、pH及离子强度对鹰嘴豆分离蛋白的乳化活力及乳化稳定性的影响。在蛋白质的等电点pH50时,乳化活力最小,乳化稳定性最高;离子强度增加,乳化活力呈现先降后升,而乳化稳定性表现为先升后降的趋势,当离子强度为02时,乳化活力最低而乳化稳定性最高。为了解释这一现象,研究了pH及离子强度对蛋白质的二级结构及表面疏水性的影响。结果表明,蛋白质的二级结构及表面疏水性随溶液的pH及离子强度的变化而变化,在蛋白质的等电点或离子强度较低(如01)时,蛋白质的二级结构主要以α螺旋形式存在,且当离子强度为01时,蛋白质的表面疏水性最低。

鹰嘴豆种子胰蛋白酶抑制剂的分离纯化与鉴定

为了寻找具有药物作用的天然胰蛋白酶抑制物,采用硫酸铵分级沉淀、离子交换层析(DEAE-纤维素52)及Sephadex G-100凝胶层析等方法,从鹰嘴豆种子中分离出一种鹰嘴豆胰蛋白酶抑制剂(CPTI).研究表明:CPTI对胰蛋白酶有较强的抑制作用,抑制率达80%,而对胰凝乳蛋白酶抑制作用较弱,抑制率为32%,对胃蛋白酶、木瓜蛋白酶及枯草杆菌蛋白酶均无抑制作用;用SDS-PAGE测得CPTI近似分子质量为25.7 kD;CPTI具有较高的热稳定性,在100℃下加热60min,对胰蛋白酶活性仍保持78%抑制率;Lineveaer-Burk作图得知该抑制剂属竞争性抑制类型.动力学测定显示,来自鹰嘴豆中的CPTI对胰蛋白酶的抑制作用常数(Ki)为3.99×10-7 mol/L.

不同处理方式对鹰嘴豆分离蛋白乳化性质的影响

研究发现微波、超声波、超高压、不同的pH、不同的油含量和不同的离子浓度等都能够影响鹰嘴豆分离蛋白的乳化性质:当微波处理时间为60s,其乳化活性和乳化稳定性都达到最大值;当超声波处理时间为4min时,其乳化活性和乳化稳定性达到最大值;当压力为400MPa时,其乳化活性和乳化稳定性达到最大值;当pH在5.0时,鹰嘴豆蛋白的乳化活力最小,乳化稳定性最高;当NaCl浓度在0.2mol/L时,乳化活性最小,乳化稳定性最高;当加油量在10～30mL范围内,乳化活性逐渐增加,乳化稳定性逐渐降低。

超高压对鹰嘴豆分离蛋白起泡性能的影响

研究超高压（100~600 MPa）对鹰嘴豆分离蛋白起泡性能的影响。结果表明：在磷酸盐和Tris-HCl缓冲体系中,超高压处理均能显著提高鹰嘴豆分离蛋白的起泡能力。在磷酸盐缓冲体系和Tris-HCl缓冲体系pH范围内（pH值为6.0~8.0）,升高处理压力（大于300MPa）和延长保压时间（大于5 min）都会使鹰嘴豆分离蛋白起泡能力显著提高。在起泡能力提高的同时,磷酸盐缓冲体系中CPI泡沫稳定性下降,而在Tris-HCl缓冲体系中泡沫稳定性提高。

鹰嘴豆分离蛋白的胶凝性

研究了蛋白质浓度、pH、NaCl及CaCl2对鹰嘴豆分离蛋白胶凝性的影响。pH3.0、无盐加入时,蛋白质分散液以溶液状存在;pH3.0、0.1mol/LNaCl与pH7.0、高离子强度(NaCl:0.5～1.0mol/L)条件下,蛋白质分散液表现出半溶液状性质。pH3.0、高离子强度(NaCl:0.5～1.0mol/L)与pH7.0、低离子强度(NaCl:0～0.1mol/L)条件下,蛋白质分散液以凝胶状存在。pH3.0、NaCl浓度0.5～1.0mol/L与pH7.0、NaCl浓度0～0.1mol/L时具有相似的胶凝动力学。CaCl2对蛋白质的胶凝性影响与NaCl基本相同。pH3.0时,CaCl2的浓度为0.1和0.3mol/L时的凝胶强度分别为24和26.4g;NaCl浓度为0.1、0.5、1.0mol/L时的凝胶强度分别为7.6、8.4和9.3g。

鹰嘴豆分离蛋白的酶解工艺研究

研究鹰嘴豆分离蛋白的酶解工艺,提高鹰嘴豆蛋白水解度,为鹰嘴豆酶解生产短肽的产业化提供依据。用pH-state法计算蛋白水解度,首先通过单因素试验和正交试验,得出碱性蛋白酶水解鹰嘴豆蛋白的最佳反应条件,然后结合木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶,共同水解鹰嘴豆蛋白,以提高蛋白水解度。碱性蛋白酶水解鹰嘴豆分离蛋白的最佳反应条件是:pH 8.5、反应温度55℃、底物浓度[S]2%、酶与底物浓度之比([E]/[S])2%,在此条件下,蛋白水解度可以达到27.86%,碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶在各自最佳反应条件下(碱性蛋白酶pH 8.5、反应温度55℃、[S]2%、([E]/[S])2%,木瓜蛋白酶和菠萝蛋白酶均为pH 7.2、反应温度55℃、[S]2%、([E]/[S])2%)依次水解鹰嘴豆分离蛋白,反应结束时,蛋白水解度可达到34.64%;3种酶在各自最佳反应条件下依次水解鹰嘴豆分离蛋白,反应结束时,蛋白水解度显著高于三者同时作用,小分子短肽得率明显提高。

超高压对不同缓冲体系中鹰嘴豆分离蛋白溶解性的影响

研究了超高压（100～600MPa）对处于不同缓冲体系（磷酸盐和Tris-HCl缓冲体系）中鹰嘴豆分离蛋白溶解性的影响。结果表明：在磷酸盐缓冲体系pH范围内（pH6.0～8.0）,升高处理压力（〉400MPa）和延长保压时间（〉5min）都会使鹰嘴豆分离蛋白溶解性出现明显下降,而增强体系的离子强度（〉0.4mol/L）能有效的阻止超高压处理导致的溶解性下降。在Tris-HCl缓冲体系中,以上各种条件对其溶解性影响不显著。

鹰嘴豆分离蛋白分离纯化

以Native-PAGE或RP-HPLC为纯度检测手段,运用Sephacryl S-200和DEAE-Sepharose CL-6B对CPI进行分离纯化,得到分子量为170kD(标记为B)和110kD标记为(D)的两个主要组分,这两个主要组分分别占蛋白质总量的60.4%和17.7%。

鹰嘴豆分离蛋白酶解过程的电泳分析

对国产碱性蛋白酶降解鹰嘴豆分离蛋白的酶解过程及酶解产物的水解度和电泳结果进行了分析研究.结果表明,国产蛋白酶可有效降解鹰嘴豆分离蛋白为小分子蛋白肽;使用碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶、菠萝蛋白酶顺序酶解鹰嘴豆分离蛋白3 h时的水解度可达到35.42%以上,此时绝大多数鹰嘴豆分离蛋白被降解为小分子肽.实验结果为鹰嘴豆蛋白的开发利用与鹰嘴豆的精深加工提供了科学依据.

载叶黄素的鹰嘴豆分离蛋白-甜菊苷复合体系的稳定性

为了提高叶黄素在功能食品及饮料应用中的稳定性,利用鹰嘴豆分离蛋白和甜菊苷为材料制备载叶黄素的复合体系,研究pH值、盐离子浓度、冻融处理、人工模拟胃肠液对鹰嘴豆分离蛋白-甜菊苷-叶黄素复合体系和鹰嘴豆分离蛋白-叶黄素复合体系稳定性的影响,以及复合体系在不同贮藏条件中的稳定性。结果表明,载叶黄素的鹰嘴豆分离蛋白-甜菊苷三元复合体系的耐盐性及耐酸性均高于载叶黄素的鹰嘴豆分离蛋白二元复合体系,且该三元复合体系在中碱性及低盐条件下的稳定性较好。冻融处理会破坏复合纳米颗粒结构,进而使体系失稳。贮藏温度对复合体系色泽的影响大于光照,复合体系适宜在4℃避光条件下贮藏。载叶黄素的鹰嘴豆分离蛋白-甜菊苷三元复合体系在胃肠液中的稳定性高于载叶黄素的鹰嘴豆分离蛋白二元复合体系,三元复合体系能更有效负载叶黄素而不被胃肠液中的消化酶降解。

高强度超声对鹰嘴豆分离蛋白结构和功能特性的影响

考察了超声时间(5,10,20 min)对鹰嘴豆分离蛋白理化和功能特性的影响。结果表明,超声处理后鹰嘴豆分离蛋白的乳化性得到明显改善,溶解度由7.5 mg/mL增加至9.2 mg/mL,起泡性显著增强,最大值为163.33%;热诱导蛋白凝胶的保水性由58.40%增加至75.75%,破裂力由75.7 g增加至254.3 g;鹰嘴豆分离蛋白的自由巯基含量、表面疏水性、表面电势逐渐增大,粒径逐渐减小;随着超声时间的延长,鹰嘴豆分离蛋白的α-螺旋含量升高,β-折叠含量降低,内源荧光强度降低,最大发射波长红移5 nm,表明超声处理改变了鹰嘴豆白的二级和三级结构。综上,高强度超声处理通过改变鹰嘴豆分离蛋白的结构从而改变其功能性质。

鹰嘴豆分离蛋白对减盐猪肉糜凝胶品质的影响

为探究鹰嘴豆分离蛋白(chickpea protein isolate,CPI)不同添加量对2种盐含量(质量分数1.4%和2%)猪肉糜凝胶品质的影响,将猪瘦肉与猪背膘斩拌成肉糜,分别设置不同盐含量和鹰嘴豆分离蛋白的处理组并加热制成凝胶。测定猪肉糜凝胶的色泽、乳化稳定性、质构、水分分布和流变特性。结果表明,在不添加鹰嘴豆分离蛋白的条件下,1.4%食盐质量分数的猪肉糜凝胶的汁液流失和硬度值显著高于2%食盐浓度的猪肉糜凝胶;相同食盐浓度条件下,随着CPI添加量的增加,猪肉糜凝胶的a^*值、b^*值、硬度、弹性、咀嚼性以及不易流动水比例均显著增加(P<0.05),动态流变储能模量G'值升高,汁液流失率显著降低(P<0.05),并在CPI添加量为1.2%时达到最大值或最小值;在相同CPI添加量条件下,1.4%食盐1.2% CPI的猪肉糜凝胶的储能模量G'值高于2%食盐1.2% CPI的猪肉糜凝胶,且2组凝胶的不易流动水比例、乳化稳定性、质构特性无显著差异(P>0.05)。综上,鹰嘴豆分离蛋白的添加能够在降低食盐用量的同时提升猪肉糜的凝胶品质。

鹰嘴豆分离蛋白对黄河鲤鱼鱼丸凝胶品质的影响

研究鹰嘴豆分离蛋白对黄河鲤鱼鱼丸凝胶品质的影响。将不同比例(2%、4%和6%,w/w)鹰嘴豆分离蛋白(Chickpea protein isolate,CPI)添加到低盐黄河鲤鱼鱼丸,测定其凝胶强度、白度、离心损失、水分分布、流变特性和微观结构等指标。结果表明:CPI的添加能够增强低盐(1%NaCl)鱼丸凝胶特性和保水性。与低盐鱼丸相比,当CPI添加量为4%时低盐鱼丸的离心损失最小、自由水比例最低(P<0.05);CPI添加量为6%时低盐鱼丸的凝胶强度最大,与2%NaCl鱼丸相比凝胶强度无显著差异(P>0.05),且储能模量(G')较高,扫描电镜发现其凝胶微观结构较为致密均匀;CPI的添加会导致鱼丸白度的下降(P<0.05),但白度值均都保持在70以上。添加6%的CPI能够有效地提升低盐鱼丸凝胶品质,为低盐淡水鱼糜制品的生产提供了理论依据。

等离子体对鹰嘴豆分离蛋白溶解性和乳化特性的影响

鹰嘴豆作为植物蛋白的优质来源,营养价值高,但功能性质较差无法满足现代食品工业需求。该研究利用介质阻挡放电(Dielectric Barrier Discharge,DBD)等离子体对鹰嘴豆分离蛋白(Chickpea Protein Isolates,CPI)进行改性处理,研究不同处理时间(0、1、2、3、4 min)对CPI溶解性、乳化特性、结构的影响及其之间的相关性。结果表明:经等离子体处理后,鹰嘴豆分离蛋白溶液的pH值降低,电导率增加。溶解性、乳化活性和乳化稳定性得到显著的改善(P<0.05)。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳分析表明等离子体处理并未改变CPI的组成成分及种类,但7S和11S等主要亚基条带强度增加。等离子体处理后α-螺旋含量、自由巯基含量和表面疏水性显著增加(P<0.05),无规卷曲含量降低(P<0.05),表明蛋白的高级结构发生改变。扫描电镜显示随着处理时间的延长,样品的尺寸减小,表面结构变得更为松散。利用Pearson相关性分析和主成分分析表明,不同处理时间后,蛋白结构的变化与功能性质的改善呈现较强的相关性。等离子体处理4 min后,CPI的溶解性及乳化特性达到较优效果,研究结果可为开发利用鹰嘴豆分离蛋白和指导实际生产实践提供技术支持。

鹰嘴豆分离蛋白对猪肉肌原纤维蛋白乳化特性的影响

将不同质量分数的鹰嘴豆分离蛋白(Chickpea Protein Isolate,CPI)加入猪肉肌原纤维蛋白中,研究其对猪肉肌原纤维蛋白乳化特性的影响.结果表明:随着CPI添加量的增加,猪肉肌原纤维蛋白乳液的EAI指数、ESI指数和流变储能模量G′均逐渐升高;当CPI添加量为1.2%时,猪肉肌原纤维蛋白乳液的EAI指数和储能模量G′均达到最大值,总体稳定指数和乳析指数均达到最小值,即添加1.2%的CPI可有效改善猪肉肌原纤维蛋白的乳化特性,提升猪肉肌原纤维蛋白乳液的稳定性.