乳清浓缩蛋白对松仁蛋白溶解度及其乳液稳定性的影响

为研究蛋白质-蛋白质相互作用对松仁蛋白(PKP)溶解度、结构和乳液性质的影响,以PKP和乳清浓缩蛋白(WPC)为研究对象,采用pH循环法制备PK P-WPC复合蛋白,利用SD S-PAGE、内源性荧光光谱、紫外-可见光谱、圆二色谱、荧光探针和ζ-电位等方法分析了复合蛋白结构特性和表面特性,再以PK P-WPC复合蛋白为原料,分别制备了油相体积分数为3%、10%和50%的乳液,并对制备的乳液性质进行了检测。结果表明:当WPC与PKP的质量比为1.0∶1.0,且体系pH值经历由7.0到12.0再回到7.0时的1次pH循环后,PKP的水溶性可从48.53%提高到92.43%。SD S-PAGE结果显示,PK P-WPC复合蛋白完整保留了PKP和WPC的亚基。内源性荧光光谱、紫外-可见光谱和圆二色谱结果表明,静电相互作用、疏水相互作用和氢键是驱动PKP和WPC相互作用的主要作用力,PKP与WPC相互作用使复合蛋白具有较高的结构韧性,抵抗酸诱导的构象折叠;WPC的加入改变了PKP的二级结构,α-螺旋、β-转角和无规卷曲结构的含量增加,而β-折叠结构相对含量降低。PK P-WPC复合蛋白具有较高的表面电荷(-34.74 mV)来抵抗蛋白质的聚集。与由PKP制备的乳液相比,由PK P-WPC制备的乳液平均粒径和乳层析指数减小,ζ-电位绝对值增大,稳定性显著提高。乳液的性质因油相体积分数的不同而有较大的差异。油相体积分数为3%的复合乳液液滴小且分布均匀,稳定性好于油相体积分数为10%和50%的复合乳液。通过pH循环法,通过添加WPC,提高了PKP的溶解度,获得了稳定性较佳的PKP乳液,研究可为新型蛋白产品的研发提供理论基础,拓宽松仁蛋白在加工食品中的应用范围,推动PK P-WPC双蛋白乳液研究的发展。

预热处理对松仁蛋白与表没食子儿茶素没食子酸酯相互作用及其复合物结构和功能特性的影响

多酚与蛋白质相互作用可改变蛋白质的结构和功能特性。为研究预热处理对松仁蛋白(pine nut kernel protein,PKP)与表没食子儿茶素没食子酸酯(epigallocatechin gallate,EGCG)之间相互作用的影响,并获得具有良好功能特性的复合物。该研究在不同pH值(pH 3.0、7.0和9.0)条件下,采用紫外光谱法、荧光光谱法、红外光谱法以及SDS-PAGE等方法表征了PKP与EGCG间的相互作用及蛋白质的结构变化,并进一步分析了预热处理对PKP及其与EGCG复合物的粒径、Zeta电位、表面疏水性、乳化性和起泡性的影响。结果显示,经过预热处理的松仁蛋白(preheating pine kernel protein,HPKP)紫外可见光谱最大吸收强度增加,暴露出更多的疏水基团,无规卷曲含量增加,分子柔韧性提高,从而增强其与EGCG之间的结合亲和力。EGCG对PKP/HPKP的淬灭类型为静态淬灭,在相同的pH值条件下预热处理并不会改变相互作用力类型。与PKP-EGCG复合物相比,HPKP-EGCG复合物具有较小的分子质量,在3种pH值下表面疏水性分别下降19.76%、36.24%和43.12%,同时无规卷曲含量进一步增加(P<0.05)。在pH 7.0和pH 9.0条件下,HPKP与EGCG相互作用形成了粒径更小的复合物,其中,在pH 9.0时的乳化性能(11.71±0.31)m^(2)/g与商业大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)相当,乳化稳定性[(103.6±1.76)min]和起泡性[(137.2±1.2)%]远高于SPI;而在pH 3.0条件下,EGCG可能结合在HPKP分子表面,导致复合物粒径增加并降低乳化性(P<0.05)。结果表明预热处理可以改变PKP的结构,并增强其与多酚类化合物的结合亲和力,进一步改善了复合物的功能特性。

松仁蛋白多肽的制备及组分分析

利用松仁蛋白为原料,以水解度为指标,对Alcalase蛋白酶、中性蛋白酶和胰蛋白酶进行筛选,采用正交试验设计优化酶解条件,制备松仁蛋白多肽,并对多肽进行了组分分析。试验结果表明:Alcalase碱性蛋白酶作为松仁蛋白的水解酶,具有较高的水解度,最佳酶解条件为:温度50℃、pH值8.0、时间180min、酶用量5000U、底物质量分数6%、松仁蛋白酶解的水解度为30.06%。松仁多肽经SephadexG-25凝胶过滤层析分离,得到3个主要组分:PNP1～2的分子质量>23105u、PNP3的分子质量为3776u左右、PNP4～7的分子质量<249u;氨基酸组成分析表明,松仁多肽谷氨酸、精氨酸质量分数较高。

松仁蛋白酶解液体外抗氧化活性分析

采用两种胃肠消化酶(胃蛋白酶、胰蛋白酶)对松仁蛋白进行酶解实验,研究其胃蛋白酶酶解液、胰蛋白酶酶解液和胃蛋白酶-胰蛋白酶分步酶解酶解液的体外抗氧化活性。结果表明:胃蛋白酶酶解30 min的酶解液具有最强体外抗氧化活性,·OH清除率为67.43%,O-2·清除率为55.66%;胰蛋白酶酶解60 min的酶解液具有最强清除·OH能力,·OH清除率为68.79%;胰蛋白酶酶解120 min的酶解液具有最强清除O-2·能力,O-2·清除率为39.20%;胃蛋白酶-胰蛋白酶分步酶解松仁蛋白酶解液在酶解240 min时,具有最强的体化抗氧化活性,此时·OH清除率为79.11%,O-2·清除率为68.99%。

超声波辅助提取松仁蛋白的工艺研究

对超声波法辅助提取松仁蛋白的工艺进行了研究,得到了超声波辅提松仁蛋白的最佳工艺条件:液料比10∶1,提取时间15min,提取功率900W,在此工艺条件下松仁蛋白提取率为97.645%。此法与常规的碱提酸沉法比较,缩短了很长的提取时间,而且大大提高了蛋白质的提取率。

水解松仁蛋白用酶的最佳工艺条件

为了充分利用松仁中的蛋白质,将其酶解制备活性多肽,分别对7种蛋白酶进行水解实验。用pH stat法控制水解度,用福林 酚法测定吸光度,计算氮溶指数。通过正交实验得出如下结果:最佳用酶是As1.398中性蛋白酶。最佳水解条件为:温度50℃,pH=7.0,底物浓度1.2%,酶与底物比4000U/g蛋白。

流形学习在红松籽仁蛋白质含量近红外检测中的应用

为研究检测红松籽仁蛋白质含量的近红外光谱分析技术,在用变量标准化校正+一阶导数+小波变换对原始光谱进行预处理的基础上,分别运用主成分分析、改进型局部线性嵌入、局部切空间对齐、黑塞特征映射进行光谱数据的降维处理,分别构建偏最小二乘、岭回归、支持向量回归、极度梯度提升数学模型。结果表明,改进型局部线性嵌入+支持向量回归法建立的参数优化模型质量最佳。其降维方法优化参数为:维度取4,邻域数取50;验证集均方差均值为0.5681,验证集皮尔逊相关系数均值达0.9408。可见,模型的预测结果是可靠的,能够实现对红松籽仁蛋白质含量的无损、准确检测。

内源多酚对松仁各组分蛋白理化性质、功能特性和结构的影响

以松仁粕(pine kernel meal,PKM)和脱酚松仁粕(dephenolized pine kernel meal,DPKM)为原料,利用碱溶酸沉法和Osborne分级法分别提取分离蛋白(protein isolates,PI)、球蛋白(globulin,Glo)、清蛋白(albumin,Alb)和谷蛋白(gluten,Glu),研究内源多酚对松仁各组分蛋白理化性质、功能特性和结构的影响。结果表明:脱酚处理后多酚含量、灰分以及碳水化合物显著降低,但蛋白质含量显著提高(P<0.05)。DPKM各组分蛋白的总巯基含量、游离巯基含量显著高于PKM(P<0.05),二硫键含量和表面疏水性均降低。与PKM相比,DPKM各组分蛋白的溶解性、乳化稳定性、起泡性、起泡稳定性显著提高,乳化性降低(P<0.05)。脱多酚改变了松仁蛋白的二级结构,PKM与DPKM均有典型的蛋白吸收峰,并在酰胺I带和酰胺II带的位置发生偏移。DPKM各组分蛋白质β-折叠占总空间结构百分比增加,而α-螺旋、β-转角和无规卷曲结构相对含量降低。荧光光谱显示多酚物质对PI、Alb和Glu都有荧光猝灭作用,但对Glo影响不显著。脱多酚显著影响了松仁各组分蛋白的结构和性质,可以根据应用目的选择处理方式。

松仁蛋白的研究进展

红松种子仁是优质的植物资源,其所含的蛋白质更是非常优质的蛋白质来源,近年来得到国内外学者的广泛关注和研究。综述了松仁蛋白的提取方法、理化性质和生理活性以及主要成分的生理功能,以期为松仁蛋白进一步的开发利用提供参考。

松仁饮料的加工技术

研究了松仁饮料的工艺条件及最佳配方。制成了风味独特、营养丰富的蛋白饮料。