花青素与大豆分离蛋白非共价/共价作用对其界面功能性质的影响

2023-05-10 14:56:27

大豆蛋白是目前研究报道中唯一含有9 种必需氨基酸且含量满足人体需求的植物蛋白。为拓宽其应用前景与开发价值,大豆分离蛋白的天然改性目前已经成为学者们的研究热。花青素作为一种黄酮类植物色素,由于其具有抗氧化、抗炎等多种性质,有助于预防心脑血管疾病和神经系统问题等疾病。茶多酚与大豆分离蛋白之间较强的相互作用会引起大豆分离蛋白构象发生改变。然而,针对大豆蛋白与花青素相互作用对其功能特性的影响尚不清楚。



因此,来自东北农业大学食品学院的李杨、孙红波和董济萱等人主要研究对比花青素与大豆分离蛋白经非共价结合/共价交联机制对其复合体系功能特性的影响,从而最大限度地发挥复合体系中大豆分离蛋白的功能特性。本实验采用2 种作用条件使大豆分离蛋白与花青素复合对起泡及乳化特性进行对比分析,对大豆蛋白在食品领域中的应用具有重要的指导意义。


1.起泡特性与起泡稳定性


花青素的加入,对其起泡性和起泡稳定性都发生了显著的影响。未加入花青素的蛋白溶液其起泡特性和起泡稳定性较低,在非共价结合(pH 7.42 h)和共价交联(pH 9.024 h)处理条件下,随着花青素质量浓度的增大,复合液中蛋白的起泡特性和起泡稳定性均表现出一定程度的升高。此外,样品6的起泡特性比样品3提高了16.52%


2.乳化特性与乳化稳定性


与未经处理的蛋白溶液相比,在非共价结合(pH 7.42 h)和共价交联(pH 9.024 h)处理条件下,复合液的乳化特性明显逐步升高,其中,样品6的乳化特性相比于空白组增大了71.94%,样品3的乳化特性相比于空白组增大64.93%,表明由于花青素的加入提升了溶液的乳化活性。此外,花青素的加入使得乳化稳定性指数在不同程度上有所增加,这显示了花青素-蛋白复合物比空白样具有更好的乳化稳定性。


3.复合物乳液光学显微镜结构观察结果


未加入花青素的蛋白乳液体系中乳滴大小分布不均,有部分乳滴发生聚集,这可能是在该条件下蛋白质在水相溶液中乳滴较大,极易产生不溶性聚集体。样品124乳液体系中乳滴形状相比于空白蛋白乳液体系有所减小,但仍有部分不均一的乳滴存在。样品3乳液体系中乳滴较为均一,但部分乳状液未被油脂包裹分散在外。样品56乳液体系中乳滴大小分散均匀且均一,油脂包裹乳液情况良好,乳液稳定。花青素的加入使得复合物中蛋白乳滴粒径减小,分布均匀,显示出了较好的乳化能力,有助于提高乳液的稳定性。



4.巯基含量的分析


蛋白质中巯基含量经2 种相互作用随着花青素含量的增加而有所改变。与未加入花青素的蛋白相比,花青素的引入降低了大豆分离蛋白中的巯基含量,花青素作为水溶性物质含有大量的羟基基团,蛋白中的巯基基团可以与花青素中的羟基相结合,改变蛋白的化学结构。并且在所有样品中,样品46复合物中的巯基含量下降尤为明显。随着花青素的加入,巯基基团含量不断下降。


5.三维荧光光谱分析


λEx=280 nmλEm=340 nm处主要是蛋白质中色氨酸(Trp)和酪氨酸(Tyr)残基的特征峰。加入花青素后特征峰处的颜色变浅,等高线逐渐稀疏,与未加入花青素的蛋白溶液相比,样品1的峰1处荧光强度降低了78.51%,样品4在此处的荧光强度降低了87.43%。这表示大豆分离蛋白荧光强度随着花青素的加入逐渐降低。

此外,样品46中复合物对大豆分离蛋白的猝灭能力比样品13表现的更强,该结果表明花青素经碱性氧化生产的醌类物质与部分氨基酸残基结合,导致了大豆分离蛋白与花青素发生了额外的共价交联作用。


pH 7.42 hpH 9.024 h处理条件下,随着花青素质量浓度的增大,复合物中蛋白特征峰荧光强度降低,蛋白质多肽链解折叠,共价结合能力强于非共价结合能力。复合液中蛋白的起泡特性及起泡稳定性、乳化特性及乳化稳定性均有提高,巯基含量下降,其中在pH 9.024 h条件下,6号样品表现尤为明显。样品56乳液体系中乳滴大小均一、分散均匀、乳液稳定。

结 论


本文《花青素与大豆分离蛋白非共价/共价作用对其界面功能性质的影响》来源于《食品科学》201839632-38页,作者:李杨,孙红波,董济萱,刘英杰,毕爽,张巧智,江连洲,隋晓楠。DOI:10.7506/spkx1002-6630-201806006。点击下方阅读原文即可查看文章相关信息。


修改/编辑:李莹;责编:张睿梅

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