冷沉法制备花生球蛋白及伴花生球蛋白工艺研究

以花生球蛋白提取率为指标,对冷沉法提取花生球蛋白及伴花生球蛋白进行工艺优化。在单因素的基础上,经2次提取,通过L9(43)正交试验设计确定最佳提取工艺,结果表明,影响花生球蛋白提取率的各因素显著程度:冷沉时间料液比磷酸缓冲溶液浓度溶液pH。最佳提取条件为:料液比5∶10、溶液pH7.1、磷酸缓冲溶液浓度0.4 mol/L、冷沉时间4 h。在此条件下花生球蛋白的提取率为53.60%。花生球蛋白提取后的上清,即为伴花生球蛋白。研究发现,不同冷沉次数对花生球蛋白组分纯度影响不显著,直接干燥上清比上清酸沉后制备的伴花生球蛋白蛋白含量要低,但是组分纯度无显著差异。真空冷冻干燥制备的花生球蛋白组分纯度76.40%,伴花生球蛋白组分纯度64.10%;喷雾干燥制备的花生球蛋白组分纯度74.30%,伴花生球蛋白组分纯度62.73%,不同干燥方式对花生蛋白组分纯度影响显著(P0.01)。     

Characteristics and Functional Properties of Protein Isolates from Various Peanut (Arachis hypogaea L.) Cultivars

Protein isolates from 9 cultivars of peanut (Arachis hypogaea L.) were compared. Sephadex G-200 gel filtration and nondenaturing polyacrylamide gel electrophoresis (NPAGE) of the protein isolates showed very similar patterns of arachin and nonarachin fractions. The content of individual fractions was somewhat different among cultivars, possibly indicating genetic variability. Sodium dodecyl sulfate-PAGE (SDS-PAGE) showed that the protein isolates had extremely complex sub-unit compositions. The content of acidic amino acids of the protein isolates was 34–38%, basic was 15–17%. Differences in some functionalities such as solubility and emulsification activity were conspicuous among cultivars.     

花生球蛋白鼠源多克隆抗体的制备及免疫学特性鉴定

为建立花生球蛋白致敏原的免疫学快速检测方法,采用碱溶酸沉法提取花生球蛋白,经SDS-PAGE检测蛋白纯度后,免疫5只6～8周龄的Balb/c雌性小鼠制备花生球蛋白鼠源多克隆抗体(多抗)血清,并进行免疫学特性鉴定。结果表明：免疫结束后得到的5个多抗血清效价均在1∶51 200以上,均具有一定的敏感性,其中2号小鼠的多抗血清敏感性较好,半数抑制浓度为320 ng/mL;制备的多抗血清特异性较强,2号小鼠的多抗血清与伴花生球蛋白、大豆球蛋白、β-伴大豆球蛋白、牛血清白蛋白、麦朊蛋白、乳清蛋白的交叉反应率均较低,在0.5%以下;Western blot鉴定结果表明成功制备出了花生球蛋白鼠源多克隆抗体。综上,获得了效价高、敏感性强、特异性优良的花生球蛋白鼠源多克隆抗体,为其单克隆抗体的制备及免疫学快速检测方法研究奠定了基础。     

不同品种花生蛋白主要组分及其亚基相对含量分析

对我国主要花生种植区的170个花生品种的蛋白质组成进行SDS-PAGE电泳分析。结果表明:不同花生品种的蛋白组分和亚基相对含量在种质材料间存在差异。各品种均含有花生球蛋白和伴花生球蛋白,花生球蛋白与伴花生球蛋白比值变化范围介于0.80～1.68之间,变异系数为15.23%,大于10%,说明不同花生品种蛋白组成比例存在较大的变异性。各品种亚基变异显著,其中,花生球蛋白的35.5kD亚基差异最显著,变异系数达55.07%,双纪2号等35个品种缺失35.5kD亚基条带,占所测试品种的20.59%。相关性分析表明,花生球蛋白与伴花生球蛋白之间呈极显著负相关(r=-0.998)。     

多糖接枝对花生球蛋白功能特性的影响

本文研究了花生球蛋白与葡聚糖能够在一定控温控湿的条件下进行干热反应,生成美拉德反应的多糖接枝产物。通过荧光光谱、圆二色谱、差示扫描量热法和紫外分光光度法等先进的检测分析手段对美拉德反应对接枝产物结构特性的影响进行表征,同时也阐述了接枝产物的结构变化与其功能特性改变之间的构效机理。研究结果表明花生球蛋白酸性亚基比碱性亚基更易与葡聚糖发生接枝反应。对花生球蛋白的预加热处理不能提高其与葡聚糖的反应速度。花生球蛋白与热处理花生球蛋白在与多糖接枝反应过程中,其三级结构皆变得更加紧凑,限制了蛋白与多糖的接枝反应速度与反应程度。未经热预处理的花生球蛋白与多糖的接枝产物具有很高的溶解性和乳化活性,在干热反应第14 d其溶解性和乳化活性指数达到实验条件下的最高值,分别为95%和149 m2/g。     

Functional properties of proteins in foods

The measurement of functionality of protein food ingredients has developed somewhat haphazardly, probably due to the wide range of proteins used as ingredients and the diversity of foods. Studies of the physiochemical properties of proteins should enable prediction of a proteins response to process environments and prove more fruitful than many of the empirical measurements of functionality. The effects of pH, salt type and concentration on the phase behaviour of the oilseed globulin and arachin, demonstrates the complexity of protein solubility and the inadequacies of simple tests that have arisen. Studies of the effects of salts and conditioning on meat fibres, coupled with measurement of the location of water in pellets from water holding tests enable the latter to be applied with increased confidence. Comparison of the endothermic transitions observed on heating with the development of storage and loss moduli allow the contributions of domains of skeletal muscle myosin to gel structure to be investigated.     

超高压微射流均质对花生球蛋白性质的影响

以花生球蛋白为原料,超高压微射流均质为手段,研究不同均质压力(40～160MPa)对花生球蛋白微细结构和功能性质的影响.结果表明:花生球蛋白经超高压微射流均质后,粒径分布变窄,平均粒度变小,在均质压力为160MPa时达到最小;X一射线衍射(XRD)显示处理后花生球蛋白的微观晶体结构略有破坏;花生球蛋白的乳化性能在一定压力范围内随着超高压微射流均质压力的增大而提高;花生球蛋白经超高压微射流均质后表观黏度显著减小.流变模型由假塑性流体转变为趋近于牛顿流体.说明超高压微射流均质可改变花生球蛋白的微观结构.从而导致蛋白部分功能性质的改变.     

35.5 kDa亚基缺失对花生球蛋白受热行为影响

以35.5 kDa亚基缺失为研究点,对比了亚基缺失和未缺失花生球蛋白相对分子质量分布、热稳定性、加热聚集性和流体回转半径,明确了35.5 kDa亚基缺失对花生球蛋白受热行为影响。结果表明:35.5 kDa亚基缺失导致花生球蛋白存在形式不同;亚基缺失造成花生球蛋白热稳定性变性协同性增强;亚基缺失和未缺失花生球蛋白在60℃热处理可形成可溶性聚集体,90℃和120℃则形成共价聚集;加热会导致花生球蛋白分子结构松散,松散程度亚基缺失花生球蛋白大于未缺失花生球蛋白。该研究将为筛选适宜热加工花生蛋白提供依据,并为热单元中定向调控提供一定指导。     

响应面法优化高溶解性花生蛋白提取工艺

为开发脱脂花生粕中的蛋白质,研究提取温度、提取pH值、液料比对两种花生蛋白组分——花生球蛋白和伴花生球蛋白溶解性的影响,并以响应面法设计优化提取条件,结果表明:提取温度62.93℃、提取pH9.04、液料比15.11:1(mL/g)时,两种花生蛋白溶解性最好。验证实验得到花生球蛋白的NSI为54.82%,伴花生球蛋白的NSI为74.1%,与模型预测值接近。采用响应面法对花生蛋白组分提取条件进行优化合理可行。     

羟自由基氧化对花生球蛋白结构和功能性质的影响

为深入研究自由基氧化对花生球蛋白的影响,建立由铁/过氧化氢/抗坏血酸组成的羟自由基氧化体系,通过控制过氧化氢浓度对花生球蛋白进行不同程度的氧化处理,考察羟自由基氧化对花生球蛋白结构和性质的影响。研究表明,随着过氧化氢浓度的增大,花生球蛋白的羰基含量、浊度、起泡稳定性呈上升的趋势;游离巯基、总巯基、溶解度和表面疏水性呈现明显下降的趋势;乳化性、乳化稳定性和起泡性呈先上升后下降的趋势;紫外扫描图谱表明,氧化导致花生球蛋白的紫外吸收峰强度明显减弱,最大波长发生轻微蓝移;差示扫描量热法结果显示,羟自由基修饰后的花生球蛋白的放热峰依次为74、72、70、75、70、72、73℃,与对照组(72℃)相比无明显变化;圆二色谱分析表明,随着过氧化氢浓度的增加,花生球蛋白的二级结构发生改变,其α-螺旋结构明显减少,无规则卷曲结构明显增加。结果表明,羟自由基氧化对花生球蛋白的性质和结构有较大影响,可通过适度氧化对花生球蛋白结构和功能性质进行调控,获得具较好乳化性和起泡性的花生球蛋白。