大豆7S球蛋白热力学特性、溶解性和溶液性质与表面疏水性相关性研究

以6个具有代表性的大豆品种制备的7S球蛋白为实验对象,采用ANS荧光探针法测定表面疏水性,采用差示扫描量热法分析热力学特性,采用体积排阻-凝胶色谱法分析溶液的相对分子质量及其分布,采用Zeta Plus电位及激光粒度分析仪分析流体动力学粒径及其分布并测定ξ-电位,研究大豆7S球蛋白热力学特性、溶解性和溶液性质与表面疏水性的关系。结果表明:大豆7S球蛋白的表面疏水性与变性温度、变性焓、ξ-电位绝对值均呈显著负相关;大豆7S球蛋白的溶解性与表面疏水性呈极显著负相关;大豆7S球蛋白溶液可溶性聚集物的平均相对分子质量、平均粒径与表面疏水性呈显著正相关。     

pH 偏移处理对猪肝蛋白乳化特性的影响

为探究猪肝蛋白（porcine liver protein,PLP）的pH 偏移诱导重折叠改性方法与机制。猪肝蛋白溶液经pH 偏移处理（pH3～11）后再将pH 值调整到中性,经过冻干处理后再测定改性猪肝蛋白的溶解度、乳化活性与稳定性、表面疏水性、乳液粒径与Zeta 电位、活性巯基及内源荧光光谱、红外光谱。结果表明,在pH 酸性偏移条件下,PLP 的溶解度、乳化活性及乳化稳定性均有所下降,乳液粒径增大、Zeta 电位绝对值下降,而pH 碱性偏移处理会使PLP 的溶解度和乳化活性、乳化稳定性提高,乳液粒径减小、Zeta 电位绝对值上升;改性后PLP 的荧光强度及活性巯基含量降低,表明pH 偏移处理对蛋白质三级结构产生显著影响,而根据红外光谱结果显示,其对蛋白质二级结构影响较小。因此,pH 碱性偏移处理可作为提高猪肝蛋白的乳化性、溶解性等功能特性的有效手段。     

大豆蛋白的结构特性研究

以中豆36为原料,分别提取大豆分离蛋白(SPI)、7S、11S球蛋白,利用SDS-PAGE、SEM、表面疏水性和巯基含量的变化等手段考察了蛋白分子结构.结果表明:7S、11S和SPI结构存在差异;采用扫描电镜观察发现在同一放大倍数下,7S、11S球蛋白和SPI单体分子表面呈现不同性状;对其巯基及疏水性测定比较发现,SPI中游离巯基和总巯基含量均最高,其次是11S球蛋白,而7S球蛋白中游离巯基和总巯基含量较低;11S球蛋白具有较高的疏水性,而7S球蛋白的疏水性相对较低.     

超声波辅助pH偏移处理对猪肝蛋白结构及乳化特性的影响

该文探讨不同方法改性处理对猪肝蛋白（porcine liver protein,PLP）结构功能特性的影响。通过超声波处理、pH偏移处理和超声波辅助pH偏移处理对PLP进行改性,测定改性PLP的溶解度、表面疏水性、乳化特性、巯基含量、粒径、Zeta电位、一级和三级结构等指标及其变化情况。结果表明,超声处理会使PLP粒径减小,溶解度与Zeta电位绝对值增大;将PLP溶液调至pH3随后调回至中性（pH3-7）,会使PLP粒径增大,溶解度与Zeta电位绝对值下降,超声辅助pH偏移处理后（pH3U-7）会使蛋白粒径下降,溶解度与Zeta电位绝对值增加但效果并不明显;将PLP溶液调至pH9随后调回至中性（pH9-7）及加入超声处理（pH9U-7）会使蛋白粒径减小,溶解度及Zeta电位绝对值增大。酸碱pH偏移及超声复合处理均降低PLP的荧光强度、活性巯基含量。电泳结果显示,pH3-7可能导致PLP的二硫键聚集,pH9-7对电泳条没有明显影响,超声的加入不会进一步改变电泳条带。相较于对照组,超声处理、pH9-7组和pH9U-7组均提高PLP乳化活性和乳液稳定性,而pH3-7及pH3U-7组的乳化活性与乳液稳定性降低。     

大豆7S、11S蛋白的结构与热致凝胶特性的分析

通过研究大豆7S及11S蛋白的结构、理化性质与凝胶性,进而研究三者之间的关系。采用傅里叶变换红外光谱、Gauss分峰拟合对蛋白质的二级结构进行研究;利用ANS荧光探针法,Ellman试剂法和Zeta电位仪对大豆7S及11S蛋白的表面疏水性、巯基含量及粒径进行测定;通过质构仪对蛋白凝胶的硬度,胶黏性及弹性进行分析。结果表明,蛋白质的表面疏水性随α-螺旋、β-折叠相对含量的增大而减小,随β-转角和无规卷曲相对含量的增大而增大。表面疏水性越大越利于凝胶网络的形成。大豆7S蛋白凝胶形成的最优条件为蛋白质量浓度0.12 g/mL、温度90℃、pH 6～8、Na~+质量浓度0.002 g/mL;大豆11S蛋白凝胶形成的最优条件为蛋白质量浓度0.12 g/mL、温度95℃、pH 8～9、Na~+质量浓度0.002 g/mL。蛋白质的二级结构决定了蛋白质的表面疏水性,而表面疏水性影响了凝胶的形成,同时凝胶形成的外在因素又影响着蛋白的表面疏水性。     

不同品种大豆分离蛋白Zeta电位和粒径分布与表面疏水性的关系

对不同品种大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)的表面疏水性、氨基酸组成及溶液的Zeta电位和粒径分布进行分析,探讨蛋白质溶液Zeta电位和粒径分布与表面疏水性的关系。不同品种SPI的表面疏水性由大到小的变化趋势为:东农46皖豆24黑农46五星4中黄13冀NF58,品种差异对SPI的Zeta电位及粒径分布具有显著影响。相关性分析表明,SPI表面疏水性与氨基酸组成无显著相关性,表面疏水性与Zeta电位绝对值呈显著的正相关,与粒径大小呈显著的负相关。当蛋白溶液Zeta电位绝对值较大时,蛋白表面更多同性电荷间的排斥作用会减少蛋白分子的相互聚集,使蛋白溶液趋于稳定,同时降低蛋白质粒径大小。此时,蛋白质疏水基团的内卷程度降低,并更多暴露在分子表面,导致蛋白质表面疏水性增加。     

碱性条件下大豆11S球蛋白溶液的性质和分子结构

对碱性条件下大豆11S球蛋白溶解性、表面疏水性(H0)、Zeta电位、粒径以及分子结构进行研究。当pH值由7.0增加到12.0时,大豆11S球蛋白的溶解性增加,H0降低,Zeta电位的绝对值增大,平均粒径降低,这表明碱性条件下大豆球蛋白表面负电荷增多,通过静电排斥作用减少了蛋白质聚集,促进蛋白质溶解,更多的极性氨基酸暴露于蛋白质表面可能会导致H0降低。此外,随着pH值的升高,α-螺旋含量增加,无规卷曲含量降低,蛋白分子中的酪氨酸和色氨酸残基趋于"包埋"态。碱性条件下大豆11S球蛋白的二硫键构型发生改变,说明可能发生蛋白质亚基的解离和聚合。     

黑米花青素对大豆7S/11S蛋白结构及界面功能特性的影响

采用紫外吸收光谱、荧光光谱、粒径电位、起泡性与乳化性及其稳定性测定等方法,探究黑米花青素(cyanidin-3-glucoside, C3G)对β-伴大豆球蛋白(β-conglycinin, 7S)和大豆球蛋白(glycinin, 11S)的相互作用对7S/11S蛋白结构及界面功能特性的影响。结果表明,C3G能够猝灭7S/11S蛋白的内源和外源荧光,使蛋白表面疏水性降低,并改变氨基酸微环境,诱导多肽链解折叠。在一定程度上,C3G使2种蛋白的平均粒径减小,ζ电位绝对值增大,起泡性和乳化性及其稳定性得到改善,但可能会引起7S(C3G>1 mg/mL)和11S(C3G>0.5 mg/mL)蛋白的广泛聚集。尽管C3G对11S蛋白改性效果更明显,但C3G-7S蛋白复合物的界面功能特性仍优于C3G-11S蛋白复合物。     

大豆11S球蛋白热力学特性和溶液性质与表面疏水性关系研究

以6个具有代表性的大豆品种制备的11S球蛋白为实验对象,研究大豆11S球蛋白热力学特性、溶解性和溶液性质与表面疏水性的关系。采用ANS荧光探针法测定表面疏水性,差示扫描量热法分析热力学特性,体积排阻-凝胶色谱法分析溶液的分子量及其分布,应用动态光散射技术分析流体动力学半径及其分布,Zeta-电位仪测定蛋白ξ-电位。结果表明,大豆11S球蛋白的表面疏水性与变性温度(p=0.010)和变性焓(p=0.012)均呈现显著负相关;大豆11S球蛋白的溶解性与表面疏水性极显著负相关(p=0.003);大豆11S球蛋白溶液可溶性聚集物的平均分子量与表面疏水性极显著正相关(p=0.005),平均直径与表面疏水性极显著正相关(p=0.007),ξ-电位绝对值与表面疏水性显著负相关(p=0.034)。     

离子强度对大豆11S球蛋白表面疏水性及结构的影响

对不同离子强度条件下大豆11S球蛋白溶解性、表面疏水性(H_0)、Zeta电位、粒径以及分子结构进行测定,探讨离子强度对大豆11S球蛋白H_0及结构的影响。离子强度由0增加到0.9,大豆11S球蛋白的溶解性降低,H_0增加,Zeta电位绝对值降低,平均粒径增加。此外,随着离子强度的增加,α-螺旋含量降低,β-折叠含量增加,蛋白质的酪氨酸和色氨酸残基由"包埋"态转变为"暴露"态,这种结构的变化可能导致H_0的增加。不同离子强度条件下大豆11S球蛋白的二硫键构型发生了改变,这可能会影响蛋白质的H_0。     

微流化对豆乳粉蛋白结构及溶解性的影响

以传统湿法工艺技术制备豆乳粉为基础,对浆渣分离后的豆乳进行微流化处理,研究微流化处理压力（0、42.5、89.0、123.5、152.0?MPa）对豆乳粉蛋白结构及溶解性的影响。结果显示：微流化处理样品的游离巯基含量、体积平均粒径及蛋白质表面疏水性均显著高于未经微流化处理的样品（P＜0.05）。当微流化处理压力为123.5?MPa时,蛋白质表面疏水性达到最大值,提高至未处理样品的1.6?倍;蛋白质游离巯基含量达到最大值7.62?μmol/g,与未处理样品相比增加了24.96%;豆乳粉具有最小的体积平均粒径和粒径分布宽度;豆乳粉溶解度达到最大值79.47%。但当微射流压力增加到152.0?MPa时,豆乳粉溶解性下降。     

Effect of Soybean-to-Water Ratio and pH on Pressurized Soymilk Properties

ABSTRACT:  The influence of soybean-to-water ratio (1:6 and 1:8) and pH (6 and 7) on characteristics of soymilk treated by high pressure processing (HPP, 500 and 600 MPa, 10 min, 25 °C) or thermal treatment (95 °C for 30 min) was investigated. Changes in the soymilk appearance were observed only for the 1:6, pH 6 soymilk that underwent a sol formation after HPP treatment and was apparently more viscous after thermal treatment. These changes were reflected in the viscosity values of these soymilks, which were increased by a factor of 4.3 and 3.6, after HPP and thermal treatment, respectively. After HPP treatment at pH 7 at both 1:6 and 1:8 ratios, the viscosity of the soymilks was unchanged compared to the controls. HPP treatment significantly increased the emulsion stability for all soymilks tested except for the 1:6, pH 7 soymilk. Peptide profiles of thermal- and pressure-treated samples were not affected; however, aggregates were observed in the soluble protein fraction after thermal and pressure treatment. Surface free and total free sulfhydryl content, surface hydrophobicity, and solubility of the proteins were decreased after HPP and thermal treatment regardless the soybean-to-water ratios and pH values of the soymilk.     

超声处理大豆分离蛋白与壳聚糖复合物对O/W型乳液稳定性的影响

为探究超声处理大豆分离蛋白-壳聚糖（soybean protein isolate-chitosan,SPI-CS）复合物对形成O/W型乳 液性质的影响,主要研究了复合物表面疏水性、乳化活性、乳化稳定性与油-水界面张力、乳液粒径、乳液稳定性 之间的关系。结果表明：未经超声处理的SPI-CS复合物表面疏水性、乳化活性、乳化稳定性和界面吸附性较低,形 成的O/W型乳液粒径相对较大,约100 μm,乳液Zeta电位较低,乳滴有发生聚集的倾向。乳液贮存7 d后乳层析指数 最高。经超声处理后SPI-CS复合物形成的乳状液性质发生明显变化,随着超声功率的增加,形成的O/W型乳液的稳 定性有所增加：超声功率为400 W时SPI-CS复合物形成的乳液最为稳定,乳层析指数最低;当超声功率超过400 W 时,乳液的光学显微镜观察显示其粒径有所增大,同时乳液的Zeta电位、乳化活性和乳化稳定性明显下降,界面张 力降低缓慢。超声处理暴露了蛋白质分子的内部结构,使部分结构展开、柔性增加,促进了其与壳聚糖之间的静电 相互作用,说明超声处理的大豆分离蛋白与壳聚糖形成的复合物影响了O/W型乳液的稳定性及相关性质。     

单孔孔板水力空化对大豆球蛋白理化性质的影响

本研究利用单孔孔板水力空化处理大豆球蛋白,通过比较处理前后大豆球蛋白的十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）图、粒径分布、Zeta电位、内源荧光光谱、表面疏水性及巯基含量等的变化,研究单孔孔板水力空化对大豆球蛋白理化性质的影响。结果表明：经单孔孔板水力空化处理30 min后,大豆球蛋白的分子质量分布未发生改变,平均粒径从（335.67±3.43）nm减小至（234.73±4.32）nm,Zeta电位绝对值从（24.47±0.51）mV增加至（31.30±2.74）mV,内源荧光光谱最大吸收峰红移,表面疏水性从1 970.67±35.00增加至2 373.67±75.57,暴露巯基含量从（5.11±0.35）μmol/g降低至（3.76±0.16）μmol/g,总巯基含量从（7.31±0.27）μmol/g降低至（5.35±0.28）μmol/g。由此可见,单孔孔板水力空化可改变大豆球蛋白的高级结构,从而使其理化性质发生变化。该研究可为水力空化技术应用于蛋白质的改性提供一定的理论依据。     

超声波处理对低嘌呤脱脂豆粉巯基含量、疏水性及粒径分布的影响

为研究超声波处理对低嘌呤脱脂豆粉性质的影响,利用可见分光光度计、激光粒度分布仪、荧光分光光度计进行了检测分析。结果表明：超声波处理样品的游离巯基含量、体积平均粒径、粒径分布宽度及蛋白质表面疏水性均显著高于未经超声波处理的样品（P＜0.05）。超声波功率为405 W、超声波温度50 ℃、超声波时间30 min时,游离巯基含量达到最大值8.75 μmol/g;超声波功率为450 W、超声波温度40 ℃、超声波时间60 min时,相对表面疏水性达到3.86%。因此,超声波处理引起了低嘌呤脱脂豆粉蛋白质游离巯基含量、粒径分布和表面疏水性的变化。     

蛋白种类对大豆皂苷-蛋白W/O/W型乳液稳定性的影响

将大豆皂苷添加至内水相（W1）,大豆蛋白添加至外水相（W2）,以玉米油为油相（O）,两步乳化法制备W/O/W型多重乳液。探究乳液的整体稳定性、粒径特性、电位特性、微观结构、流变学特性、界面张力以及长期稳定性的变化情况。结果表明：随着时间的延长,乳液的稳定性动力指数值呈上升趋势,粒径集中在6 μm附近,大豆分离蛋白乳液的电位绝对值最大（－30.2 mV）,该体系表现出假塑性的剪切稀化行为,大豆分离蛋白乳液的黏度值最大（0.029 Pa?s）;15 d后,所有蛋白乳液都出现了一定的分层现象,大豆分离蛋白乳液的稳定性动力指数最小（21.51）。在1%蛋白质量分数下,大豆分离蛋白制备的W/O/W型乳液稳定性优于大豆11S和7S蛋白。     

大豆7S球蛋白的MTGase条件对其表面疏水性与功能特性、溶液性质的影响及相关性分析

本文以微生物转谷氨酰胺酶(MTG)酶添加量(10、20、30、40、50 U/g)、pH(3.0、4.0、5.0、6.0、7.0)、温度(40、45、50、55、60℃)为单因素交联处理大豆7S球蛋白,采用ANS(1-苯胺基-8-萘磺酸)荧光探针法测定表面疏水性,马尔文粒度仪测定平均粒径、Zeta电位,测定了乳化性、乳化稳定性,分析单因素处理对交联效果的影响,并探讨了大豆7S球蛋白表面疏水性与其乳化性、乳化稳定性和溶液性质的相关性。结果表明:酶添加量为20 U/g,pH7.0,温度55℃时,对其表面疏水性、乳化性、乳化稳定性和平均粒径改善作用明显,表面疏水性值为1268.7,乳化性值为225.05 min,乳化稳定性值为86.66%,平均粒径99.03 nm;通过相关性分析,大豆7S球蛋白的表面疏水性与乳化性成正相关,与乳化稳定性无相关性;与平均粒径成显著正相关,与Zeta电位成负相关,相关系数分别为0.718(P=0.003)、0.304(P=0.270)、0.860(P=0.005)、-0.727(P=0.02)。     

热处理和蛋白浓度对肌原纤维蛋白乳液的稳定性和流变特性的影响

为了获得稳定的肌原纤维蛋白乳液,本文以冷冻白鲢鱼糜为原料提取肌原纤维蛋白,研究热处理(85℃10 min)和蛋白浓度(5、10、15、20、25 mg/mL)对肌原纤维蛋白溶液聚集比例、粒径、电位和微观结构等及对大豆油-肌原纤维蛋白乳液结构、表观粘度和色度的影响。结果表明：热处理使肌原纤维蛋白溶液中的蛋白发生聚集,使乳液粒径增大,表观粘度减小,乳液的L^*和b^*增加,疏水性减弱。随蛋白浓度的增加,未热处理组和热处理组的肌原纤维蛋白溶液的表观粘度逐渐增大,电位值波动上升,且分别在蛋白浓度为10和25 mg/mL时平均粒径最小。随蛋白浓度增加,肌原纤维蛋白乳液中参与乳化的油滴数量增多,油滴粒径减小,聚结程度减小。因此,在油相比为0.6,蛋白浓度为10～20 mg/mL时,热处理组的肌原纤维蛋白乳液液滴小而分散,表观粘度低,乳液稳定性高。本研究对开发稳定的肌原纤维蛋白乳液具有重要意义。     

限制性酶解对豆粉相关性质的影响

为降低豆粉的致敏性,扩大其应用,采用限制性酶解制备豆粉。以木瓜蛋白酶、风味蛋白酶和碱性蛋白酶为限制性酶解用酶,研究不同的酶制剂及酶解时间对豆粉的致敏性、溶解性、表面疏水性及乳化性的影响,并对豆粉进行感官评价。结果表明:随着酶解时间的延长,豆粉的致敏性降低,溶解性、表面疏水性、乳化活性和乳化稳定性增加;其中利用木瓜蛋白酶酶解30 min制备的豆粉致敏原含量最低,为1. 95%,溶解性最高,为88. 55%,乳化活性及乳化稳定性最大,分别为182. 4 m2/g和120. 8 min;利用SDS-PAGE电泳发现,酶解作用使豆粉蛋白质中的7S和11S降解,生成小分子的肽类,从而降低豆粉的致敏性;利用木瓜蛋白酶酶解20 min制备的豆粉口感与传统市售豆粉相似。