不同商用大豆分离蛋白结构特征和功能性质的比较

本文研究了20个商用大豆分离蛋白样品的结构特征和功能性质,并分析了它们之间的相关性。结果表明,这些样品的平均粒径为16.73~388.27 nm,Zeta电位为-19.90~-32.00 m V,表面疏水性指数为234.63~493.00,暴露巯基、总游离巯基、二硫键含量分别为3.59~11.15μmol/g、4.68~13.37μmol/g和6.02~15.47μmol/g,溶解性为9.64~41.07%,乳化活性指数和乳化稳定性指数分别为14.94~46.10 m2/g和13.61~59.13 min,起泡能力和泡沫稳定性分别为28.97~98.50%和60.41~98.03%,持水和持油性分别为3.50~20.43 g水/g蛋白质和4.08~5.66 g油/g蛋白质,部分样品的结构特征及功能性质之间存在显著差异(p0.05)。这些样品的功能性质与结构特征之间的相关性分析表明,溶解性和起泡能力与平均粒径和Zeta电位绝对值、乳化活性指数与Zeta电位绝对值、乳化稳定性指数与平均粒径、泡沫稳定性与暴露巯基和总游离巯基含量等存在正相关,乳化活性指数与二硫键含量、起泡能力与总游离巯基含量、持水性与平均粒径等存在负相关。     

蛋白质氧化对乳清分离蛋白功能性质的影响

为了进一步研究蛋白质氧化对乳清分离蛋白(WPI)功能性质及流变学性质的影响,试验采用两种不同浓度的氧化系统H2O2(1 mmoL/L~20 mmoL/L)和FeCl3浓度(0.1 mmoL/L~2 mmoL/L)对WPI分别氧化1 h、3 h、5 h,测定其性质。结果表明:20 mmoL/L的H2O2氧化WPI 5 h,其乳化活性下降了50%以上;1 mmoL/L FeCl3氧化WPI 3 h,其凝胶硬度降低了94.5%;20 mmoL/L H2O2与1mmoL/L FeCl3氧化WPI 3 h,其弹性从0.976下降到0.713和0.721,分别降低了26.9%和26.1%;当H2O2浓度20 mmoL/L时,弹性模量从8154 Pa降到5399 Pa,复合模量从10890 Pa降到6653 Pa,分别降低了33.79%和38.91%;当FeCl3浓度为1 mmoL/L时,弹性模量从8154 Pa降到4935 Pa,复合模量从10890 Pa降到6049 Pa,分别降低了39.47%和44.45%。长时间高浓度的氧化条件使得蛋白质的空间结构受到严重影响,WPI的功能性质及凝胶质地发生较大的变化。因此,在实际生产中应尽可能地控制蛋白氧化的发生,减少其因为氧化所带来的营养损失或者降低其应用价值。     

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)。     

花生（Arachis hypogaea L.）发芽过程中含氮物质的变化

研究花生品种“百日红”（Arachis hypogaea L.）96 h发芽过程中主要含氮物质的变化。结果表明：发芽96 h,蛋白酶活性与干种子相比增加了53.82 倍,蛋白质水解度达到15.01%;十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecylsulfate polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）显示,部分伴花生球蛋白（50～66 kD）和花生球蛋白酸性亚基（38～49.9 kD）条带消失,同时大量低分子质量蛋白（＜18 kD）条带出现;发芽对花生总氮含量没有显著影响,96 h后蛋白氮含量下降15.88%,非蛋白氮（肽氮＋氨基氮）含量显著增加（从2.84 mg/g增加为9.20 mg/g）;蛋白质中色氨酸和缬氨酸等限制性氨基酸的含量随着发芽时间的延长而增加,必需氨基酸和含硫氨基酸比例增加,必需氨基酸指数（essential amino acid index,EAAI）提高,表明发芽对花生蛋白的质量有明显的增强。     

Protein Isolates from Bambara Groundnut (Voandzeia Subterranean L.): Chemical Characterization and Functional Properties

The physicochemical, functional, and thermal properties of protein isolates obtained from two varieties of Bambara groundnut were evaluated. Proteins were isolated using alkaline extraction (isoelectric precipitation [IEP]) and micellisation techniques. IEP recorded a higher protein yield (56.3–58.2 g/100 g) than the micellised protein (MP) (14.2 – 15.6 g/100 g). A similar trend was observed for the protein content of the isolates. The isolates contained a high level of lysine, arginine, and glutamic acid compared to soy protein. Minimum solubility of the flours of the two varieties occured at pH 5. MP isolates exhibited higher solubility than the corresponding isoelectric (IEP) isolates over all pH values. The micellised protein recorded superior functional characteristics than the isoelectric isolates. The micellised isolates also showed a significantly higher (P < 0.05) foam capacity and stability, oil and water absorption properties than the isoelectric isolate. The MP of both varieties also recorded significantly higher emulsifying properties-+ than their isoelectric protein isolates. The micellised protein also had better gelation properties than the isoelectric isolate. Micellised and isoelectric isolates did not reveal major differences in the electrophoretic patterns; both isolates had three major bands at 35.0, 43.0, and 112.0 kDa. The bands in the isoelectric protein isolate however, were well defined compared with the micellised isolate. All Bambara isolates were not dissociated by 1,4-Dithiothreitol (DTT) suggesting that they do not contain subunits linked by a disulphide bond. This suggests that 7S vicilin may be the major storage protein in Bambara groundnut isolates. Differential scanning calorimetry studies (DSC) of the two varieties of bambara groundnut proteins indicated that the thermograms of the micellised isolates have a higher denaturation temperature Td (97.9–108.4°C) than their corresponding isoelectric isolates (89.5–90.6°C).     

用于组织化蛋白开发的豆类分离蛋白功能特性评价

豆类分离蛋白因其蛋白含量高,营养价值丰富,常被应用于食品开发。本研究在大豆（soy protein isolate, SPI）、豌豆（pea protein isolate, PPI）、鹰嘴豆（chickpea protein isolate, CPI）以及蚕豆分离蛋白（faba protein isolate , FPI）的原料特性进行了系统的评价基础上,使用挤压技术生产了一系列的组织化蛋白,并测定了其质构特性及色泽。结果表明：不同豆类分离蛋白的基本成分、功能特性、氨基酸组成以及流变学特性存在着显著性差异（P＜0.05）,PPI的蛋白质含量、持水性、乳化性以及必需氨基酸含量均高于SPI、CPI以及FPI。且PPI是易溶解的豆类蛋白,其在酸性（pH=2）和碱性（pH=12）中有着较好的溶解度。PPI挤压得到的组织化蛋白的硬度（3699.53 g）、弹性（0.94）、咀嚼性（2616.18 g）均大于其它三种豆类分离蛋白。PPI挤压后的组织化蛋白表面更加明亮光滑,有利于后续产品的加工赋色。CPI和SPI挤压后的组织化蛋白颜色较深。各类豆类组织化蛋白呈现出截然不同的二级结构,其中在PPI中,β–折叠含量最高（59 %）,而在CPI中以α–螺旋为主（36.7 %）,与此同时,CPI中β–转角占18.4 %为主要的构型。其中β–折叠在豆类组织化蛋白形成中发挥着关键的作用。通过对豆类分离蛋白原料特性与组织化蛋白品质相关性分析发现,原料特性与其挤压后的组织化蛋白品质之间有一定的联系,且呈显著性正相关。这为企业在原料选购和组织化蛋白品质标准制定上提供了一定的支持。     

高压均质对大豆分离蛋白功能特性的影响

研究了高压均质压力(40～160MPa)和均质次数(1次/2次)对大豆分离蛋白(SPI)功能特性的影响。结果表明:均质次数为1次时,40MPa和80MPa可显著提高SPI的溶解性,压力增加至120MPa和160MPa时,溶解性反而明显下降,但持水性提高;1次均质可以显著改善SPI乳化活性,而对其乳化稳定性影响不大;80MPa1次均质和160MPa2次均质能显著提高SPI凝胶性;除160MPa外,均质压力相同时,1次均质比2次均质更有利于改善SPI功能特性(包括溶解性、乳化性、凝胶性和持油性)。     

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。     

罗非鱼下脚料分离蛋白的制备及其性质研究

采用酸碱法(pH-shifting)提取罗非鱼下脚料蛋白,主要探讨提取的pH对提取蛋白的得率、分离蛋白的基本成分、溶解性、乳化性和分子量分布的影响。结果表明:在料液比1∶9(g/g)、pH 2.0、pH 3.0以及pH 12.0、pH 13.0条件下溶解,pH 5.5条件下沉淀,提取蛋白得率达52%以上。冷冻干燥制备罗非鱼下脚料分离蛋白粉,其蛋白含量高于85%(干基)。功能特性的研究显示,在pH12.0条件下提取的分离蛋白功能特性最好,其溶解度和乳化活性指数分别为60.80%和42.07 m2/g。SDS-PAGE电泳分析显示,不同pH条件下提取的罗非鱼下脚料蛋白的分子量分布差别不大,主要显示分子量为200 ku和44.3 ku的蛋白条带,分别是肌原纤维蛋白组分中的肌球蛋白和肌动蛋白,另有部分蛋白条带在14.30 ku,属于小分子的肌浆蛋白。     

双酶法制备葵花籽肽的工艺研究

利用双酶法水解葵花籽分离蛋白（SPI）制备葵花蛋白肽,探讨各因素对水解度（Degree of hydrolysis,DH）和肽含量的影响,目的在于确定葵花蛋白肽制备的最佳酶解条件。结果表明：最佳酶解条件为底物浓度5.0?10-2 g/mL,温度为53.5 ℃,pH 8.5,按照[E/S]为1.0?10-2 g/g加Alcalase 2.4 L,酶解104 min,调整pH为7.5,按照[E/S]为0.44?10-2 g/g添加Flavourzyme酶解120 min。此工艺得到水解液中肽含量为4.25 mg/mL,DH为30.97%,与单酶法相比,肽含量显著提高。     

低温冷冻条件对大豆分离蛋白功能性的影响

通过大豆分离蛋白（soybean protein isolate,SPI）冷冻前后功能性的变化,研究低温冷冻条件（料液比、冷冻温度、冷冻时间）对SPI功能性（保水保油性、乳化特性及质构特性）的影响。结果表明：在经过冷冻实验的样品中,随着SPI添加量的减小,其保水保油性、乳化性先增加后减小,当SPI料液比为1∶12时,其保水性、保油性、乳化稳定性、硬度和弹性均达到相对最大;冷冻温度为－18 ℃时,其保水保油性、乳化性、硬度和弹性相对最大,－20 ℃时,其乳化稳定性相对最好;随着冷冻时间延长,其乳化稳定性减小,冷冻3 d时,SPI的乳化稳定性相对最好,冷冻2 d时其保水性相对最大。和未经冷冻处理的原样品相比,经过冷冻处理的SPI,功能性明显减弱,其中保水保油性、乳化性、质构特性都小于未冷冻处理的SPI。     

高压处理对花生分离蛋白凝胶特性和分子结构的影响

本文研究了质量浓度为5%的花生分离蛋白(PPI)在50-200 MPa压力范围处理5 min后的热凝胶硬度、弹性和粘结力的变化情况,并对处理前后的PPI进行了SDS-PAGE、圆二色谱(CD)、质谱和分子结构模拟分析。SDS-PAGE电泳结果表明,PPI中分子量为61.0 ku的亚基对压力最敏感,对此亚基进行质谱分析,结果表明压力处理后,此亚基的氨基酸序列未发生变化,含580个氨基酸,实际分子量为66.5 ku,为伴花生球蛋白Ⅱ的电泳条带,在此基础上进行分子模拟,发现其空间构象在100 MPa处理后发生了显著变化。CD结果表明,高压处理后,PPI的二级构象发生了显著变化。PPI热凝性结果表明,100 MPa处理后其形成的热凝胶硬度最大,为172 g,比未处理提高了49.6%,弹性和粘结力与未处理相当。以上结果说明压力处理使得PPI热凝胶特性得到了改善。     

干燥方式对大豆分离蛋白功能性质的影响

本文以醇洗豆粕为原料制备大豆分离蛋白，着重探讨了冷冻和喷雾干燥两种干燥方式对大豆分离蛋白功能性质，如溶解度、凝胶性能、乳化性能、起泡性能与粘度等的影响。实验表明，冷冻干燥样品具有较低的粘度和溶解度，且凝胶性能和泡沫稳定性明显高于喷雾干燥样品；两种样品的乳化稳定性和起泡能力比较接近，但喷雾干燥样品的乳化活性略高于冷冻干燥样品。     

马铃薯分离蛋白凝胶的制备及其性质研究

以新鲜马铃薯为原料,采用等电点沉淀法制备马铃薯分离蛋白。确定了马铃薯分离蛋白最低凝胶点的蛋白质浓度为6%。考察蛋白质浓度、pH 值、加热温度和加热时间4 个因素对凝胶形成的影响,采用物性仪对不同条件下制备凝胶的质构特性进行研究,通过脆度、硬度、稠度、黏聚性和黏着性这5 个指标对马铃薯分离蛋白的质构特性进行说明。优化结果表明不同评价指标得出的结论不尽相同。对马铃薯分离蛋白凝胶特性进行综合评价,可选用蛋白质浓度12%、pH7.0、加热温度95℃、加热时间15min 制备凝胶。     

不同收获时期对花生产量和品质的影响

以"花育22号"和"花育20号"为试验材料,设置8月1日、8月18日和9月4日3个收获期,分析不同收获期对花生产量和籽仁品质的影响。结果表明:延迟收获显著增加花生饱果率(P0.05),"花育22号"增幅较大。随收获期延长,两品种油酸和O/L值显著增加,精氨酸及"花育22号"蛋氨酸、苏氨酸、缬氨酸、天冬氨酸、5种人体半必需氨基酸总含量和总氨基酸含量显著降低(P0.05)。9月4日收获降低了两品种其他人体非必需氨基酸总量及"花育20号"赖氨酸、酪氨酸、丙氨酸、天冬氨酸和人体半必需氨基酸总含量,增加了两品种粗脂肪含量、"花育22号"甘氨酸和蛋白质及"花育20号"色氨酸含量(P0.05)。"花育22号"谷氨酸和亮氨酸及"花育20号"总氨基酸和蛋白质含量均呈先升后降的趋势。两品种脂肪含量、"花育20号"蛋白质含量均与积温和日照时数呈正相关,而"花育22号"蛋白质的含量与积温和日照时数呈负相关。从食用角度来看,"花育22号"宜早收获,而"花育20号"宜正常成熟,适当延后收获;从油用角度分析,两品种均应适当晚收。     

Effect of gamma irradiation on the physico‐chemical and sensory properties of raw shelled peanuts (Arachis hypogaea L.) and pistachio nuts (Pistacia vera L.)

Backround The present study evaluated the quality of raw peanuts and pistachio nuts as a function of irradiation dose in order to determine dose levels causing minimal undesirable changes to these products. Physico‐chemical (colour, peroxide value, hexanal content, fatty acid composition, volatile compounds) and sensory (colour, texture, odour, taste) properties of raw peanuts and pistachio nuts were determined after irradiation at doses up to 7 kGy. Results Results showed an eight‐ and seven‐fold increase in peroxide value and a twelve and five‐fold increase in hexanal content after irradiation at a dose of 7 kGy for peanuts and pistachio nuts, respectively. An increase was also observed in saturated fatty acids (20.51–28.28% and 15.24–24.87%) with a parallel decrease in unsaturated fatty acids (79.49–71.72% and 84.76–75.13%) for peanuts and pistachio nuts, respectively. Likewise, volatile compounds such as aldehydes, alkanes, ketones and alcohols comprising secondary oxidation products of peanut and pistachio nut lipids increased after irradiation. Pistachio nut colour parameter a* and to a lesser extent parameters, L* and b* decreased after irradiation leading to a slight but noticeable darkening in product colour while colour parameter L*, b* and a* of raw peanut remained unchanged by irradiation up to 7 kGy. Conclusion Based on sensory evaluation, peanuts and pistachio nuts become unacceptable for consumption when irradiated at doses higher than 3 kGy. Copyright © 2009 Society of Chemical Industry     

Electrophoretic Characterization and Functional Properties of Rice Proteins from Indian Rice Cultivars

Rice protein isolates and extracts of protein fractions were prepared from Indian rice cultivars, namely, Jaya, HKR-120, P-44, Sharbati, Bas-370, and HBC-19. The protein extracts were characterized using SDS-PAGE. The total protein contents of rice cultivars ranged from 5.46 to 7.02 g/100 g sample with albumin and glutelin fractions showing the highest variability among rice cultivars. The electrophoretic patterns of protein fractions exhibited many varietal differences with glutelin fraction revealing the most heterogeneous (10–17 polypeptide units) and prolamin fraction revealing the most homogenous polypeptide composition (3 polypeptide units). The alkali extracted rice endosperm protein isolates showed favorable emulsifying and foaming capacities particularly at an alkaline pH of 11. The total protein content was significantly correlated positive with foaming capacity (r = 0.917, p < 0.01) and negative with oil absorption capacity (r =??0.914, p < 0.05). The total protein content was also correlated significantly positive with cooking time (r = 0.956, p < 0.01) and cooked grain hardness (r = 0.966, p < 0.01).     

谷氨酰胺转移酶对大豆分离蛋白成膜性能的影响

研究了谷氨酰胺转移酶（TGase）对大豆蛋白膜特性的影响。研究表明：在成膜溶液中加入TGase（4U／g）可以使膜的抗拉强度增加16．79，6，表面疏水性增加39．2％，同时也明显降低了膜的断裂伸长率、水分含量、总可溶性物质量及透光率，但是对水蒸气转移速率几无影响。扫描电镜（SEM）显示，酶法交联膜的表面比对照膜略为粗糙，断面却更为均匀致密。SDS-PAGE分析表明，TGase催化SPI产生了共价交联。     

Functional Properties of Protein Isolate from Cowpea (Vigna unguiculata L. Walp.)

ABSTRACT: Functional properties of protein isolates prepared from 3 cowpea varieties and 2 soybean varieties in each of 2 y were determined. Both cowpea protein isolate (CPI) and soy protein isolate (SPI) showed a u-shaped curve for solubility with the minimum solubility occurring at pH 4.5. The CPI had lower emulsifying activity than SPI but was similar in stability. Foaming capacity and foaming stability ranged from 58.6 to 60.2 mL and 63.7 to 64.4 min for CPI and from 31.9 to 33.0 mL and 43.4 to 45.0 min for SPI, respectively. Gels were formed at 70 °C for 40 min and 30 min for CPI (12%) and SPI (10%), respectively. The CPI needs modification to enhance functional properties for potential application in food products.