高压均质对大豆分离蛋白功能特性的影响龙小涛，赵谋明，罗东辉，强忠赵(南理工大学轻工与食品学院，东广州，5O 4 )华广 1 6O

摘要研究了高压均质压力 ( O 6 a和均质次数 ( 4~1 0 MP ) 1次/ 2次 )大豆分离蛋白( P )能特性的影响对 S I功 结果表明：质次数为 1次时，O MP和 8 a可显著提高 S 1溶解性，力增加至 1 OMP均 4 a O MP P的压 2 a和 1 O MP 6 a时，解性反而明显下降，溶但持水性提高； 1次均质可以显著改善 S I化活性，对其乳化稳定性影响不大； O P乳而 8

MP均质和 1OMP a1次 6 a2次均质能显著提高 s I胶性； 1 OMP P凝除 6 a外，质压力相同时，均质比 2次均均 1次质更有利于改善 S I能特性( P功包括溶解性、化性、胶性和持油性 )乳凝。关键词高压均质，豆分离蛋白，能特性大功

大豆分离蛋白( P )为 1 S I作种营养丰富的植物蛋白，食品的多个领域得到了较为的广泛研究和应在用。目前，能特性是限制其利用的关键因素，功对 Sl P进行适当的改性以提高其功能特性，大大拓展可其应用范围。 高压均质技术是 1种成熟的食品加工技术，利用液体物料流过狭缝遭遇的强大剪切力、液体冲击到金属环上产生的强大撞击力以及压力突变产生的空穴

1材料与方法 1 1实验材料 .

大豆粕 (山东禹王蛋白有限公司 )精制大豆油， (市售 )其他试剂 (析纯),分。12主要实验仪器 .

M一 10 lEH型微射流高压均质机 (国 )美， I KAT 5型组织分散机 (国) S一7 l型可见分光 2德，P 2光度计 (海精密仪器仪表有限公司产品 )哈克上， R 6 (流变仪 (国哈克公司) S] O德。 1 3样品的制备 . 4 Og脱脂豆粕中加入 1倍质量的去离子水， 5 0搅拌 1 h后， 2mo/ Na)调 p .,提完毕 1用 1I (H H 85浸 0

爆炸力等综合作用，颗粒粗大的乳浊液或悬浮液加将丁 _成颗粒细微的稳定乳浊液或悬浮液的过程。传统

食品工业上高压均质主要用来制备乳状液，年来逐

近渐有学者将高压均质应用于胶体、白等生物大分子蛋改性u】 u i d 。S br e等人_发现高压均质处理对 G a s 一 乳球蛋白二级结构的影响不大，但三级结构具有显著影响，而改变蛋白构象和功能特性。 Ha i 从 km

( Og离心 3 n去除残渣， ) ( ) Omi上清液平均分成 7,份 第 l份作为对照，余 6份分别进行不同条件 ( 0剩 4 MP a1次、0MP 4 a2次；0MP 8 a1次、0MP 8 a2次；1OM P 2 a 1次、 2 a 2次； 6 P l 0 MP 1 O M a 1次、 6 l0

B u o ia采用高压均质处理乳清蛋白时， oa u n发现蛋白聚集体解聚导致分子内疏水基团暴露，水相互作疏用提高界面黏性，而改善蛋白起泡性和泡沫稳定从性。

MP a2次)的高压均质处理，处理后样品和对照样将以 1mo/ l液调 p至 4 5冷沉后 8 O Og lL HC溶 H ., 0 离心 1 n所得沉淀加 4倍水， 2mo/ N (H Omi,用 1I a)

目前，关报道主要集中在乳蛋白的改性利用，相

高压均质对改善 S I功能特性的研究鲜有报道。本 P文拟研究不同条件 (力和次数 )压的高压均质改性对

碱液调至中性 ( H 7 5, p . )透析 2 4h脱盐，冷冻干燥得S I品。 P样

S I能特性的影响， P功该研究为拓展高压均质技术应用领域和改善大豆蛋白功能特性提供方法和理论指导。第一作者：士研究生 (谋明教授为通讯作者 )硕赵。*国家自然科学基金资助项目( O 6 6 4 )国家“ 6”划专题 2O 7 O 4, 83计(O 6 2 0 AA1 3 6) O 2

1 4溶解性的测定 .将 1的样品溶液调节到 p .,荡 1 n H 70震 0mi,

然后离心 ( O0 og 0mi)上清液中的蛋自质采 1 0×2 n,用 I wr y法【测定，用牛血清蛋白 ( S做标准 o 7 利 B A)曲线，测定 5 0n处的吸光值。根据样品中蛋白质 O m含量和溶液中蛋白质含量计算溶解度。 1 5乳化性的测定 .参照 P ac ere方法 l测定，有改动。0 9 mI 8 稍 . 2

收稿日期： O 8

l— 1 2O一 2 2

生鲞 !蔓塑 I9蔓蔓塑蔓 24

F) DA DF R N A INI D S RE I () N E ME T T( U T lS ( ) N

g L蛋白液( P溶于 0 O lI H 7 0磷酸盐缓/ SI . 1mo/ p .

冲液 )向其中加入 0 3mL大豆色拉油，室温下， .在( 5 )用组织分散机 2 0/ n分散 1mi 2℃采 00 Ormi n后，

2结果与讨论 2 1高压均质对 s I . P溶解性的影响高压均质对 S l P中性条件下溶解性的影响见图l由图 1知， 4 a和 8 a压力下均质 1。可在 OMP 0 MP

从底部取样 aOmi) b 1 n,用 1g L S S ( n和 ( 0mi)再 / D ( H 7 O的磷酸盐缓冲液配置 )释。o p .稀’ 0倍，涡振 1漩荡混匀后用分光光度计测 A。以 lg L S S作空 , / D

次可显著提高 S I P溶解性，因是均质过程使蛋白质原分子展开，状蛋白发生解聚，露出更多的疏水基球暴团和极性基团，增加了表面电荷，白质水化作用增蛋

白。用 O时刻乳化活力指数 ( AI表示其乳化性， E )用乳化稳定指数 ( S ) E 1表示乳化稳定性 ( S: E )F 4 r一 :

兰兰 A o×△T

强，解性从而得到提高。均质压力进一步升高至溶1 0MP时，解性反呈缓慢下降趋势，因是过度 2 a溶原

…。…

“ 10O O× X L X C A×△T

,

△ A

A。× A

展开的蛋白质分子通过疏水相互作用形成部分难溶聚集体，使溶解性下降。Fo r致 1uy等人_]究发现， _研】 1 压力高于 1 0 a的均质处理导致大豆 1 S球蛋白 5 MP 1 溶解性丧失，推测原因是蛋白变性或聚集引起的，并

式中： AI乳化活性指数；比色杯厚度， c E, L, 1m;,

油相体积，实验中油相占 1 4 C,白质溶液浓本/;蛋

度，/; S,位 mi;, g mL E I单 n A。 0时刻的吸光值；, A f

时刻的吸光值； T,间差，实验中为 1 n△ △时本 Omi; A,△内的吸光值差。 T1 6小角度动态粘弹性的测量 .

相关推论与本文现象基本吻合。 固定均

质压力不变时，均质作用的 S I 2次 P溶解性明显降低，随着压力增大，质次数对蛋白溶解性均的差异逐趋缩小。在相同压力下，质次数的增大会均

动态黏弹流变性用哈克 RS O 6 0流变仪测定，所采用的平行板直径为 2 .8 7 3mm。样品分散液 (浓度为 1, C浓度为 O 2mo/置于平行板之间， 0 Na l . lL) 其间隙设置为 lmm,去过量的样品，在样品裸 除并

导致其溶解性明显降低。原因可能是 2次均质作用加速部分展开的蛋白质聚集形成不溶性聚集体，体具

原因还有待于进一步研究。7I (

露部位添加一薄层硅化油，防止水分蒸发。为了促以“}

使形成热诱导凝胶， P分散液从 2℃被连续地加热 S1 5

至 9℃ ( 5加热速率为 2℃/ n, mi)然后在 9℃保持 6 5 0 mi, n之后以 2℃/ n的速率冷却至 2℃。本文所 mi 5记录的弹性模量 ( G )和黏性模量 ( )别为不同 分

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氲

萋n 4:l l

样品在测量过程中出现的最大值。17持水性和持油性的测定 .1 7 1持水性 . .。

2l l

对照

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ll 2‘ l

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J|^ a 3 P

图 1高压均质对大豆分离蛋白溶解性的影响

称取 O 2g蛋白于 1 . 5mL离心管中，入 4g去加 离子水，录此时蛋白和离心管总重，涡震荡 2记漩

2 2高压均质对 S I . P乳化性及其稳定性的影响如图 2所示， 1次高压均质处理可显著提高 S I P的乳化活性， 0MP 4 a以上随着压力增大，化活性乳

mi n后静置 5h离心 1 0 ( 0 mi,0,, O O Og 3 n 2℃)将水倒出后记录此时离心管和蛋白及水的总重量，持水性

用每克蛋白吸附的水的质量来计算，位为 g水/单 g蛋白质。1 7 2持油性 rJ .. l c

逐渐降低，高压均质对 S I P乳化活性的影响与溶解性的规律基本吻合，白溶解性改善时，多的蛋白溶蛋更于水，而具有更好的迁移率，附到油水界面的几从吸率增加，而改善乳化活性。2次均质处理时，化从乳活性随均质压力上升反而增大。原因是 2次高压均质

虽然产生部分不溶性聚集体，可溶的蛋白在 2次但

称取 O 2g蛋白于 1 . 5 mL离心管中，慢加入缓4 g大豆油，记录此时蛋白和离心管总重，涡震荡 2漩 mi n后静置 2h离心 1 O ( 0 mi, 0 )将油 , 2O 0g 3 n 2℃,

倒出后记录此时离心管和蛋白及水的总重量，持油性用每克蛋白吸附的油的重量来计算，位为 g油/ 单 g蛋白质。

均质处理时达到充分展开，表面疏水性和单位蛋白的可吸附界面面积显著增加]从而提高了乳化活性。, 从图 2还可以看出，乳化稳定性随均质压力和均

5 l !: ! 1 0 Q: 1 曼！1

质次数的变化影响相对较小，经过处理后 S I P的乳化稳定性稍微有所下降。除 1 OMP 6 a外，固定压力增

显著提高，每克蛋白可吸附 4 6 . 9g水，持水性提高了近 8。均质压力较大时 (2 a和 1OMP ) 2 O 1OMP 6 a,

以显 P持水性，l0 a均质两 2 MP大均质次数，质处理的 s I均 P的乳化稳定性呈下降趋次均质也可f著提高 S I 一] _ - P持 .2(/(。相势， l0MP 均质改性的 S I化稳定性显著次处理的 S I水性为 4 6 g水 ) g蛋白质 )而 6 a2次 P乳●

¨川¨一

一 P持 同均质压力下，心质可以显著提高 S I水性， 2次均 。广●●●上a质 2次持水性反而有所下降。 .厂●●●上 . 6 处理导致物料温度显著上升 (到 8。 )该温度下而 1 0MP均达 OC,优于 1次均质，因可能是 1 0MP原 6 a连续 2次均质导致 S I蛋白提取液中的少量大豆多糖发生美拉 P与, , .

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一

表 l高压均质对 s I胶性的影响 P凝 曲

德反应，从而改善 S 1化活性， P乳其具体原因有待于进一步探讨。

一[●L= _

一2圜次 h刁奠爿一次 爿爿●一 T爿∥\ 三 、

从能源消耗角度来看，选用 4 a均质 1次是 OMP改善 S I P乳化特性的最佳条件。}'{《

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4 a和 8 a1次均质处理的 S I OMP 0MP P持水性较差，因可能

是这些 S I溶解性更好，量过程原 P的测对照 l }l j lJ,M I P:

lI 2l

I“

中部分蛋白在离心后倾倒上清液时被除去，从而使所测持水性下降¨ j。 从表 2还可知，次均质都可以显著提高 S I 1 P的持油性，压力增大变化不是很明显，相同压力下，随在

l、 (

I 4c

吾l 2

增加均质次数 s I油性下降。油脂吸附机理是一 P持个物理吸附过程，白质颗粒表面积的差异影响…蛋到其对油脂的吸附能力。高压均质改变了蛋白质结对照 l l 力， PI M : ll 2 -J I“

构使其持油性发生改变，表面疏水性也是重要凶素之表 2高压均质对 s I水性和持油性的影响 P持样品 水油㈣

(乳化性；乳化稳定性 ) A, B,

图 2高压均质对大豆分离蛋白乳化性及其稳定性的影响

2 3高压均质对 S l胶性的影响 . P凝

高压均质对 S I胶性能的影响见表 1 P凝。1次均质处理的 S l胶强度 ( 随压力增大呈现先上升 P凝 G)

再下降的趋势， 8 MP时达到最大， 2次均质处在 0 a而理后的 S l凝胶性随压力增大而逐渐增加， P在 l0 P时 G达到最大 ( 4 P )可能的原因是， 6M a 16 6 a。一

方面由于均质处理导致的 S 1 P大分子质量聚集体

的形成，另一方面是高压均质使蛋白质展开而暴露出更多的疏水基团和 S基团， H该类基团在热诱导凝胶过程中有利于分子间疏水相互作用和分子间二硫键的形成，而增加凝胶强度。从

3结论 ( ) P制备过程中增加均质处理对其功能特性 1S I具有显著的影响，且可以通过调整均质压力和均质并次数定向改善 S I P的不同功能特性，改性流程简单易操作，产业化前景广阔。() 2通过对不同均质处理的 S 1 P功能特性比较发

2 4高压均质对 S l . P持水性和持油性的影响

由表 2可知，高压均质处理 1的 S 1水性随次 P持压力增大呈逐渐上升的趋势， 1 OMP在 6 a时得到了

29第3卷 3 (第 5期 I1 D年 5第期总 2 )5 0 5 。’。‘‘。‘。。。。。。。。。。。。。。。。’’。。。‘。。。。。。

。。。。。。。。。。。。。。。‘‘。。‘ ‘。。。。。。。。。。。。’。’。。。。。。‘。‘。。。。。——

l

现，0 a 4 MP均质 1次可以同时改善 S I的溶解性和 P乳化性；O a均质 1次和 1 O a均质两次处理 8 MP 6 MP

mesrme t t h oi— p eo rae tJ .Jun l aue n hteF l wi n h n l egn[] o ra ofBi o c lCh m it y, 1 51, 1 3,2 olgia e s r 9 9 65~ 2 68

可改善 S l的凝胶性。较高压力 ( 2 MP和 P 10 a1O a处理时， P持水性和持油性显著提高。 6 MP ) SI参考文献

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1 t d e z ma i h d o y j wi r p i n t ef n t n i e n y tc y f l ss t t y sn o h u c i— mi h 0a r e te m p ( lp 0p r is 0fhe (口6s n￡ I.) pr en io 0t i s—

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poe s l l efp0e[] Jun l fF o c rti:af f l rti J . o ra o 0 d si n aa a n —e e. 1 6,41。2~ 2 nc 97 86 92

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c i n l f c f Hi h pr s u e H0 g n z tO n Fu tO aPr p r is 0 O O e n I 0 a e O e te fS y Pr t i s l t s

L0 g Xio a n a t0,Z a 0 mig,Lu n h i h 0 Qin z 0 g h 0M u n 0D0 g u,Z a a g h n( C0le fIihtI us r nd Foo inc Jge 0 g nd ty a d Sce e,S0 h Chi ut na Uni r iy 0fTe h o1 y,G u n h O 4O, Chi ) ve st c n 0g a gz ou 5l 6 na

AB TR S ACT Th fe to r s u e( 0 1 O MP )a d t en mb r( n e t c )o ih p e s r o g— eefc fp e s r 4~ 6 a n h u e 0 c/ wie fhg— r s u eh mo enia i n t e pr p r is o o o en iolt ( z ton o h o e te f s y pr t i s a e SPI wa t did. ) s s u e Und r t o ii n o ne pa s t e t e he c ndto f 0 s r a—

me t h o u i t c e s d s n f a ty a O P n 0 Pa u e r a e t1 0 Pa a d 1 O Pa n,t e s l b l y i r a e i i c n l t4 M a a d 8 M i n g i,b td c e s d a M 2 n M 6 .Att a i hes me tme,wa e o d n a a iy i r a e . t rh l i g c p ct nc e s d Ho mog n z ton o e c ul f e tv l mp oV hee l i e ia i nc o d e f c i e y i r et mu son

a tv t fS I u a o i fu n e o m u so t b l y c i iy o P,b th d n n l e c n e l in s a i t . i Th e l g p o e t fS 1 wa mp o e f e eg ln r p ryo P si r V d atr it e t d a 0 Pa on e a 1 O Pa t c . n r t a e s r x e 1 O Pa, r ae t8 M c nd M 6 wie U

de he s me pr s u e e c pt M 6 on a s t e t n s e p s r a me t

we e s p ro o t c e a d n o i r v n P u c i n l r p r is (n l d n o u i t,e li n a i— r u e i rt wie r g r i g t mp o i g S 1f n t a o e te i c u i g s l b l y mu so b l o p i it y,g li g p op ry a d f ta o pt0 a ct ) e ln r e t n a ds r in c pa iy . Ke I s h g pr s ur mo nia i n,s y p o en i o a e SPI y wo . i h— e s e ho ge z to d o r t i s lt s( ),f c i na r e te un to lp op r is

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