Page 171 - 《精细化工》2020年第9期
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第 9 期                      王耀松，等:  碱性氨基酸修饰乳清蛋白基质凝胶功能性                                   ·1885·


            30 mm）  [29] 。凝胶质构：以 BOURNE       [30] 定义计算其       1.3   数据处理
            硬度、弹性、黏聚性、胶黏性、咀嚼性和回复性。                                 使用 Statistix  9 软件（美国佛罗里达州塔拉哈西分
            每个处理重复测定 3 次取平均值。                                  析软件公司）进行统计分析，显著性水平设为 α =
            1.2.3    蛋白凝胶持水性的测定                                0.05；用最小显著性差异法检验数据间的差异显著
                 参考 WANG 等    [24] 方法，取约 2.0 g 乳清蛋白凝           性，用 p<0.05 表示    [34] 。
            胶置于含滤纸的离心管中，室温下 3000  g 离心
            20 min。按下式计算持水性（%）：                                2   结果与讨论
                      持水性/%=(m 1 –m 2 )/(m 1 –m)×100           2.1    乳清蛋白成胶溶液的 pH
            式中：m 为滤纸及离心管总质量，g；m 1 为凝胶、                             碱性氨基酸对乳清蛋白成胶溶液 pH 的影响，
            滤纸及离心管总质量，g；m 2 为离心后并除去凝胶                          见图 1。从图中可以看出，3 种氨基酸（除 1 g/L L-His）
            的滤纸及离心管总质量，g。                                      均能显著改变乳清蛋白溶液的 pH（p<0.05），特别
            1.2.4    蛋白凝胶溶胀率的测定                                对于 L-Arg 和 L-Lys，质量浓度为 1 g/L 就能显著提
                 根据 WANG 等    [24] 的方法，切取直径为 8 mm，             高蛋白溶液 pH；随着碱性氨基酸质量浓度增加至
            高为 10  mm 的圆柱体，称重后于 50  ℃水中加热                      5 g/L，L-Arg 将蛋白溶液的 pH 提至 9.12；加入 L-Lys
            10 min；用镊子取出，用滤纸将凝胶表面水分吸干，                         的溶液 pH 则为 8.95，而加入 L-His 的溶液 pH 为
            再次称重；按照下式计算凝胶溶胀率：                                  7.28。在前期研究     [24] 中发现，乳清蛋白中加入 L-Arg、
                       溶胀率/%=(W 2 –W 1 )/W 1 ×100              L-Lys 和 L-His 后，再将 pH 调至 7.59~9.74 内，有

            式中：W 1 为所取凝胶样品质量，g；W 2 为凝胶吸水                       利于提高凝胶的持水性并能抑制蛋白从凝胶中析
            后的质量，g。                                            出。因此，利用碱性氨基酸对近中性蛋白溶液的自
            1.2.5    蛋白凝胶蛋白浸出性的测定                              调节，可获得期望的 pH。L-Arg、L-Lys 和 L-His 对

                 根据 WANG 等    [31] 方法作适当修改。称取 2.0  g           应的等电点分别为 10.76，9.74 和 7.59，意味着在近
            乳清蛋白凝胶于试管中，再加入 8 mL 0.05 mol/L 磷                   中性 pH 下，这些氨基酸碱性电离大于酸性电离，
            酸盐缓冲液（pH 7.0），每隔 30 min 旋涡振动 15 s，                 为此提高了蛋白溶液的 pH；氨基酸质量浓度的增加
            2 h 后将样品在室温下 3000 g 离心 10 min，离心后                  可进一步提高蛋白溶液的 pH。
            取 1  mL 上清液，用双缩脲法          [32] 测定上清液中的蛋
            白含量。将 0.2  g 凝胶样品加入 4.0  mL  0.5  mol/L
            NaOH 中溶解后用双缩脲法测定溶解液中蛋白含
            量，即凝胶内总蛋白含量。浸出率（%）为浸出蛋
            白含量占凝胶内总蛋白含量的百分比。
            1.2.6    上清液中蛋白组分的测定
                 采用聚丙烯酰胺凝胶电泳法测定上清液中蛋白
            组分。按 LAEMMLI     [33] 方法分离蛋白。分离胶（125 g/L
            丙烯酰胺 /3.33  g/L  N,N′- 甲叉双丙 烯酰胺， 含

            0.37 mol/L  Tris-HCl、10  g/L 十二烷基硫酸钠、                   含有不同统计字母表示差异显著，p<0.05，下同
            126 g/L 甘油、0.24  g/L 过硫酸铵、0.62  g/L 四甲基               图 1    碱性氨基酸对乳清蛋白成胶溶液 pH 的影响
            乙二胺）和浓缩胶（50 g/L 丙烯酰胺/N,N′-甲叉双丙                     Fig. 1    Effect of basic amino acids on the pH variation of
                                                                     whey protein gel forming solutions
            烯酰胺，含 0.13 mol/L Tris-HCl、10 g/L 十二烷基硫

            酸钠、126  g/L 甘油、0.98  g/L 过硫酸铵、0.59  g/L            2.2    碱性氨基酸对乳清蛋白热诱导凝胶形貌及质
            四甲基乙二胺）中丙烯酰胺/N,N′-甲叉双丙烯酰胺的                             构特性的影响
            质量浓度分别调至 125 g/L 和 50 g/L。样品制备采用                       在前期研究中发现，调节乳清蛋白溶液的 pH
            还原和非还原两种方式，还原剂 β-ME 体积分数 5%，                       后热诱导所形成的凝胶具有非常明显的黄色（在等
            非还原剂采用加入 0.5 mmol/L  N-乙基顺丁烯二酰亚                    电点处溶液呈现乳白色，因等电点时蛋白沉淀） ，
                                                                                                         [24]
            胺来抑制在制备样品中可能生成的二硫键。采用恒                             而这可能影响凝胶在食品体系中因感官品质而降低
            流法   [34] 电泳及考马斯亮蓝 R250 染色、体积分数                    其应用价值。此外，凝胶黄颜色的产生极有可能是
            7.5%冰醋酸（含有体积分数 10%甲醇）脱色至无背                         半胱氨酸的消除反应所形成的聚硫化合物造成的                     [35] ，
            景色。                                                也有一些报道认为是美拉德反应造成的                 [24] 。无论哪种
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