Page 143 - 《精细化工》2021年第6期
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第 6 期                   张唯唯，等:  极端酸碱 pH 偏移改善白果蛋白溶解性和乳化性                                 ·1205·


            质量分数达到 10%~15%，其氨基酸组成丰富、合理，                        从结构变化的角度阐释 pH 偏移对功能性的影响。
            必需氨基酸接近世界卫生组织、联合国粮农组织推                             本研究将为林业资源中的白果分离蛋白在食品工业
                                 [1]
            荐模式，属于优质蛋白 ，近些年来产量剧增。白                             中的潜在应用提供技术参考和理论基础。
            果蛋白由清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、碱性谷蛋白
                                                       [2]
            组成，具有抗氧化、抗菌、清除自由基等功能 。                             1   实验部分
            目前对白果蛋白的研究大多集中于降低致敏性、提
                                                               1.1   试剂与仪器
            取生物活性蛋白，然而白果蛋白的溶解性、乳化功
                                                                   新鲜白果，徐州淳康生物科技有限公司；氢氧
            能性差未能引起重视，因此白果蛋白功能性方面的                             化钠、十二烷基硫酸钠（CP）、盐酸、酒石酸钾钠、
                                      [3]
            应用报道也较少。DENG 等 从白果蛋白中分离出
                                                               硫酸铜和牛血清蛋白试剂，国药集团化学试剂有限
            白果清蛋白、白果球蛋白，研究其特性和功能，调
                                                               公司；丙烯酰胺、N,N′-甲叉双丙烯酰胺、甘油、过
            节酸碱度或加入 NaCl 改善白果蛋白的溶解性、发泡
                                                               硫酸铵、四甲基乙二胺、溴酚蓝、N-乙基顺丁烯二
            性 等功能 ，但 缺乏更 多蛋 白结构 上的 信息 。                        酰亚胺、三羟甲基氨基甲烷（Tris-HCl）、β-巯基乙
                                 [4]
            MIRMOGHTADAIE 等 应用不同技术对蛋白的不                        醇（β-ME）等，美国 Sigma-Aldrich 公司。以上所
            同改性，为蛋白功能性的提升以及实际加工适用性                             有试剂均为分析纯。蛋白 Marker，碧云天生物技术
            提供可能，促进白果成为一种具有良好功能和营养                             有限公司。实验用水为实验室自制去离子水。
            价值的新型蛋白质来源。                                            FE28 pH 计，梅特勒-托利多仪器（上海）有限
                 pH 偏移是一种简单的蛋白功能改性方法，可以                        公司；UVmini-1240 紫外-可见分光光度计，岛津企
            在极端酸碱环境下展开蛋白质结构，导致球状蛋白                             业管理（中国）有限公司；FA25 均质机，上海弗鲁
            （通常称为熔融球状结构）的构象发生变化，进而                             克流体机械制造有限公司；SpectraMax i3x 酶标仪，
                                 [5]
            在中性环境下重新折叠 。利用 pH 偏移方法对动                           美谷分子仪器（上海）有限公司；Sigma 2-16K 离心
            物、植物蛋白进行改性的报道有很多                  [6-9] 。pH 碱偏     机，北京博劢行仪器有限公司；Scientz-18N 冷冻干
            移使肌球蛋白的头部变成熔融的球状，使蛋白杆部                             燥机，宁波新芝生物科技股份有限公司；Nano-ZS
            中的 α-螺旋部分解离，导致肌球蛋白更紧密地结合                           动态光散射仪，英国 Malvern 公司。
                                         [6]
            折回原始状态，有利于蛋白回收 。pH 偏移处理后                           1.2   方法
            的乳清蛋白与（–）表没食子儿茶素-3-没食子酸酯                           1.2.1   白果分离蛋白的制备
                                                       [7]
            （EGCG）之间的相互作用由于结构改变而增强 。                               参考 JIANG 等 方法做适当修改。银杏果仁粉
                                                                                [9]
            对于植物蛋白，碱性条件下 pH 偏移处理后的豌豆                           碎机粉碎后，过 40 目筛子，加正己烷脱脂（果仁粉
            蛋白在水乳状液中比天然豌豆蛋白具有更高的氧化                             质量浓度为 100 g/L）充分混合后，抽滤除去正己烷
                                         [8]
            稳定性，这也是由于结构的改变 。也有报道称 pH                           和油混合物，再将白果粉摊开通风过夜晾放，即为
            偏移处理可以诱导豆科蛋白呈熔融球状结构，从而                             脱脂低温白果粉。取脱脂低温白果粉 1 kg 与 10 L
                                          [9]
            改善蛋白功能性能，如乳化性能 。所以通过极端                             去离子水充分混合溶解后，用 1 mol/L NaOH 调 pH
            酸性和碱性处理，诱导蛋白结构改变从而提升白果                             至 9.0，室温下搅拌 30 min，在 4  ℃下 10000×g 离
            分离蛋白功能性，不失为一种有效的方法。                                心 15 min，取上清液用 1 mol/L HCl 调 pH 到 4.4。
                 植物源性饮料是以坚果、谷类、种子和豆类等                          静置后在 4  ℃下 10000×g 离心 15 min。取蛋白沉淀
            植物蛋白为原料加工成乳状液形式的一类食品                      [10] 。   分散于水（蛋白沉淀在水中的质量浓度为 1250 g/L）
            此外，盐（NaCl）对蛋白分子有屏蔽效应，具有降                           中，并用 1 mol/L HCl 调 pH 至 7.0。冷冻干燥后置
            低蛋白分子链间的静电排斥作用，从而影响蛋白结                             于 4  ℃保存备用。通过双缩脲法            [18] 测得白果蛋白质
            构和蛋白乳化性质         [11] ，在核桃蛋白乳状液体系中就                量分数>90%。因在白果蛋白分离提取阶段加碱量非
            发现有此现象       [12] ；而 NaCl 在食品配料中或又不可               常少（即离子强度非常低），相比于 0.5 mol/L NaCl 可
            缺 [13] 。因此，本研究选用 0.5 mol/L NaCl 溶液体系，              忽略，为此本实验中未采用透析处理。
            研究 pH 偏移处理对白果分离蛋白的物化性质和乳                           1.2.2  pH 偏移处理白果分离蛋白
            化能力的影响。考虑到极端酸碱处理可能会引起蛋                                 冷冻（冷井温度为–55  ℃）干燥后的白果分离
            白营养价值下降、形成有毒有害物质，所以当前报                             蛋白（3.0 g）溶解在 300 mL 去离子水中，搅拌 2 h，
            道普遍采用 pH 2~12 对蛋白进行处理，且处理时间                        分成 6 份，分别用 1 mol/L HCl 溶液滴定蛋白溶液到
            较短（5~360 min）     [6,14-17] ，以避免可能发生的有害            pH 2.0、3.0 和 4.0，再用 1 mol/L NaOH 溶液滴定蛋
            反应。本实验也选择如上的 pH 范围且偏移时间为 2 h，                      白溶液分别到 pH 10.0、11.0 和 12.0。保持 2 h 后再用
                                                                                    [9]
            分析白果分离蛋白的溶解性和乳化性功能特性，并                             1 mol/L HCl 调回 pH 7.0 。使用 pH 计测定溶液 pH。
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