Page 161 - 《精细化工》2022年第1期
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第 1 期                     马天怡，等: L-精氨酸/L-赖氨酸改性大豆分离蛋白乳化性                                  ·151·


                 碱性氨基酸（BAA）是一类等电点>7.0 的氨基                      苯胺基-1-萘磺酸镁（ANS-Mg），东京化成工业株式
            酸，包括精氨酸（Arg）、赖氨酸（Lys）和组氨酸（His），                    会社；十二烷基硫酸钠（SDS），国药集团化学试剂
                                         [1]
            其作为新型添加剂已用于食品中 。研究发现，Arg                           有限公司，以上试剂均为分析纯，实验用水为自制
            能显著抑制蛋白质聚集，并能与多肽链上的特定氨                             去离子水。
            基酸发生相互作用，达到提高蛋白质溶解度并稳定                                 FE28 pH 计，梅特勒-托利多仪器（上海）有限
                           [2]
            蛋白胶体的目的 。His 分子侧链上的咪唑基是增加                          公司；SCIENTZ-18N 冷冻干燥机，宁波新芝生物科
            肌球蛋白蛋白质溶解度的关键基团，主要机理是咪                             技股份有限公司；UVmini-1240 紫外-可见分光光度
            唑基以其较强的亲核性破坏蛋白质二级结构中 α-螺                           计，岛津企业管理（中国）有限公司；LSM710 共
            旋中的氢键结构，打断肌球蛋白细丝的装配过程，                             聚焦激光显微镜（CLSM），蔡司光学仪器（上海）
                                        [3]
                                                   [4]
            进而降低蛋白质微粒的平均粒径 。GUO 等 发现，                          国际贸易有限公司；FA25 高剪切分散乳化机，上海
            Lys 能减少猪肉肌球蛋白的 α-螺旋数量，增加 β-折                       弗鲁克流体机械制造；NanoDrop 2000C 超微量分光
            叠、β-转角和无规卷曲结构的数量，提高了蛋白质                            光度计，赛默飞世尔科技（中国）有限公司；
            的溶解度。                                              SpectraMax i3x 多功能酶标仪，美谷分子仪器（上海）
                 BAA 能通过提高肌球蛋白在油-水界面的吸附                        有限公司；Zetasizer Nano ZSP 纳米粒度电位仪，英
            能力来提升肌球蛋白乳化活性和稳定性。不同 BAA                           国 Malvern 公司。
            具有不同的改性机制，其中 Arg 能增加油-水界面压                         1.2   方法
            力和蛋白质在油滴表面的定位速率，但降低了蛋白                             1.2.1   大豆分离蛋白的制备
            质在油滴表面的扩散速率，而 Lys 则能提升蛋白质                              参考 JIANG 等     [10] 方法制 备大豆分离 蛋白
            在油滴表面的定位速率，但降低了油-水界面压力和                            （SPI）。
                                       [5]
                                                 [6]
            蛋白质在油滴表面的扩散速率 。ZHU 等 通过研究                          1.2.2   碱性氨基酸处理 SPI 溶液及样品设置
            Arg、Lys 改性后的肌原纤维蛋白-大豆油 O/W 型乳状                         取一定量冻干后的 SPI 粉末溶于去离子水，室
            液，发现 Arg、Lys 的引入显著降低乳滴的粒径尺寸                        温下磁力搅拌至蛋白质全部溶解，制成质量浓度为
            和表观黏度，提高粒子的 ζ-电位绝对值，加上 Arg、                        20 g/L 的蛋白溶液，测定其 pH 为 6.92，作为空白对
            Lys 的两亲性，直接参与油滴的界面吸附，有效提高                          照，记为图中“对照”。分别在蛋白溶液中加入 L-Arg
            蛋白质 O/W 型乳状液的稳定性。                                  或 L-Lys 使其最终质量浓度均为 1、3 g/L，加入 L-Arg
                 目前，关于 BAA 处理肉类蛋白的报道较多，并                       后溶液对应的 pH 分别为 8.84 和 9.55，分别记为图
            发现 Arg/Lys 具有更好的改进效果，而与之相关的                        中“+ 1”、“+ 3”Arg/(g/L)，而加入 L-Lys 后溶液对
            改进机制也研究得较为透彻，但是鲜有利用 BAA 提                          应的 pH 分别为 8.95 和 9.16，分别记为图中“+ 1”、
            高植物源蛋白（如大豆蛋白）的报道。因为大豆蛋                             “+ 3”Lys/(g/L)。将不加 L-Arg 和 L-Lys，但将 SPI
            白营养价值和产量较大，在食品工业生产中其被广                             溶液的 pH 分别调节至与加入 SPI 质量浓度为 1、3
                                    [7]
            泛应用在多种食品体系中 。天然大豆蛋白存在加                             g/L 的 L-Arg、L-Lys 后对应等同 pH 的样品，分别
            工缺陷，如溶解度不高、乳化性能差、稳定性低等，                            记为图中“– 1”、“– 3”Arg/(g/L)和“– 1” 、“– 3”
            又由于动物源和植物源蛋白质结构的显著差异（肌                             Lys/(g/L)。
                               [8]
                                                      [9]
            肉蛋白通常呈纤维状 ，植物蛋白通常呈球状 ），                            1.2.3   溶解度测定
                                                                   参考 WANG 等     [11] 方法作适当修改测定蛋白溶
            因此，本研究将 BAA 中的 Arg、Lys 引入大豆蛋白
                                                               解度。将初始蛋白溶液使用与制备样品溶液 pH 相
            乳化体系中，探讨其对大豆分离蛋白结构的影响进
                                                               同的蒸馏水（经质量浓度 80 g/L NaOH 调节）稀释
            而改进其乳化性能，以期为植物蛋白功能性提升提
                                                               到质量浓度 5 g/L，在室温下离心（5000 g）15 min。
            供一种技术策略和理论基础。
                                                               蛋白质量浓度采用双缩脲法             [12] 测定，测得离心前后
            1   实验部分                                           蛋白质的质量浓度。蛋白质溶解度（%）计算公式
                                                               如式（1）所示：
            1.1   试剂与仪器                                                    溶解度/   %     /     100    （1）
                 大豆购于锁金村农贸市场，保存于 4  ℃冰箱；                                               s  d
                                                               式中：ρ s 为离心后上清液中蛋白质量浓度，g/L；ρ d
            新鲜大豆油购于当地超市。
                                                               为离心前溶液中蛋白质质量浓度，g/L。
                 L-精氨酸（L-Arg）、L-赖氨酸（L-Lys），上海
                                                               1.2.4   浊度测定
            源叶生物科技有限公司；尼罗红、耐尔蓝 A，上海                                碱性氨基酸改性后的蛋白溶液浊度采用文献
            麦克林生化科技有限公司；5,5′-二硫代二硝基苯甲                          [13]方法进行测定。采用 pH 7.0、50 mmol/L 磷酸缓
            酸（DTNB），上海生工生物工程股份有限公司；8-                          冲液将 20 g/L 蛋白溶液稀释至 10 g/L，在 600 nm 下
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