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罗望子种仁球蛋白结构和功能特性的构效关系(三)

来源:时间:2025-04-22 02:29:35

2.5 乳化性和乳化穩定性

采用高速剪切法,罗望對不同pH值條件下大豆分離蛋白和TSG的种仁乳化性和乳化穩定性進行測定,結果如圖3及圖4所示。球蛋

pH值對TSG和大豆分離蛋白乳化性及乳化穩定性影響結果如圖3所示。白结由圖可知,构和功隨著pH值的特性升高,二者變化趨勢保持一致,效关系乳化性呈現先降低後升高的罗望趨勢,乳化穩定性則先升高後降低。种仁在等電點pH4.5附近時,球蛋相較於其它pH值條件下,白结兩種蛋白的构和功乳化性均最差,乳化穩定性最佳。特性在pH4.0~10.0範圍內TSG的效关系乳化性優於大豆分離蛋白,pH7.0時,罗望TSG及大豆分離蛋白的乳化穩定性相同均為100%。堿性條件pH9.5及10.5時TSG的乳化性最佳為(60.53±1.81)%和(61.54±3.81)%,分別高於大豆分離蛋白9.25%,8.38%。此外由圖4可知,pH4.5時TSG和大豆分離蛋白的乳液粒徑較大,分布不均勻且覆蓋率低,此條件下蛋白不足以包裹所有油滴,因而導致乳化性較差。

蛋白質乳化性和乳化穩定性的影響因素眾多,包含介質的pH值,蛋白溶解度,疏水性基團及分子大小等。穩定的乳狀液依賴於蛋白質的溶解度,在等電點處蛋白的正負電荷相互抵消,淨電荷為零,蛋白質載量易在乳狀液界麵達到最高,有利於高黏性膜的形成,因此具有較高的乳化穩定性,且在等電點狀態時蛋白質會發生絮凝沉澱,溶解度最小,乳化性較差。當pH值遠離等電點時,蛋白溶解度增加,由於表麵活性組分中極性基團的離子化引起靜電排斥作用,因而破壞界麵膜的結合力,致使乳化性逐漸提高,乳化穩定性下降。同時,蛋白的高溶解度和較小分子尺寸可增強蛋白質分子與脂質之間的相互作用從而提高蛋白的乳化性。此外,乳化性和乳化穩定性還與蛋白質的疏水-親水平衡有關,疏水-親水基團間的失衡會導致蛋白的疏水性增加,進而降低其乳化性,適量蛋白質疏水基團的暴露可以促進蛋白質與油分子的相互作用,促使更多的蛋白質包覆在油分子表麵,從而降低油水界麵張力,提高蛋白的乳化穩定性。另外,增加蛋白質中遊離巰基的含量有利於形成二硫鍵,可促使形成更穩定和致密的界麵膜。TSG的溶解性較好,分子質量較小,遊離巰基含量高,這些因素均導致其乳化性能優於大豆分離蛋白。

乳液的油滴粒徑及蛋白覆蓋率是評價其乳化性及乳化穩定性的重要指標。粒徑越小,乳液析出速率越慢,因而乳化液越穩定;同時較小的油滴粒徑可使蛋白質形成維持較大表麵積的界麵膜,增強蛋白質展開和包裹油滴的能力。若蛋白質覆蓋率不足或油相大麵積暴露,油滴為保持穩定趨於與鄰近油滴共享蛋白質,致使蛋白絮凝形成極不穩定的乳液;而當蛋白質覆蓋率較高時,蛋白質分子可完全包裹油滴,且蛋白質分子層之間的作用力,如空間排斥和靜電排斥等,可使乳液更加穩定。由圖3可知,TSG和大豆分離蛋白的乳化穩定性均較高,TSG的乳液平均粒徑小,蛋白覆蓋率高,這是其乳化性優於大豆分離蛋白的原因。因此,TSG較高的乳化性和乳化穩定性使其在產品配方和食品工業中得到廣泛應用。

3 結論

本文主要研究TSG的結構,功能特性及構效關係,結果表明TSG的分子質量分布在10~70ku,且在35.34及13.83ku處的蛋白表達量最高,為低分子質量蛋白質。TSG中遊離巰基及二硫鍵含量較高,分別為(33.97±2.94)μmol/g,(44.08±3.79)μmol/g。氨基酸組成分析結果顯示TSG中氨基酸種類較齊全,其中必需氨基酸含量為45.85%,親水性氨基酸含量為54.98%。對TSG功能特性檢測發現其具有良好的溶解性、乳化性和乳化穩定性,這與構效分析結果相符合。由此可見,蛋白質的功能特性與其分子的大小、巰基二硫鍵含量、氨基酸構成等因素密切相關。此外,上述結果表明TSG的分子質量較小,遊離巰基及親水氨基酸含量較高,其溶解性、乳化性優於大豆分離蛋白。因此,該TSG蛋白在食品工業中擁有廣泛的市場前景也為日後TSG的研究及開發利用提供了一定的科學依據。

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