大豆分离蛋白不同酶解方式水解度与乳化性和起泡性关系

g- 1 ) 。
关键词: 大豆分离蛋白; 水 解度; 乳化性; 起泡性; 酶解;
中图分类号: Q 5
文献标识码: A 文章编号: 1006- 8376( 2009) 02- 0030- 03
蛋白质是食物中的重要组成成分, 不仅具有提 高营养价值的功能, 还具有改善各种食品品质、质构 等功效, 特别是随着蛋白质结构与功能关系的不断 被揭示以及对其营养功能的深入了解, 为满足人们 生活水平不断提高的需求, 合理开发蛋白质资源、提 高食品品质和营养功能, 已经成为食品工业亟需解 决的问题。蛋白质的功能性质 ( 起泡性、乳化性等 ) 与蛋白质在食品工业中的用途有着 十分密切的关 系, 是开发和有效利用蛋白质资源的重要依据。大 豆分离蛋白 ( soybean protein isolated, SP I) 是利用高 科技从脱皮大豆中除去大豆油和水溶性的非蛋白部 分后所得, 其蛋白质含量高达 90% 且具有许多功能 特性, 如乳化性、起泡性和促进微生物生长代谢及发 酵等, 可广泛应用在肉类制品、饮料、焙烤食品及各 种保健食品中。但由于大豆分离蛋白的天然结构分 子量较大, 直接食用生物利用率相对较低, 而酶法改 性的大豆分离蛋白其功能特性在应用方面能够满足 生产需要, 也能提高消化利用率。本试验采用 AS1. 39 8中 性蛋 白酶 、2709 碱 性 蛋 白 酶 以 及 双酶 协 同 作 用对大豆分离蛋白进行限制性酶法水解, 并对大豆 分离蛋白酶解液水解度与乳化性和起泡性的关系进 行了研究, 为大豆分离蛋白酶解产物在食品工业中 的应用奠定理论基础。
氨基酸和生物资源 2009, 31( 2 ) : 30~ 32 Am ino Acid s& B iotic R esources
大豆分离蛋白不同酶解方式水解度与乳化性和起泡性关系
李玉珍, 肖怀秋
(湖南化工职业技术学院应用化学系 湖南 株洲 412004)
摘要: 研究了 大豆分离蛋 白酶解产物 水解度与 乳化和起泡 功能特性 的关系 。试验 结果 表明: 大豆 分离 蛋白 酶解产 物起
表 2 水解度对乳化活性 的影响 /m l g- 1
CK 133 5. 19a 133 5. 19a 133 5. 19a
5 48. 37 2. 08a 32. 80 2. 00a 23. 27 2. 40b
水解度 /%
10
15
40. 43 2. 15a 34. 47 3. 33a
31. 27 3. 32b 24. 80 1. 70a
参考文献
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氨基酸和生物资源
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由表 2可以看出, CK的乳化活性最高, 达到了 133 5. 19m l g- 1, A S1. 398酶解液的乳化活性次 于大豆分离蛋白 ( CK ) 。随着水解度的增加乳化活 性逐渐下降, 其中尤以双酶复合酶解液的乳化活性 最差, 当水解度达到 25% 时乳化性为 17. 60 0. 80 m l g- 1, 与 K rist insson[ 13] 和 G bogouri[ 14] 等人研究报 道一致, 主要是因为双酶复合酶解的水解能力最强, 酶解更充分, 所以产物中主要为小分子肽或氨基酸, 而蛋白质要形成稳定的乳化液, 需要有水化层的存 在, 当水解进行时, 水化层中的水化水会受到破坏, 加之蛋白质分子中的疏水氨基酸及维持蛋白质稳定 结构的氢键、范德华力、离子键等键也受到不同程度 的破坏, 所以水解液乳化能力随酶解的进行呈下降 趋势, 还有可能是由于小肽虽然在相界面上能自由 移动和吸附, 但却不能像大分子量的蛋白质一样在 界面上可以展开并适应界面张力, 所以水解度增加 时, 乳化性下降 [ 14] 。
的提高 [ 11] , 但与 V an derven研究报道 [ 12] 相反, 可能 是由于研究对象不同造成的。 2. 2 水解度对乳化活性的影响
取不同水解度的酶解液进行乳化性的测定, 以 大豆分离蛋白 ( CK ) 为对照, 结果如表 2。
酶 解液
A S1398酶解液 2 709 酶解液
双酶复 合酶解液
1 材Байду номын сангаас与方法 1. 1 材料 1. 1. 1大豆分离蛋白: 山东禹王实业有限公司提供,
收稿日期: 2009 - 03- 20 作者简介: 李玉珍, 女 ( 1981- )讲师, 从事蛋白 质酶法改性及 肽生物 学特性研究。
蛋白质质量分数为 91. 61% 。 1. 1. 2酶解液: A S1. 398酶解液 [ 1] 、2709酶解液 [ 2] 和 双酶酶解液 [ 3] 为 对应的生物酶制剂或双酶 协同作 用条件下限制性水解制备得到。 1. 1. 3大豆油: 市购, 食用级。 1. 2 试验方法 1. 2. 1起泡性的测定 见文献 [ 4~ 6] 1. 2. 2乳化性的测定 见文献 [ 7, 8] 1. 2. 3水解度与起 泡性的关系 取 不同酶处理的水 解度为 5% 、10% 、15% 、20% 和 25% 的不同酶处理 的酶解液进行起泡性测定, 以水解度为横坐标, 以起 泡性为纵坐标作图, 以未经酶解的大豆分离蛋白作 为对照 ( CK) 。 1. 2. 4水解度与乳 化性的关系 取 不同酶处理的水 解度为 5% 、10% 、15% 、20% 和 25% 的酶解液进行 乳化性的测定, 以水解度为横坐标, 以乳化性为纵坐 标作图, 以未经酶解的大豆分离蛋白作为对照 ( CK ) 。
21. 97 1. 01a 21. 60 1. 11a
注: 数据采用平均值 标准偏差表示, a表示 p< 0. 01, b表示 p< 0. 05
20 29. 97 4. 40b 22. 80 2. 43b 20. 93 1. 67a
25 27. 33 2. 85b 21. 77 0. 96 a 17. 60 0. 80a
3. 41% ) , 双酶起泡性最低 ( 300 10. 82% ) ,
李玉珍等: 大豆分离蛋白不同酶解方式水解度与乳化性和起泡性关系
31
表 1 水解度对起泡性的影响 /m l g- 1
酶 解液
A S1. 398酶解液 2 709 酶解液
双酶复 合酶解液
CK 85 2. 37a 85 2. 37a 85 2. 37a
3 讨论与结论 从水解度与起泡性关系中得出, 大豆分离蛋白
的起泡性最差, 随着水解度的增加, 起泡性也随之增 加, 而不同酶解液的起泡性又以 AS1. 398酶解液起 泡性最好, 这也许是由于蛋白质天然三级结构较致
密, 当浓度达到一定程度时, 粘度较大, 在搅拌作用 下起泡性能力也较差, 但随着水解的进行, 分子量逐 渐减小, 溶液粘度下降, 从而有利于起泡。从水解度 与乳化关系中可以得出, 随着水解度的增加乳化活 性逐渐下降, 大豆分离蛋白的乳化活性最高, 而双酶 复合酶解液的乳化活性最差。这可能与蛋白质溶液 中的带电特性有关。因为当水解过程进行时, 水化 层中的水化水会受到破坏, 加之蛋白质分子中的疏 水氨基酸及维持蛋白质稳定结构的氢键、范德华力、 离子键等键也受到不同程度的破坏, 因此, 水解液乳 化能力随水解的进行呈下降趋势。蛋白质的酶解产 物由于其功能特性发生了显著的变化, 因此, 在食品 加工中的应用也就更为广泛, 可以应用于糕点及乳 制品、油脂抗氧化、饮料、水果保鲜等加工过程中。
20 360 2. 46a 320 3. 41b 300 10. 82b
25 338 2. 75a 320 5. 84b 310 5. 27 b
这与水解度有关。结果发现, 在一定范围内 ( DH = 0 ~ 20% ) , 起泡性随着水解度的增加而呈上升趋势, 增加到一定程度后便不再增加, 这与刘宇峰等人 [ 9] 报道相似。可能是由于小分子肽能很快进入气液界 面、展开并重组界面, 所以起泡性增强 [ 10] , 还有可能 是由于疏水氨基酸残基的暴露和降低表面张力能力
2 结果与分析 2. 1 水解度对起泡性的影响
大豆分离蛋白经单、双酶酶解后取不同水解度 的样品进行起泡性的测定, 以大豆分离蛋白起泡性 作为对照 ( CK ) , 结果如表 1。
由表 1 可 以 看出, CK 的 起 泡 性 最 差 ( 85 2. 37% ), 随着水解度的增加, 在一定范围内, 起泡 性也随之增加。在不同酶 解液中, 起泡性 以 AS1. 398酶解 液最 好, 水解 度为 20% 时起 泡性 达到 了 360 2. 46% , 其次为 2709碱性蛋白酶酶解液 ( 320
5 140 5. 29a 120 2. 66a 110 10. 21b
水解度 /%
10
15
250 6. 33 a 300 5. 24b
170 11. 32b 280 9. 72b
170 8. 51a 250 18. 36b
注: 数据采用平均值 标准偏差表示, a表示 p< 0. 01, b表示 p< 0. 05
泡 性随着水解 度 的增 加 而 增 加, 不 同 酶处 理 液 的 起 泡 性以 A S1. 398 酶 解液 最 好, 水解 度 为 20% 时 起泡 性达 到 了 360
2. 46% 。研究还发现, 乳化性随着 水解度增加而逐渐下降, 以双酶 复合酶 解液最 差 ( DH = 25% 时 乳化性 最差, 17. 60 0. 80m l