不同提取工艺制备的核桃蛋白的组成与结构特征

不同提取工艺制备的核桃蛋白的组成与结构特征

毛晓英;华欲飞

【摘要】The composition and structure characteristics of walnut proteins were investigated by different extracted techniques. The results show that the walnut protein contents are 90% by alkaline extractionisoelectric precipitation technique, and 70% by isoelectric precipitation technique, respectively. The secondary structure of highly ordered a-helix structure is damaged for some extent, while β-turn and disordered structure are increased. Subunits and amino acids of walnut protein by the extracted techniques are not damaged. The two extracted techniques show high protein yield with small damage to protein structure and components.%研究了碱溶酸沉工艺和酸沉工艺制备的核桃蛋白产品的组成和结构特征的变化.结果表明:碱溶酸沉工艺制备的产品蛋白质量分数高于90％,酸沉工艺制备的产品蛋白质量分数高于70％；2种制备蛋白质工艺使蛋白产品中的α-螺旋结构减少,β-转角和无规则卷曲结构大量增加,使核桃蛋白的NSI显著增加；2种工艺对核桃蛋白质的亚基组成无显著影响,对氨基酸破坏不显著.碱溶酸沉和酸沉2种制备工艺具有得率高、对蛋白质结构和组成破坏小等优点.

【期刊名称】《江苏大学学报（自然科学版）》

【年(卷),期】2011(032)006

【总页数】5页(P631-635)

【关键词】提取工艺;蛋白制备;核桃蛋白;组成;结构特征

【作者】毛晓英;华欲飞

【作者单位】江南大学食品科学与技术国家重点实验室,江苏无锡214122;石河子

大学食品学院,新疆石河子832003;江南大学食品科学与技术国家重点实验室,江苏

无锡214122

【正文语种】中文

【中图分类】TQ936.2

核桃 (Juglans regia L．)又名胡桃、羌桃，属胡桃科胡桃属植物，是一种营养价

值和经济价值都很高的珍贵果木．在我国，核桃栽培面积居世界首位［1］．除了核桃油，核桃仁含有18%～24%的蛋白质，12%～16%的碳水化合物，1.5%～2.0%的纤维素，1.7%～2.0%的矿物质［2］．由此可见，核桃的加工应主要以核

桃油和核桃蛋白为主．核桃蛋白作为一种新的植物蛋白资源，对其组成和结构的认知对核桃蛋白产品的开发和利用起着重要的作用．目前，国内关于核桃蛋白产品的研究主要以核桃粉、核桃多肽为主［3］，提取工艺简单，且未对其提取物组成和结构进行深入的研究．国外关于不同提取工艺制备的核桃蛋白产品的研究报道不多，关于核桃蛋白组成的研究也较少，主要集中在核桃蛋白组成和溶解性方面的研究［4］，且研究的不够深入．鉴于此，文中对不同提取工艺制备的核桃蛋白的化学组成、亚基组成、二级结构、氨基酸组成进行研究和分析，以期对今后核桃蛋白产品的加工提供参考．

1 材料与方法

1.1 材料与设备

核桃购于新疆石河子市农贸市场，为新疆簿皮核桃品种．试剂:正己烷，体积分数

95%乙醇等，分析纯，购于上海化学试剂有限公司．

设备:J6大容量冷冻离心机(美国贝克曼公司);LGJ－18型冷冻干燥机(北京四环科学有限公司);Water 2690型液相色谱系统(美国Waters公司);Jasco J－715圆二色

光谱仪(日本Jasco公司);DYY－8C型垂直电泳仪(北京六一仪器厂);WH－1微型漩涡混合仪(上海沪西分析仪器厂);TGL－16B高速台式离心机(上海安亭科学仪器厂)．1.2 方法

核桃仁的去皮参照文献［5］的方法．核桃脱脂粉的制备:将去皮的核桃仁烘干后经破碎机破碎，用正己烷在室温下进行脱脂处理3 h，核桃仁与正己烷的比例为0.1 g·mL－1;提取液用滤纸过滤，残渣再次进行正己烷的脱脂处理，直到滤液为无色

为止;收集残渣将其置于通风厨挥干溶剂;将脱脂粉过150目筛，装袋，置于－20℃备用．

碱溶酸沉法提取蛋白工艺流程:核桃脱脂粉—95%醇洗—过滤得滤饼—挥干溶剂—蛋白质溶液调蛋白液pH为11—搅拌1 h—离心(5 000 r·min－1，15 min，25℃)—上清液—调pH为4.5—搅拌1 h—离心(5 000 r·min－1，15 min，

25 ℃)—沉淀—水洗至中性—冻干．

酸沉法提取工艺流程:核桃脱脂粉—95%醇洗—过滤得滤饼—挥干溶剂—蛋白质溶液—调蛋白液 pH 为 4.5—搅拌 1 h—离心(5 000 r·min－1，15 min，25℃)—沉淀—水洗至中性—冻干．

原料常规成分的测定:水分，粗脂肪，蛋白质以及灰分的测定参照文献［3］的方法，碳水化合物的测定参照文献［6］的方法．蛋白质溶解度(NSI)的测定:将蛋白样品

分散于去离子水中，磁力搅拌1 h后在室温条件下8 000 r·min－1，离心15 min;随后采用微量凯氏定氮法测定上清液中可溶解氮含量，蛋白质的溶解度(NSI)表示

为可溶解氮与样品中总氮的百分比．

蛋白质亚基组成分析采用十二烷基硫酸钠－聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)法，

参照文献［7］的不连续电泳方法，略改．分离胶质量浓度125 g·L－1，浓缩胶质量浓度40 g·L－1，电极缓冲液含0.05 mol·L－1 Tris，0.384 mol·L－1甘氨酸，1 g·L－1 SDS(pH8.3)，用样品溶解液配制成蛋白质量浓度为2 g·L－1的电泳样品(分别为含巯基乙醇和不含巯基乙醇)．

蛋白质氨基酸组成分析采用液相色谱分析法(RP-HPLC)，参照文献［8］的方法，略改．采用液相色谱仪测定氨基酸的含量．色谱条件:仪器:安捷伦液相色谱仪(AG1100)，美国安捷伦公司;色谱柱:ODSHYPERSIL，250 mm ×4.6 mm，5 μm;柱温:40℃;流速:1.0 mL·min－1;检测器:紫外检测器．

蛋白质二级结构的分析采用远紫外CD光谱法，参照文献［9］的方法，略改．将蛋白样品分散于去离子水中，磁力搅拌2 h后在室温下8 000 r·min－1，离心10 min，采用BCA法以牛血清白蛋白为标准蛋白，测定上清液中蛋白质量浓度，最后通过稀释使得上清液中蛋白质量浓度达到5×10－5 g·mL－1．采用Jasco J－715 CD光谱仪在25°C条件测定核桃蛋白样品在190～250 nm之间的远紫外CD光谱．扫描3次取平均值得到最后CD光谱，最后以平均摩尔椭圆率θ表示，单位，(°)·cm2·dmol－1．

数据处理与分析:所有的测定目标至少测定3次以上，试验数据以均值±标准偏差的形式表示．

2 结果与讨论

2.1 不同提取工艺制备的核桃蛋白常规成分分析

不同提取工艺制备的核桃蛋白主要成分见表1．由表1可以看出，脱脂核桃粉的蛋白质量分数为52.51%，粗脂肪为1.81%，结果说明采用正己烷脱脂处理可以有效脱除大量的核桃油．碱溶酸沉工艺制备的核桃蛋白其蛋白质量分数为90.50%，得率为43.15%．而酸沉工艺制备的核桃蛋白其蛋白质量分数为75.56%，得率为76.60%．结果说明碱溶酸沉工艺可制备蛋白质量分数高于90%的核桃分离蛋白产