绿豆蛋白及水解物的理化、功能及抗氧化特性研究

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绿豆蛋白(MBP),含有必需氨基酸,可以满足身体对氨基酸的需要,被认为是膳食蛋白质的重要来源,具有许多生理活性和功能特性。因此本文首先以绿豆蛋白为主要原材料,深入地研究了绿豆蛋白的提取与优化过程、不同p H值和蛋白酶水解对绿豆蛋白功能特征的影响。后对碱性蛋白酶水解物(抗氧化强,MPH)和复合蛋白酶水解物(功能性强,MBH)进行不同超声功率的处理,来分别增强其的抗氧化和功能特性。试验所得结果如下:(1)以绿豆为原料,采用碱提酸沉法提取MBP,通过单因素试验研究绿豆粉与蒸馏水质量比、提取温度、提取时间和p H值对绿豆蛋白提取率的影响,并通过响应面法优化绿豆蛋白的提取工艺。结果表明:绿豆蛋白的最佳提取工艺条件为绿豆粉与蒸馏水质量比1:15,提取温度40℃,提取时间20 min,p H值9.0,该条件下绿豆蛋白的最大提取率可达88.80%。(2)MBP包含64、62、48、32、25和23 kDa的6条条带,其中64、48和32 kDa的条带为糖蛋白。MBP在碱性环境中具有较高的溶解度和游离巯基含量,粒径较小,表面疏水性较低。流变学分析表明,MBP在p H值为3.0、5.0、7.0和9.0时表现为剪切变稀的假塑性流体。在p H值5.0时需要比p H值3.0、7.0或9.0时更高的剪切应力才能开始流动。MBP(130 mg/m L)在p H 7.0和9.0下形成自支撑凝胶。MBP在碱性环境中具有良好的发泡能力(125.00%)、乳状液活性指数(117.05 m~2/g)和乳状液稳定性指数(20.86 min)。这些结果为MBP作为一种功能性食品成分在中性和碱性环境中的应用提供了基础信息。(3)绿豆蛋白水解产物经酶解后平均粒径、α-螺旋、β-折叠都降低。碱性蛋白酶水解产物的分子量最低(<10 kDa),zeta电位最低(-33.73 m V)。其中,绿豆蛋白经过复合和木瓜蛋白酶水解后的起泡能力、乳化活性和乳状液稳定性都高(235.00%,123.07 m~2/g,132.54 min;200.10%,105.39 m~2/g,190.67 min)高于MBP(135.03%,20.03 m~2/g,30.88 min)。碱性蛋白酶水解产物的ABTS(0.12)、羟基(2.98)、Fe2+螯合(0.22)的IC50最低(mg/m L)。这些结果为其在食品工业中作为发泡剂、乳化剂和抗氧化剂的应用提供了支持。(4)绿豆蛋白碱性蛋白酶水解物(MPH)包含25.6、12.8、10.6和4.9 kDa的蛋白条带,其中以4.9 kDa最为丰富。超声处理提高了MPH的芳香氨基酸和疏水氨基酸的含量。超声处理降低了MPH的α-螺旋含量,增加了β-折叠和β-转角。MPH-546W(超声处理546 W,20 min)的平均粒径(290.13 nm)、zeta电位(-36.37m V)和表面疏水性(367.95 A.U.)最低。超声功率越大,抗氧化活性越强,IC50(mg/m L)最低,为0.1087(ABTS)、1.796(羟基)、1.003(超氧阴离子)和0.185(Fe2+螯合能力)。这些结果表明,超声处理是提高MPH抗氧化性能的一种很有前途的方法,这将拓宽MPH作为生物活性成分在食品工业中的应用范围。(5)绿豆蛋白复合蛋白酶水解物(MBH)包含25.8 kDa、12.1 kDa、5.6 kDa、4.8 kDa和3.9 kDa的蛋白条带。超声波处理提高了MBH的必需氨基酸的含量。MBH的α-螺旋和无规则卷曲结构经超声处理后变多,β-转角变少。超声处理(114W-330 W)会增加MBH的zeta电位和荧光强度(内源性和疏水性)。MBH-330W(超声处理330 W,20 min)具有良好的起泡特性,乳化特性。结果表明超声技术可以使MBH得功能性质得到提高。
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