葵花蛋白是一种有潜力的蛋白质资源,在营养价值和经济成本方面优势显著,然而葵花蛋白的水溶性较差,大大限制了葵花蛋白的加工和利用。本研宄釆用酶解改性技术改善葵花分离蛋白的功能性质,采用生物化学和光谱学的研究方法,从蛋白的分子空间构象和溶液性质角度,探讨酶解改性对葵花分离蛋白结构及功能性的影响,为葵花分离蛋白的合理应用和生产工艺的优化提供理论依据。采用碱性蛋白酶水解葵花分离蛋白,探讨水解度对蛋白结构和功能性质的影响。酶解改性的水解度分别为10%、20%和30%。采用氨基酸组成、超微结构、分子量分布、溶液的粒径分布、分子柔性、荧光光谱分析、巯基和二硫键的含量、表面疏水性、热学特性等对葵花分离蛋白进行结构特性表征。采用溶解性、乳化特性、起泡特性、持油性、表观黏度、浊度和体外消化性对葵花分离蛋白进行功能特性表征。葵花分离蛋白结构特性随水解度的不同有很大差异。氨基酸分析表明,酶解产物的氨基酸组成没有发生明显变化,保持了原蛋白的营养价值。扫描电镜结果显示,酶解改性导致葵花分离蛋白粉体结构发生显著变化,由相互缠绕的网状结构变成薄且带棱角的片状结构,片状结构是酶解形成的具有不同分子量分布的肽段。CD分析结果表明,酶解处理的葵花分离蛋白中无规则卷曲结构含量增加,α-螺旋和β-折叠结构含量减少,更多的无规则卷曲结构为蛋白提供了更多柔性结构单元。分子量分布和粒径分布结果表明,蛋白经酶解改性后肽键断裂形成小肽,其粒径大小显著降低,分子柔性显著增强。内部荧光光谱分析显示,酶解改性后相对原始蛋白酶解产物的荧光峰发生了红移,同时,溶液的荧光强度明显减弱,表明酶解产物具有更加松散的蛋白质三级结构。游离巯基、二硫键和表面疏水性显著降低,热变性温度(Td)升高而焓变值(ΔH)显著降低,表明酶解改性使葵花分离蛋白的二硫键和氢键断裂,蛋白分子结构伸展。葵花分离蛋白结构特性的变化导致蛋白功能性质的改变。与未变性的蛋白相比,蛋白的溶解性显著提高,DH 30%酶解产物的溶解性最好,在等电点pH 5.0处氮溶指数(NSI)由8.49%升高到96.78%。乳化活性和起泡能力显著提高,DH 10%酶解产物的起泡能力和乳化活性分别提高了16.76%和2.6倍;乳化稳定性、泡沫稳定性和持油性分别降低了59.52%、65.27%和16.67。表观黏度显著降低,且表现出剪切稀释特性。浊度显著降低,在等电点附近聚集作用明显。体外消化能力显著增强,DH 30%酶解产物在一步水解(胃蛋白酶水解)和二步水解(胃蛋白酶-胰蛋白酶水解)过程中,体外消化能力分别提高了3.4倍和50%。