摘 要: 為挖掘特色油料種子蛋白在食品領(lǐng)域的高值化利用潛力,以蘇籽(紫蘇籽、白蘇籽兩個類型)、芝麻、亞麻籽為原料,采用堿溶酸沉法提取三種特色油料蛋白,分析其蛋白組成、營養(yǎng)價值及功能特性。結(jié)果表明,三種特色油料蛋白的亞基組成與分布存在差異。從含量上看,紫蘇籽蛋白的蛋白質(zhì)含量最高(~84%);從氨基酸含量上看,三種特色油料蛋白中谷氨酸含量均為最高,且富含苯丙氨酸和亮氨酸,其中亞麻籽蛋白的必需氨基酸指數(shù)和生物價最高;從蛋白特點看,三種特色油料蛋白的等電點均在pH4~5之間;在pH值為7時,紫蘇籽蛋白和芝麻蛋白的溶解度最高(~50%),白蘇籽蛋白的乳化性最高(~13m2/g),芝麻蛋白的乳化穩(wěn)定性最高(~68min),亞麻籽蛋白的泡沫穩(wěn)定性最高(~82%)。綜上,三種特色油料蛋白的組成及理化特性都存在差異,且都具有較高的營養(yǎng)價值。
關(guān)鍵詞:蘇籽蛋白;芝麻蛋白;亞麻籽蛋白;組成;營養(yǎng)價值;功能特性
近年來,全球人口急劇增長,預(yù)計2050年將達97億,將會導(dǎo)致蛋白質(zhì)供給不足,缺口巨大[1]。植物蛋白來源廣泛、營養(yǎng)豐富、價格較低、對環(huán)境友好,深入挖掘植物蛋白資源將助力我國蛋白供給平衡。據(jù)報道,油料種子占全球糧食產(chǎn)量的20%[2],資源豐富。除含有大量的油脂外,絕大部分油料種子中還含有豐富的蛋白質(zhì),高效利用油料種子中的蛋白質(zhì)資源是保障我國蛋白質(zhì)供給平衡的有效途徑之一。
蘇籽、芝麻、亞麻籽是我國重要的特色油料作物,其中芝麻和亞麻籽被列為我國現(xiàn)代農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系的重要農(nóng)作物,芝麻和亞麻籽的全球年產(chǎn)量分別為589.9和290萬噸[3,4]。蘇籽、芝麻、亞麻籽分別含有39%~58%、37%~63%、30%~41%的油脂和20%~30%、18%~25%、20%~30%的蛋白質(zhì),其制油后的副產(chǎn)物餅粕中含有更為豐富的蛋白質(zhì)(蘇籽,35%~45%;芝麻,45%~50%;亞麻籽,35%~40%)[5~8],且三種特色油料蛋白的氨基酸組成較為合理,含有人體所需的8種必需氨基酸,消化率均高于80%[9,10],與大豆蛋白接近[11],可作為優(yōu)質(zhì)蛋白的重要來源。
目前有關(guān)三種特色油料蛋白加工方面的研究較少,現(xiàn)有報道主要集中在蛋白制取、修飾改性等方面,Görgüç[12]等人采用酶法、超聲輔堿法和超聲輔酶法提取芝麻蛋白,與堿法相比,蛋白質(zhì)的提取率、總酚化合物和抗氧化能力都得到了提高。Yang[5]等人發(fā)現(xiàn)經(jīng)超聲輔助pH處理后的紫蘇分離蛋白的溶解性、乳化性和起泡性均得到了提升。在食品領(lǐng)域應(yīng)用方面,現(xiàn)有報道發(fā)現(xiàn)此三種特色油料蛋白主要被用于食品配料、食品包裝和遞送體系,如Qiu[13]等人以紫蘇分離蛋白-海藻酸鈉復(fù)合凝聚物為殼,制備玫瑰精油微膠囊,將其摻入碎牛肉后,有效延長了牛肉在4℃條件下的保質(zhì)期。Sharma[14]等人將芝麻蛋白與三種不同濃度的蘋果酸、檸檬酸和琥珀酸交聯(lián),制備出了均勻且光滑無孔的薄膜。Kaushik[15]等人發(fā)現(xiàn),與大豆蛋白、乳清蛋白、明膠相比,亞麻籽蛋白穩(wěn)定的乳液在較低的pH值下穩(wěn)定性更高,有助于在腸道中控制/靶向輸送油溶性營養(yǎng)物質(zhì)。但目前三種特色油料蛋白的應(yīng)用潛力遠未被挖掘,這與其功能特性優(yōu)勢等因素未明晰有關(guān)。
因此,本文以蘇籽(紫蘇籽、白蘇籽兩個類型)、芝麻、亞麻籽為研究對象,采用植物蛋白最常用的堿溶酸沉法制備三種特色油料蛋白,首先測定了蛋白的組成,然后評價了營養(yǎng)價值,最后挖掘了其功能特性優(yōu)勢,以期為提升三種特色油料蛋白在食品領(lǐng)域的高值化利用潛力提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。
1材料與方法
1.1材料與試劑
紫蘇籽,珍愛生物科技有限公司提供;白蘇籽,北京同仁堂購得;芝麻,中芝28號,中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院油料作物研究所提供;亞麻籽,寧夏固原21號,寧夏六盤珍坊生態(tài)農(nóng)業(yè)科技有限公司提供。亞麻籽油,錫林郭勒盟紅井源有限責(zé)任公司購得;其它試劑均為分析純。
1.2儀器與設(shè)備
T25高速剪切均質(zhì)機,德國IKA公司;AvantiJ26XP型離心機,美國Beckman公司;Alpha2-4LSCBasic真空冷凍干燥,德國Christ;K9860凱氏定氮儀,海能未來技術(shù)集團股份有限公司;Bio-RadMini-Protean-3電泳儀,美國伯樂(Bio-Rad);Bio?chrom30+氨基酸分析儀,英國百康;ZetaSizerNano納米粒徑及電位分析儀,英國馬爾文儀器公司;VIC?TORNivoTM酶標(biāo)儀,美國珀金埃爾默(PerkinElmer)公司。
1.3蛋白質(zhì)的提取
將亞麻籽置于55℃水中洗滌脫膠,換水重復(fù)操作至無膠感,在55℃下烘干得到脫膠亞麻籽。將紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、脫膠亞麻籽冷榨后收集餅粕,經(jīng)粉碎研磨后過60目篩后得到紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、亞麻籽粕粉。
參考Yang[5]的方法并做適當(dāng)修改,用于制備三種特色油料蛋白:稱取一定量的粕粉,以1:15(m/V)的比例溶于超純水中,用2mol/LNaOH調(diào)節(jié)pH(蘇籽、芝麻、亞麻籽的pH值依次為10?9?9),攪拌2h后離心(8500r/min,30min)收集上清液,用2mol/LHCl調(diào)節(jié)pH(蘇籽、芝麻、亞麻籽的pH值依次為4.5?5?4.2)后離心(8500r/min,30min),收集沉淀,用超純水復(fù)溶,并調(diào)pH至7,最后經(jīng)冷凍干燥得到紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、亞麻籽蛋白。
1.4基本成分的測定
蛋白質(zhì)含量:參照GB5009.5-2016,凱氏定氮法測定(蘇籽、亞麻籽蛋白的蛋白質(zhì)系數(shù)為6.25,芝麻蛋白的蛋白質(zhì)系數(shù)為5.3);水分含量:參照GB5009.3-2016,直接干燥法;灰分含量:GB5009.42016,第一法;粗脂肪含量:GB5009.6-2016,第一法;總碳水化合物含量:樣品的總質(zhì)量減去其它成分的總質(zhì)量。
1.5顏色分析
參考Shen[16]的方法。蛋白的顏色測量使用CR410色度計進行測定。在樣品測量之前,使用標(biāo)準(zhǔn)白板進行校準(zhǔn)。顏色參數(shù)以L*(亮度)、a*(紅/綠)和b*(黃/藍)值表示。樣品之間的總色差(ΔE)使用以下公式計算:
1.6總酚含量測定
參考Hadna?ev[17]的方法并做適當(dāng)修改。準(zhǔn)確稱取0.25g蛋白粉于10mL離心管中,加入2.5mL70%甲醇,于渦旋儀上混合20min,離心(4000r/min,20min),重復(fù)操作3次收集上清液。吸取0.5mL提取液(0.5mL70%甲醇作空白)于10mL比色管中,加入5mL超純水和0.5mL福林酚,搖勻,反應(yīng)3min后加入1mL飽和碳酸鈉溶液,用超純水定容至10mL,搖勻,避光放置1h,使用酶標(biāo)儀于765nm處測定其吸光值。結(jié)果以mg沒食子酸/g蛋白表示。
1.7 SDS-PAGE
參考Yang[18]的方法并做適當(dāng)修改。用超純水配制的蛋白溶液(2mg/mL)與上樣緩沖液(10%甘油、3%十二烷基硫酸鈉(SDS)、0.05%溴酚藍和5%β-巰基乙醇)以4∶1的比例混合(非還原SDS-PAGE不使用β-巰基乙醇),在沸水中煮5min。配置12.5%的膠,用15μL樣品填充凝膠孔,用10-250kD分子量的蛋白Marker做標(biāo)記,條件設(shè)置為150V運行60min,再將凝膠用考馬斯亮藍染色30min,然后用甲醇、乙酸和水混合脫色液脫色,最后成像分析。
1.8氨基酸組成測定
參考GB5009.124-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中氨基酸的測定》測定蛋白質(zhì)的氨基酸組成及含量。
1.9營養(yǎng)價值評價
基于四種與人體蛋白結(jié)構(gòu)比例相近的必需氨基酸模式[19],按照徐蓓蓓[20]和Wang[21]對蛋白質(zhì)的評價方法,計算氨基酸比值(ratio of amino acid,RAA)、 氨基酸比值系數(shù)(ratio coefficient of amino acid,RC)、 氨基酸比值系數(shù)分(score of ratio coefficient of amino acid,SRC)、氨基酸評分(amino acid score,AAS)、化 學(xué)評分(chemical score,CS)、必需氨基酸指數(shù)(es-sential amino acid index,EAAI)和生物價(biological value,BV),計算公式如下:
式中:CV是RC的變異系數(shù),CV=標(biāo)準(zhǔn)差/均數(shù);n為比較的必需氨基酸數(shù);a為樣品中氨基酸的含量,b為模式中相應(yīng)氨基酸的含量;樣品中某一種必需氨基酸含量,mg/g蛋白;模式中相應(yīng)氨基酸含量,mg/g蛋白;雞蛋蛋白中相應(yīng)必需氨基酸含量,mg/g蛋白。
1.10等電點的測定
參考Li[22]的方法。用超純水配制0.1%(m/V)蛋白的溶液,室溫下攪拌溶解2 h,調(diào)節(jié)pH至3.5?4.0?4.2?4.4?4.6?4.8?5.0,用Zeta電位儀測定其電位。
1.11溶解性
參考Zdemir[23]的方法。用超純水配制0.1%(m/V)的溶液,室溫下攪拌溶解2h,調(diào)節(jié)pH至7,離心(4000r/min,10min),采用考馬斯亮藍法測定上清液中蛋白質(zhì)的含量。
1.12乳化性
參考Karaca[24]的方法并做適當(dāng)修改。用超純水配制1%(m/V)的蛋白溶液,在室溫下攪拌2h,調(diào)節(jié)pH至7,取18mL蛋白溶液與2mL亞麻籽油混合,用剪切均質(zhì)機高速(13000r/min)均質(zhì)2min,快速吸取50μL的乳液,加入5mL0.1%的SDS稀釋,以0.1%SDS溶液為空白參比,于500nm處測定稀釋乳狀液的吸光度值A(chǔ)0,乳液靜置10min后在上述相同條件下再次測定吸光值A(chǔ)10。
乳化活性指數(shù)(EAI)和乳化穩(wěn)定性(ESI)的計算公式如下:
式中:A0為0min的吸光度值;A10為10min的吸光度值;N為乳狀液的稀釋倍數(shù);C為乳狀液形成前蛋白質(zhì)的質(zhì)量濃度,g/mL;φ為油相體積分數(shù);t為兩次測量的時間間隔,min。
1.13起泡性
參考Kai[25]的方法并做適當(dāng)修改。用超純水配制1%(m/V)的蛋白溶液,在室溫下攪拌2h,調(diào)節(jié)pH至7,將15mL蛋白溶液置于50mL離心管中,用剪切均質(zhì)機高速(13000r/min)均質(zhì)2min,將蛋白質(zhì)溶液連同泡沫立即倒入至量筒中,讀出泡沫體積,靜置0.5h后再次讀出泡沫體積。
起泡性及起泡穩(wěn)定性的計算公式如下:
式中:V0為蛋白溶液均質(zhì)化之前的體積,mL;V1為均質(zhì)化后初始泡沫的體積,mL;V2為靜置0.5h后泡沫的體積,mL。
1.14統(tǒng)計與分析
所有實驗均重復(fù)3次,實驗數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差形式表示。數(shù)據(jù)的差異顯著性使用統(tǒng)計分析軟件SPSS26進行單因素方差分析法進行比較,P<0.05表示結(jié)果存在顯著性差異。實驗結(jié)果使用Ori?gin2021進行繪制并作圖。
2結(jié)果與分析
2.1三種特色油料蛋白成分及顏色分析
三種特色油料蛋白的基本成分如表1所示,紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、亞麻籽蛋白的蛋白質(zhì)含量依次為84%、80%、74%、82%,其中紫蘇籽蛋白的含量最高,可能是堿提pH值較高,導(dǎo)致蛋白表面所帶的負電荷變多,使得蛋白質(zhì)分子間靜電斥力和水合力增強,蛋白質(zhì)溶解度增加,蛋白質(zhì)溶出更多[26]。芝麻蛋白的蛋白含量相對較低,可能是由于在提取蛋白過程中更弱的蛋白質(zhì)-蛋白質(zhì)相互作用所致[17]。
三種特色油料蛋白粉的外觀狀態(tài)如圖1所示,蘇籽蛋白呈棕色,其中紫蘇籽蛋白顏色更深,而芝麻蛋白和亞麻籽蛋白外觀色澤較淺,前者呈米白色,后者偏黃色。通過顏色測量分析(表2)可知,蘇籽蛋白的亮度值(L*)遠低于芝麻和亞麻籽蛋白,而芝麻蛋白的紅度值(a*)相對較高,亞麻籽蛋白的黃度值(b*)更高。通過計算總色差值(ΔE),發(fā)現(xiàn)蘇籽蛋白的值顯著高于另外兩種蛋白,且紫蘇籽蛋白的ΔE最高(37.17),與蛋白粉的外觀顏色相吻合。蛋白粉的顏色差異可能由原料種子的成分差異所引起,還可能是因為在堿提取過程中共提取出來的酚類物質(zhì)通過相互作用與蛋白質(zhì)結(jié)合,進而導(dǎo)致蛋白粉顏色的變化[27]。通過測定蛋白粉中總酚含量可知(表2),紫蘇籽蛋白總酚含量高達7.92mg沒食子酸/g蛋白,這可能是導(dǎo)致其顏色深于白蘇籽蛋白的主要原因。
表1紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、亞麻籽蛋白的基本成分
注:同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P< 0.05)
圖1 紫蘇籽(A)、白蘇籽(B)、芝麻(C)?亞麻籽(D)蛋白粉外觀狀態(tài)圖
表2紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、亞麻籽蛋白的顏色分析及總酚含量(mg沒食子酸/g蛋白)
注:同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示差異顯著(P< 0.05)
2.2三種特色油料蛋白組成與營養(yǎng)價值評價
2.2.1亞基組成
圖2顯示了三種特色油料蛋白在還原和非還原條件下的亞基條帶組成和分布,三種蛋白的條帶之間存在明顯差異,而兩個品種的蘇籽蛋白(紫蘇籽蛋白和白蘇籽蛋白)的亞基組成無明顯差異。在還原條件下,蘇籽蛋白條帶均主要集中在18?26~34和50kD,在非還原條件下,其條帶集中在30~55kD,這與之前的報道相似[28]。在還原條件下,芝麻蛋白在9?13?18?25~34?45~50kD均有條帶,其中以18kD和25~34kD為主,在非還原條件下,其條帶集中在13~14?16~18?30~35?40~50kD,與之前的報道相似[29]。在還原條件下的9kD和非還原條件下的13kD對應(yīng)芝麻蛋白的2S清蛋白,其中9kD是由2S清蛋白的二硫鍵裂解形成[30]。在還原條件下,亞麻籽蛋白的條帶集中在12?18?20?30kD,在非還原條件下,其條帶集中在12?16~18?30~50kD,與之前的報道相似[18,31]。
注:PP:紫蘇籽蛋白;WP:白蘇籽蛋白;SP:芝麻蛋白;FP:亞麻籽蛋白
圖2還原(A)和非還原(B)條件下三種特色油料蛋白的十二烷基硫酸鈉-聚丙烯酰胺凝膠電泳(SDS-PAGE)結(jié)果
2.2.2氨基酸組成
如表3所示,三種特色油料蛋白共檢測出了17種氨基酸,其中色氨酸在酸水解過程被破壞。紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、亞麻籽蛋白的必需氨基酸含量占總氨基酸含量的35.75%?36.41%?36.47%?36.52%。三種特色油料蛋白的氨基酸組成中均是谷氨酸含量最高,依次為171.99?175.85?171.07?175.17mg/g蛋白。據(jù)文獻報道谷氨酸是大腦的主要神經(jīng)遞質(zhì),參與大腦的學(xué)習(xí)和記憶等認知功能,能增強大腦功能和智力活動,還有助于鉀通過血腦屏障的運輸[32]。紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、亞麻籽蛋白的必需氨基酸中均含有豐富的苯丙氨酸和亮氨酸,據(jù)文獻報道,苯丙氨酸可以調(diào)節(jié)人體中酪氨酸的濃度,合成神經(jīng)遞質(zhì)和激素,參與機體糖代謝和脂肪代謝[33]。亮氨酸是合成蛋白質(zhì)和激活mTOR途徑以合成肌肉蛋白質(zhì)的原材料和能量載體,在蛋白質(zhì)代謝和能量平衡中起著至關(guān)重要的作用[34]。通過計算三種特色油料蛋白的含硫氨基酸、疏水性氨基酸等數(shù)值可知,芝麻蛋白的含硫氨基酸最高(46.14mg/g蛋白),蘇籽蛋白的堿性氨基酸含量最高,亞麻籽蛋白的脂肪族氨基酸(795.37mg/g蛋白)、酸性氨基酸(289.26mg/g蛋白)和疏水性氨基酸(371.33mg/g蛋白)最高。由表3數(shù)據(jù)可以算出紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、亞麻籽蛋白的賴氨酸/精氨酸比例依次為:0.33?0.34?0.25?0.43,低于大豆蛋白[35]和菜籽蛋白[36],而更低的賴氨酸/精氨酸比例對于老年吞咽困難人群的肌肉和免疫功能以及心血管健康均具有很好的促進作用[8]。由以上分析可以看出,蘇籽、芝麻、亞麻籽蛋白具有較高的營養(yǎng)價值。
表3紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、亞麻籽蛋白的氨基酸組成(mg/g蛋白)
注:同列數(shù)據(jù)中不同字母(a-c)表示差異顯著(P< 0.05)
2.2.3營養(yǎng)價值評價
通過比較與模式氨基酸的接近程度,氨基酸比值(RAA)、氨基酸比值系數(shù)(RC)、氨基酸比值系數(shù)分(SRC)、氨基酸評分(AAS)、化學(xué)評分(CS)可以用來評估蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。RC值越接近1,表明其與模式氨基酸越一致,RC>1,表明該氨基酸過剩,RC<1,表明該氨基酸相對不足,且RC最小的氨基酸即為限制性氨基酸[37]。由表4可知,紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、亞麻籽蛋白第一限制性氨基酸為賴氨酸,而紫蘇籽、芝麻蛋白的胱氨酸和蛋氨酸、苯丙氨酸和酪氨酸含量和白蘇籽、亞麻籽蛋白中的苯丙氨酸和酪氨酸含量相對過剩,因此可將三種特色油料蛋白與其它蛋白按一定比例互補,提高營養(yǎng)價值[38]。SRC是指各種必需氨基酸偏離氨基酸模式的離散度[20],當(dāng)其值越接近100,則表示該蛋白質(zhì)的氨基酸組成與模式氨基酸越接近,營養(yǎng)價值越高。亞麻籽蛋白的SRC為67.97,大于紫蘇籽(60.93)、白蘇籽(62.36)和芝麻蛋白(63.54),因此亞麻籽蛋白的營養(yǎng)價值較高。在成人和兒童模式下,白蘇籽蛋白的苯丙氨酸和酪氨酸、賴氨酸,芝麻蛋白的蘇氨酸、胱氨酸和蛋氨酸、纈氨酸、亮氨酸,亞麻籽蛋白的異亮氨酸的AAS較高。紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、亞麻籽蛋白的蘇氨酸的化學(xué)評分(CS)更接近于1。
必需氨基酸指數(shù)(EAAI)和生物價(BV)可用來進一步評估樣品中所有必需氨基酸,從而評價蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價值。EAAI越高,表明氨基酸組成越均衡,營養(yǎng)價值高,是優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)來源[39]。BV代表生物體為維持組織、發(fā)育和生長而吸收氨基酸的比例[40],必需氨基酸組成越接近模式氨基酸,BV越高。由表4可以發(fā)現(xiàn),亞麻籽蛋白的EAAI(104.80)和BV(102.53)最高。
表4 紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、亞麻籽蛋白的營養(yǎng)價值評價
2.3三種特色油料蛋白的等電點
圖3顯示了三種特色油料蛋白在不同pH值(3.5~5.0)條件下的ζ-電位,其絕對值均呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)溶液的凈表面電荷趨于零時,即接近蛋白質(zhì)的等電點pI,此時顆粒之間的靜電斥力降低,由圖3可知,紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、亞麻籽蛋白的pI依次接近4.6?4.2?4.8?4.6,均在pH4~5的范圍內(nèi)。當(dāng)pH小于pI時,蛋白質(zhì)的ζ電位大于0,表面帶正電荷,當(dāng)pH大于pI時,蛋白質(zhì)的ζ-電位小于0,表面帶負電荷。
圖3不同pH條件下(3.5~5.0)的紫蘇籽(A)、白蘇籽(B)、芝麻(C)、亞麻籽(D)
蛋白的ζ-電位
2.4三種特色油料蛋白的功能特性
2.4.1溶解性
紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、亞麻籽蛋白在pH為7條件下的溶解度如圖4所示,紫蘇籽蛋白和芝麻蛋白的溶解性(~50%)顯著高于白蘇籽蛋白(~40%)和亞麻籽蛋白(~18%),三種特色油料蛋白在pH7條件下的溶解性與文獻報道相似[5,18,25]。亞麻籽蛋白溶解度低可能與其疏水性氨基酸含量高(371.33mg/g蛋白)、親水性氨基酸含量低(139.49mg/g蛋白)以及亞基組成有關(guān)。
圖4紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、亞麻籽蛋白的溶解性
2.4.2乳化性
乳化性是指蛋白質(zhì)在新形成的液滴表面的吸附能力,可降低油相和水相之間的界面張力并穩(wěn)定乳液。乳化穩(wěn)定性是指乳狀液保持穩(wěn)定不出現(xiàn)絮凝或者分層情況的能力[41]。如圖5所示,在pH值為7時,紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、亞麻籽蛋白的乳化性和乳化穩(wěn)定性分別依次為11?13?11?10m2/g,50?53?68?47min,其中白蘇籽蛋白的乳化性最高,芝麻蛋白的乳化穩(wěn)定性最高。
圖5紫蘇籽、白蘇籽、芝麻、亞麻籽蛋白的乳化性(A)、乳化穩(wěn)定性(B)
2.4.3起泡性
泡沫特性是指蛋白質(zhì)在界面上被吸附后在空氣周圍形成凝聚層并在空氣-水界面展開、重新排列和保持穩(wěn)定的能力[42]。起泡性是指攪打或攪拌后產(chǎn)生的泡沫的初始量,起泡穩(wěn)定性表示在特定時間后保持的泡沫量[43]。當(dāng)pH值為7時,亞麻籽蛋白的起泡性(~37%)和起泡穩(wěn)定性(~82%)都相對較高,這可能與其疏水性氨基酸含量高和亞基組成有關(guān)。
3討論
油料種子是我國食用植物油的重要原料來源,近年來我國食用油市場對于“小油種”的需求量逐漸增大,特色油料種子產(chǎn)量顯著增加,其榨油的副產(chǎn)物餅粕富含蛋白質(zhì),可作為蛋白質(zhì)資源開拓植物蛋白市場。本研究首先從三種油料種子的副產(chǎn)物餅粕中采用堿溶酸沉法提取蛋白質(zhì),測得其蛋白質(zhì)含量在73%以上,蛋白質(zhì)含量較高。其次與其它研究相比,本研究從組成成分、營養(yǎng)價值和功能特性三方面較系統(tǒng)全面分析比較了三種特色油料蛋白,而營養(yǎng)價值數(shù)據(jù)可以直觀明晰蛋白質(zhì)的營養(yǎng)水平優(yōu)勢,綜合利用油料蛋白可以解決蛋白質(zhì)資源緊缺等實際問題,同時本研究為三種油料種子加工副產(chǎn)物的高附加值加工利用和特色油料蛋白的研究提供一定的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。
4結(jié)論
本研究對蘇籽(紫蘇籽、白蘇籽)、芝麻、亞麻籽蛋白的組成、營養(yǎng)價值和功能特性進行了對比分析,發(fā)現(xiàn)在亞基組成方面,兩個品種的蘇籽蛋白(紫蘇籽蛋白和白蘇籽蛋白)的亞基組成無明顯差異,三種特色油料蛋白在還原和非還原條件下的條帶分布存在明顯差異。在營養(yǎng)價值方面,三種特色油料蛋白的氨基酸組成中均含有豐富的谷氨酸,必需氨基酸種類齊全且比例相對適宜,且富含苯丙氨酸和亮氨酸,三種特色油料蛋白都有著較高的精氨酸含量和較低的賴氨酸/精氨酸比例,具有較高的營養(yǎng)價值,可作為優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的良好來源。三種特色油料蛋白的等電點均在pH4~5范圍內(nèi)。在功能特性方面,在pH7的條件下,紫蘇籽蛋白和芝麻蛋白的溶解度(~50%)、白蘇籽蛋白的乳化性(~13m2/g)、芝麻蛋白的乳化穩(wěn)定性(~68min)、亞麻蛋白的泡沫穩(wěn)定性(~82%)最高,在食品加工工業(yè)中具有開發(fā)乳化劑和起泡劑的潛力。本文為三種特色油料蛋白在食品工業(yè)中作為優(yōu)質(zhì)蛋白的替代品提供了數(shù)據(jù)支撐。
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文章摘自:周倩,李峰,孫帥,鄧乾春,吳燁婷,王林海,彭登峰,李廷釗,三種特色油料蛋白的組成、營養(yǎng)價值及功能特性分析,[J]中國油料作物學(xué)報,doi:10.19802/j.issn.1007-9084.2024058.
