油酸對蕓豆蛋白乳化性的影響

譚燦1，祝思宇，邢越淼，羅艷玲，謝金波，林巍

油酸對蕓豆蛋白乳化性的影響

譚燦1，祝思宇，邢越淼，羅艷玲，謝金波，林巍

（齊齊哈爾大學 食品與生物工程學院，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

研究了油酸對蕓豆蛋白乳化性的影響．結果表明，油酸的加入使蕓豆蛋白的乳化活性顯著升高，在添加量為5%時，蕓豆蛋白乳化活性最高，為5.56 m2/g，同時乳化液的穩定性也最高，此時濁度為1.368 NTU；隨著油酸體積分數的增大，蕓豆蛋白的表面疏水性和巰基含量也逐漸增加；內源熒光光譜結果發現，隨著油酸比例的增加，蛋白內源熒光強度逐漸降低；紫外吸收光譜結果顯示，加入油酸后，紫外吸收光譜出現藍移現象，吸收強度也隨之降低．總之，油酸的加入可提高蕓豆蛋白的乳化性．

蕓豆蛋白；油酸；乳化性

蕓豆作為世界第二大豆類植物，其主要成分是蛋白質和粗纖維，可以提供優質的食物蛋白[1]．近年來，對蕓豆蛋白的提取工藝和理化性質進行了大量研究，但目前蕓豆蛋白在食品及其他行業的利用率還比較低，主要是因為蕓豆蛋白的理化性質限制了其應用．

不飽和脂肪酸的添加可改善食品特性，趙鑫[2]等探究了脂肪酸氧化對于糖基化反應產物以及糖基化蛋白結構的影響，發現脂肪酸氧化可導致蛋白氧化引發蛋白空間結構進一步展開；孫陽[3]等研究了蛋白復合膜在添加油酸后其質構所受影響，并證明添加油酸改性后，兩相能夠更好地融合，形成的復合膜也更加平滑；周紛[4]等研究了不飽和酸對豬肉蛋白質乳化特性的影響，并證明了有關于油酸在內的3種不飽和脂肪酸對豬肉鹽溶性蛋白質乳化性具有一定程度的影響．這些研究表明，脂肪酸有助于改善蛋白的乳化性．

蕓豆中約含有22.7%的蛋白質，但蕓豆蛋白乳化性較差，為充分利用其蛋白質資源，提高蕓豆蛋白的利用率，本研究探討了油酸的加入對蕓豆蛋白乳化性的影響，這將為蕓豆蛋白在食品工業中的應用奠定理論基礎．

1　材料與方法

1.1　儀器與試劑

多功能酶標儀（EnSpire型，美國珀金埃爾默公司）；紫外可見分光光度計（北京瑞利分析儀器有限公司）；真空冷凍干燥機（Alphal-4/1sc型，德國ZIRBUS公司）；高速離心機（CF15RXII型，日本日立公司）；高速藥物粉碎機（WK-600A，青州市精誠機械有限公司）；水浴恒溫振蕩器（SHA-C，常州榮華儀器制造有限公司）．

紫花蕓豆（Ljubiasti bubreni pasulj，市售，蛋白質含量23.77%）；油酸（沈陽市華東試劑廠）；DTNB[5，5'-二硫代雙（2-硝基苯甲酸）]，ANS（8-苯胺-1-萘磺酸，Sigma公司）；Tris-甘氨酸緩沖液（上海雙螺旋生物科技有限公司）；SDS（十二烷基硫酸鈉，天津市凱通化學試劑有限公司）．

1.2　實驗方法

1.2.1蕓豆蛋白的提取根據文獻[5]，將紫花蕓豆浸泡后手工脫皮，50 ℃烘干，粉碎過100目篩，得蕓豆粉．取蕓豆粉與蒸餾水質量比例為1∶15，用0.2 mol/L NaOH溶液調節溶液pH為8，超聲15 min，40 ℃震蕩提取2.5 h，冷卻后12 000 r/min離心30 min．取上清液用0.2 mol/L HCl溶液調pH為4.8，5 000 r/min再離心20 min．取沉淀，用pH為4.8的蒸餾水洗2次，pH為7的蒸餾水復溶，3 000 r/min離心20 min，取上清液冷凍干燥備用．

1.2.2油酸與蕓豆蛋白乳化液的制備配制質量濃度為10 mg/mL的蕓豆蛋白溶液，以油酸體積分數0，1%，3%，5%與蕓豆蛋白溶液混合，得到蕓豆蛋白乳濁液．將所得乳濁液樣品轉移至離心管中，在0 ℃條件下均質乳化，制得不同油酸濃度的蕓豆蛋白乳化液．

1.2.3乳化性及乳化穩定性測定根據文獻[6]測定蕓豆蛋白乳化性及乳化穩定性．

1.2.4表面疏水性測定根據文獻[7]測定蕓豆蛋白表面疏水性．

1.2.5濁度測定取20 mL 0.5 mg/mL的油酸蕓豆蛋白乳化液于離心管中，室溫下水浴20 min取出，340 nm處分別測各樣品的吸光度值，即為不同體積分數下的濁度，對照組為蒸餾水．

1.2.6巰基含量測定根據文獻[8]測定蕓豆蛋白表面巰基含量和游離巰基含量．

1.2.7紫外吸收光譜分析根據文獻[9]，用10 mmol/L磷酸鹽緩沖溶液作為空白對照，并用其將樣品稀釋至蛋白質量濃度為1 mg/mL，紫外掃描光譜范圍230～400 nm．

1.2.8內源熒光光譜分析根據文獻[10]，用10 mmol/L磷酸鹽緩沖溶液將樣品稀釋至蛋白的質量濃度為1 mg/mL．在激發波長280 nm的條件下，發射光譜范圍300～480 nm內進行掃描，激發和發射狹縫寬度均為5 nm．

2　結果與分析

2.1　油酸對蕓豆蛋白乳化性及乳化穩定性的影響

油酸對蕓豆蛋白乳化活性的影響見圖１．由圖1可見，隨著油酸的加入，蕓豆蛋白乳化液的乳化活性不斷提高，在油酸體積分數添加量為5%時，油酸的乳化活性達到最高值，為5.56 m2/g．油酸對蕓豆蛋白乳化穩定性的影響見圖２．由圖2可見，加入不同體積分數的油酸之后，蕓豆蛋白的乳化液乳化穩定性有所增高，當油酸的體積分數達到5%時，乳化液的穩定性最高，為92%．說明油酸的加入有利于提高蕓豆蛋白乳化性及其穩定性．

圖1　油酸對蕓豆蛋白乳化活性的影響

圖2　油酸對蕓豆蛋白乳化穩定性的影響

2.2　油酸對蕓豆乳液濁度的影響

濁度能夠間接反映蛋白分子間的交聯程度，油酸對蕓豆蛋白乳化濁度的影響見圖3．由圖3可見，蕓豆乳液的濁度與添加油酸的體積比正相關．其中當油酸的體積分數達到5%時，乳化液體系的濁度最高，達到了1.368 NTU，表明此時蕓豆分子交聯程度最大．

2.3　油酸對蕓豆蛋白中巰基含量的影響

巰基是蛋白質分子中的活性基團，巰基含量變化影響著蛋白質的結構，從而可以影響蛋白質功能性質的變化．油酸對蕓豆蛋白巰基含量的影響見圖4．由圖4可見，蕓豆蛋白中表面巰基含量隨油酸體積分數的增加呈上升的趨勢，且上升的幅度較大，在油酸體積為5%時，蕓豆表面巰基含量高，達112.5 μmol/g，與未添加油酸組相比增加了57 μmol/g．蕓豆蛋白中游離巰基的含量也隨油酸體積分數的增加有所上升，在油酸體積為5%時，比未添加油酸時增加了27 μmol/g．說明油酸的加入可能會使蕓豆蛋白結構發生較大變化，暴露內部巰基，使蕓豆蛋白表面巰基和游離巰基含量也隨之增加．

圖3　油酸對蕓豆蛋白乳化濁度的影響

圖4　油酸對蕓豆蛋白巰基含量的影響

2.4　油酸對蕓豆蛋白表面疏水性的影響

油酸對蕓豆蛋白表面疏水性的影響見圖5．由圖5可見，隨著油酸體積分數的增大，蕓豆蛋白的表面疏水性有所升高，在加入油酸體積分數5%時，提升較為顯著，此時疏水性達到最大，為109 625．進一步說明油酸的加入使蛋白質結構發生改變，使蛋白質分子內部疏水性基團外露．

圖5　油酸對蕓豆蛋白表面疏水性的影響

2.5　內源熒光光譜分析

蕓豆蛋白內源熒光光譜見圖6．由圖6可見，蕓豆蛋白在加入油酸后，其熒光光譜最大發射波長并沒有出現變化，均在345 nm處．但隨著油酸比例的增加，蛋白內源熒光強度逐漸降低，說明油酸的加入使蛋白形成高分子多聚體，改變了蛋白質的高級結構，使蛋白的熒光強度下降．這與之前乳化性及濁度的結果相一致，油酸增加了蛋白之間的相互作用，使蕓豆蛋白分子間交聯程度逐漸增加．

2.6　紫外吸收光譜分析

蕓豆蛋白紫外吸收光譜見圖7．由圖7可見，加入一定體積分數油酸后的蕓豆蛋白，整個紫外吸收峰的形狀并沒有發生明顯的變化．但最大吸收峰值從292 nm移動到287 nm，紫外吸收光譜出現了藍移現象，但加入油酸體積分數的不同并沒有造成藍移距離的明顯差異．此外，隨著加入油酸體積分數的增大，吸收強度也隨之降低．這也表明油酸的加入使蕓豆蛋白在溶液中的空間構象發生變化，蕓豆蛋白分子間交聯程度增加，生色基團被掩蓋，引起紫外吸光度降低．

圖6　內源熒光光譜

圖7　紫外吸收光譜

3　結論

蕓豆蛋白營養價值極高，其氨基酸組成全面，是一種潛在的植物蛋白質資源．本文研究了油酸的添加對蕓豆蛋白乳化性的影響．研究表明，油酸的加入使蕓豆蛋白的乳化活性及乳化穩定性顯著升高；隨著油酸體積分數的增大，蕓豆蛋白的表面疏水性和巰基含量也逐漸增加，濁度提高，蛋白內源熒光強度逐漸降低，最大紫外吸收峰藍移，吸收強度隨之降低．綜上所述，油酸的加入，可改變蕓豆蛋白的空間結構，從而提高蕓豆蛋白的乳化性，為進一步開發蕓豆蛋白深加工產品提供一定的理論依據．

[1] 馬文鵬，任海偉．蕓豆蛋白的提取及其營養價值評價[J]．食品科技，2013，38（1）：75-79．

[2] 趙鑫，王羽璇，葉博，等．不飽和脂肪酸對卵清蛋白糖基化反應的影響[J]．中國糧油學報，2021，36（2）：74-80．

[3] 孫陽，張利銘，劉戰麗，等．油酸對殼聚糖/玉米醇溶蛋白膜性能的影響[J]．精細化工，2019，36（12）：2378-2384．

[4] 周紛，孫迪，許帥強，等．不飽和脂肪酸對豬肉蛋白質乳化特性的影響[J]．食品科學，2018，39（24）：34-40．

[5] 林巍，許英一，劉曉蘭．紫花蕓豆清蛋白的提取及組分分析[J]．食品工業，2018，39（9）：13-15．

[6] 張慧瑩．堿性蛋白酶改性對葵花分離蛋白結構與功能特性的影響[D]．齊齊哈爾：齊齊哈爾大學，2015．

[7] 穆利霞，趙謀明，顏小平，等．超聲強化大豆分離蛋白糖接枝反應作用機理的初步探討[J]．食品工業科技，2013，34（7）：90-94．

[8] 林巍，曲國強，高健，等．糖對紫花蕓豆肽美拉德反應產物抗氧化活性及結構的影響[J]．食品科技，2019，44（11）：298-301．

[9] LI Chen，XUE Hao-ran，CHEN Zhi-yan，et al．Comparative studies on the physicochemical properties of peanut protein isolatepolysaccharide conjugates prepared by ultrasonic treatment or classical heating[J]．Food Research International，2014，57：1-7．

[10] 林巍，劉曉蘭，任健，等．3種還原糖對蕓豆清蛋白糖基化改性產物乳化性及結構的影響[J]．食品與機械，2019，35（10）：170-174．

Effect of oleic acid on emulsifying property of kidney bean protein

TAN Can，ZHU Siyu，XING Yuemiao，LUO Yanling，XIE Jinbo，LIN Wei

（School of Food and Bioengineering，Qiqihar University，Qiqihar 161006，China）

The effect of oleic acid on the emulsifying properties of kidney bean protein was studied．The results showed that the emulsifying activity of kidney bean protein was significantly increased with the addition of oleic acid．The maximum emulsifying activity of kidney bean protein was 5.56 m2/g and the stability of emulsion was also the highest when the content of oleic acid was 5%．The turbidity of emulsion was 1.368 NTU．The surface hydrophobicity and sulfhydryl group content of kidney bean protein increased with the increase of oleic acid content，and the intrinsic fluorescence intensity of kidney bean protein decreased with the increase of oleic acid content．The results of UV absorption spectrum show that the absorption intensity decreases with the blue shift of UV absorption spectrum after adding oleic acid．In brief，the addition of oleic acid can improve the emulsification of kidney bean protein．

kidney bean protein；oleic acid；emulsifying property

1007-9831（2022）04-0056-04

Q5

A

10.3969/j.issn.1007-9831.2022.04.011

2021-12-18

黑龍江省省屬高等學?；究蒲袠I務費科研項目（YSTSXK201822）；齊齊哈爾大學大學生創新創業訓練計劃項目（202010232256，202010232245）

譚燦（1999-），女，黑龍江寧安人，在讀碩士研究生，從事生物化學與分子生物學研究．E-mail：tc783460@163.com

林巍（1982-），女，黑龍江訥河人，副教授，博士，從事食品科學研究．E-mail：0qiu@163.com