1、吕静,杨洁茹,李坤,等.不同提取工艺对油茶籽粕蛋白质结构及功能特性的影响 J.食品工业科技,2023,44(14):102110.doi:10.13386/j.issn1002-0306.2023010146L Jing,YANG Jieru,LI Kun,et al.Effects of Different Extraction Processes on the Structure and Functional Properties of CamelliaSeeds ProteinJ.Science and Technology of Food Industry,2023,44(14):10
2、2110.(in Chinese with English abstract).doi:10.13386/j.issn1002-0306.2023010146 研究与探讨 不同提取工艺对油茶籽粕蛋白质结构及功能特性的影响不同提取工艺对油茶籽粕蛋白质结构及功能特性的影响吕静,杨洁茹,李坤,陈龙,李静,李晓卓,朱静*(信阳农林学院食品学院,河南省大别山特色食物资源综合利用工程技术研究中心,河南信阳 464000)摘要:油茶籽粕作为茶油生产中的主要副产物,含有大量未被利用的优质植物蛋白质,为了探究超声处理和酶处理在提取过程中对蛋白质的影响,采用碱溶酸沉法(Alkali dissolves acid
3、precipitation,ADAP)、酶解(预处理)法(Enzyme Extraction,EE)、超声碱溶酸沉法(Ultrasonic Alkali Dissolving Acid Precipitation,UADAP)、超声酶解法(Ultrasonic Enzyme Extraction,UEE)从油茶饼粕中提取蛋白质,并对其结构性质和功能特性进行对比分析。结果表明:超声波处理会使酰胺 I 带的红外波峰从 1629 cm1红移至 1649cm1,蛋白质分子内部的 Trp 残基被暴露出来,导致蛋白质的荧光强度升高,离子键的含量在分子间作用力中的占比提高至 31.17%,酶法处理和碱溶酸沉
4、处理同样会对蛋白质的结构造成影响,但二者无较大差别,且效果较弱;通过 ADAP 组与 UADAP 组对比,可以发现超声将油茶籽粕蛋白的乳化性提高了 34.43%,凝胶硬度提高了 51.36%,凝胶弹性提高了 38.13%;ADAP 组与 EE 组对比,发现酶解处理则能较好的增强蛋白质的乳化稳定性及起泡性,分别提高了 93.35%和44.28%,而碱溶酸沉处理可使蛋白质的气泡稳定性提高 53.11%。关键词:油茶籽粕,蛋白质结构,超声波,起泡性,乳化性,胶凝性本文网刊:中图分类号:S565.9 文献标识码:A 文章编号:10020306(2023)14010209DOI:10.13386/j.i
5、ssn1002-0306.2023010146EffectsofDifferentExtractionProcessesontheStructureandFunctionalPropertiesofCamelliaSeedsProteinLJing,YANGJieru,LIKun,CHENLong,LIJing,LIXiaozhuo,ZHUJing*(Xinyang Agriculture and Forestry University,School of Food Science,Engineering Technology Research Center forComprehensive
6、Utilization of Characteristic Food Resources in Ta-pieh Mountains,Xinyang 464000,China)Abstract:Camellia oleifera seed meal as the main by-product of tea oil production,contains a large amount of unusedhigh-quality plant protein.To explore the effects of ultrasound and enzyme treatment on protein du
7、ring the extractionprocess,alkali dissolves acid precipitation(ADAP),enzyme extraction(EE),ultrasonic alkali dissolving acid precipitation(UADAP)and ultrasonic enzyme extraction(UEE)were used to extract protein from Camellia oleifera seed meal,and thestructural and functional properties of the prote
8、in were compared and analyzed.The results showed that after ultrasonictreatment,the infrared peak of the amide I band shifted from 1629 cm1 to 1649 cm1,and the exposure of Trp residueswithin the protein molecules led to an increase in the fluorescence intensity of the protein.The proportion of ionic
9、 bonds inthe intermolecular force increased to 31.17%.However,enzymatic treatment and alkali soluble acid precipitation treatment 收稿日期:20230201 基金项目:河南省重点研发与推广专项(科技攻关)项目(212102110314,232102110163);河南省青年科学基金项目(212300410228);信阳农林学院高水平科研孵化器建设项目(FCL202014);信阳农林学院 2019 年度学校青年基金项目(2019LG002);河南省高等学校重点科研项目
10、计划(23A550015);信阳农林学院科技创新团队(XNKJTD-001)。作者简介:吕静(1995),女,硕士研究生,研究方向:天然产物化学与食品功能材料,E-mail:。*通信作者:朱静(1983),女,博士,副教授,研究方向:食品生物技术、食品微生物与发酵技术,E-mail:。第 44 卷 第 14 期食品工业科技Vol.44 No.142023 年 7 月Science and Technology of Food IndustryJul.2023 had little impact on the structure of protein,and there was no signi
11、ficant difference between the two methods.Through thecomparison between ADAP group and UADAP group,it could be found that the emulsification,the gel hardness and thegel elasticity of protein increased by 34.43%,51.36%and 38.13%after ultrasonic treatment,respectively.From the resultsof ADAP and EE gr
12、oups,it was found that the emulsifying stability and foaming ability of the protein increased by 93.35%and 44.28%by enzymatic treatment,respectively,while the bubble stability of the protein increased by 53.11%after alkalisoluble acid precipitation treatment.Keywords:Camellia oleifera seed meal;prot
13、ein structure;ultrasonic;foaming;emulsibility;gellability 油茶(Camellia oleifera Abel.)被誉为“东方橄榄油”,是世界四大木本油料作物之一12,富含不饱和脂肪酸 90%,具有一定的预防心血管疾病的能力;同时还含有茶多酚、鱼鲨烯等多种活性成分,具有抗氧化、调节免疫功能、美容养颜等功效3。截止到2020 年,全国油茶种植面积将已达 6800 万亩,油茶总产值达 1160 亿元。随着油茶产量的不断增加,油茶生产过程后的废弃物残渣也日趋益增多。而油茶饼粕除了含有脂肪外,还有大量的蛋白质、多糖、多酚、茶皂素等可以开发利用4。
14、其中含量较多的油茶籽粕蛋白质主要以谷蛋白和清蛋白为主,具有优秀的体外抗氧化及金属离子螯合能力5,是一种优质的植物蛋白源,具有较高的开发利用价值。近年来,蛋白主要提取方式大致有三类:碱溶酸沉水提、酶前处理辅助法或超声。丁丹华等6对油茶籽粕进行了碱溶酸沉处理,得到了 57.8%的蛋白质提取率。何玮等7在碱溶酸沉法的基础上,利用淀粉酶和纤维素酶对油茶粕进行酶解预处理,蛋白质的提取率为 80.36%,可以看出合适的两两结合的提取方法要比单个方法提取率高。曾琳等8采用碱溶酸沉法提取得到油茶籽粕蛋白,发现其对大豆蛋白凝胶具有增强作用,陈艺婷采用超声波辅助碱溶酸沉法得到油茶籽粕蛋白,对其进行食品功能性分析,
15、发现在50 起泡性最佳,60 乳化性最好9。可以看出不同的处理方式得到的油茶籽粕蛋白在功能特性上也有一定的差异,而造成这一差异的原因,则是不同处理方式对蛋白结构带来的变化。Jambrak 等10发现了超声波会破坏大豆蛋白的聚集体,使其分子间作用力产生变化,导致-折叠含量减少,无规则卷曲含量升高,二硫键断裂,游离巯基增多等现象。但目前为止,还未有人对处理方法为油茶籽粕蛋白带来的影响进行深入分析。因此,本文在以上研究的基础上,选择碱溶酸沉法、酶解(预处理)法、超声碱溶酸沉法、超声酶解法方法分别提取油茶籽粕蛋白质,并对比不同处理方法所得蛋白质之间的结构及功能差异,探明工艺条件对油茶籽粕蛋白提取物的影
16、响,为未来实际应用方向提供理论依据,提高地方资源利用效率。1材料与方法 1.1材料与仪器油茶籽粕信阳崧润茶油有限公司;石油醚(3060)天津市大茂化学试剂厂;纤维素酶(400 U/mg)、Tris 三羟甲基氨基甲烷、牛血清白蛋白上海源叶生物科技有限公司;-淀粉酶(10000 U/mg)合肥巴斯夫生物科技有限公司;EDTA 乙二胺四乙酸天津市登封化学试剂厂;DTNB 2-硝基甲酸合肥巴斯夫化工有限公司;尿素天津市致远化学试剂有限公司;甘氨酸郑州派尼化学试剂厂;三羟甲基氨基甲烷天津市科密欧化学试剂有限公司;所有试剂均为国产分析纯。Scientz-IID 超声波细胞破碎仪宁波新芝生物科技股份有限公司;FD-1A-80 冷冻干燥机上海比朗仪器制造有限公司;ST-04 凯氏定氮仪山东盛泰仪器有限公司;DZKW-0-2 电热恒温水浴锅北京市永光明医疗仪器有限公司;JXN-26 高效离心机贝克曼库尔特(美国)股份有限公司;A390 紫外分光光度计翱艺仪器(上海)有限公司;iS5 傅里叶变换红外光谱赛默飞世尔科技(中国)有限公司;CaryEclipse 荧光光谱仪苏州市莱顿科学仪器有限公司;D160