花生分离蛋白的功能特性及其在可食性膜中的应用

摘要

花生蛋白是一种营养价值较高的植物蛋白,经过榨油后的花生饼粕中蛋白含量丰富,然而长期以来并没有得到充分利用,造成了资源的浪费。本研究以低温冷榨脱脂花生粕为原料,采用碱提酸沉法提取高纯度的花生分离蛋白,研究其组分、亚基、营养特性,较全面的评价其功能特性,并以花生分离蛋白为基质,制备了可食性膜,成功地应用于番茄的保鲜中。以期为花生分离蛋白的进一步开发及应用提供可靠的依据和新的途径。
　　 主要研究结果如下:
　　 以花生分离蛋白的提取率为评价指标,采用响应面法对花生分离蛋白的提取工艺进行了优化。得出最佳工艺条件为:液料比9:1、浸提pH9.0、浸提温度62℃、浸提时间60 min,在此最佳条件下,花生分离蛋白的提取率达到90.92％,纯度达到91.34％,实测结果与响应面拟和二次回归方程预测值符合良好。
　　 花生分离蛋白至少由17种亚基组成,它们的分子量分别是13.7、14.3、16.8、20.6、24.3、25.3、31.1、35.0、38.1、46.7、48.6、52.8、76.2、82.6、93.4、109.9、134.8 kDa；经过硫酸铵初级沉淀和Sephacryl S-200 HR凝胶过滤后发现主要含有3种组分,分别为花生球蛋白、伴花生球蛋白和2S蛋白,经Native-电泳和SDS-PAGE电泳检测组分纯度较高；花生分离蛋白的氨基酸种类丰富,含量均达到了FAO/WHO的推荐摄入量。
　　 花生分离蛋白具有良好的功能特性,持水持油性均在蛋白浓度为4％、温度为40℃时达到最高；溶解性在温度为70℃时最大,在pH<4.0或>7.0时,可溶性蛋白含量明显增加,可以达到90％以上；乳化性及乳化稳定性在蛋白浓度为0.4％或离子浓度为0.6％时,达到50％左右；在pH<4.0或>7.0时,同样可以达到50％,性能较好；起泡性及泡沫稳定性不太稳定。
　　 花生分离蛋白凝胶形成所需的最低蛋白浓度为16％,临界变性温度为70℃,凝胶品质良好；流变学和质构分析显示花生分离蛋白在酸性条件下(pH3.0)比中性条件下(pH7.0)更易形成凝胶,盐离子的加入不利于形成强的凝胶,添加CaCl2比NaCl形成的凝胶具有更好的硬度、弹性及粘性。
　　 以花生分离蛋白为基质的可食性膜性能良好,其中不同添加剂对膜特性均有显著的影响；添加0.4％月桂酸的花生蛋白膜的综合性能最好,尤其是阻水性,水蒸气透过速率仅有4.90 g/h·m2,添加1％淀粉和添加0.2％葡萄糖的花生蛋白膜也具有优良的性能；将它们应用于番茄的涂膜保鲜中能有效地延缓贮藏期间水分的散失和硬度的降低,起到了很好的保鲜效果。