空化射流条件下酶法制油豆渣蛋白结构与理化特性研究

2020-02-02 06:17和铭钰吴长玲王中江
农业机械学报 2020年12期
关键词:豆渣空化射流

李 杨 和铭钰 吴长玲 王中江 滕 飞

(1.东北农业大学食品学院, 哈尔滨 150030; 2.哈尔滨市食品产业研究院, 哈尔滨 150028)

0 引言

酶法制油是一种新型环保提油技术,可以从大豆中同步提取植物油及蛋白质。与传统提油技术相比,酶法制油具有处理条件温和、产品品质高、操作安全、环境污染小、无溶剂残留等优点[1-3]。随着酶法制油技术进入产业化阶段,其产生的大量加工副产物并未得到充分利用,造成严重的环境污染,极大地影响了酶法制油技术的经济可行性[4-6]。目前,对豆渣的研究主要集中在多糖、膳食纤维、大豆异黄酮等方面,对豆渣蛋白的研究较少[7-9]。研究表明,与很多植物蛋白相类似,豆渣蛋白中含人体所需的氨基酸,具有较低过敏性和较高的蛋白效价比。因此,酶法制油豆渣蛋白具有很大的发展潜力[10-11]。

空化射流技术是一种新型物理改性技术,该技术集高速冲击、高频振动、高速剪切、超微粉碎、瞬时压降等多种处理技术于一体,从而改变生物大分子物质的物理、化学及结构特性,并提高物质功能活性。近几年,有研究指出,空化射流处理对于改善蛋白结构具有显著功效[12-13]。文献[14]研究了空化射流调节豌豆球蛋白可溶性聚集体的乳化性质,发现微射流加工过程的空穴效应导致球蛋白聚集体内的结构重排,从而提高了蛋白聚集体的乳液稳定性。文献[15]研究表明,大豆分离蛋白(SPI)在空化射流高剪切处理下,导致大的不溶性聚集体破碎,并形成新的亚基间二硫键,从而大大提高了SPI的溶解度和表面疏水性。空化射流技术对植物蛋白质的结构和功能性质产生显著影响,与其他处理技术相比具有操作简单、处理时间短、温度低和效果独特的优点。目前,采用空化射流对SPI或其他豆类分离蛋白改性的研究已经很广泛,但对豆渣蛋白的影响研究尚未见报道。

本文运用空化射流技术处理酶法制油豆渣,采用二维及三维荧光光谱法、电泳及扫描电镜分析不同时间空化射流处理下豆渣蛋白的构象及表观形态变化,通过豆渣蛋白界面性质、溶解性、氨基酸水合能力、粒度分析及ζ-电位对其功能特性进行表征,以明确空化射流对酶法制油豆渣蛋白的作用机制。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

大豆(蛋白质质量分数94%),市售;碱性蛋白酶,酶活10 000 U/g以上,广州柏棠贸易有限公司;Lowry法测溶解度试剂盒,上海荔达生物科技有限公司;大豆分离蛋白(纯度90.21%以上,灰分质量分数5.7%,脂肪质量分数0.95%,粗纤维质量分数0.87%),山东禹王实业(集团)有限公司;其他试剂均为分析纯。

1.2 仪器与设备

S22-2型恒温磁力搅拌器,上海司乐仪器有限公司;AL204型分析天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;PL303型电子天平,梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司;DC-500A型高速多功能粉碎机,浙江武义鼎藏日用金属制品厂;HH-4型数显恒温水浴锅,常州丹瑞实验仪器设备有限公司;JJ-1型精密增力电动搅拌器,常州丹瑞实验仪器设备有限公司;PHS-3C型雷磁pH计,上海精科仪器有限公司;TDL-408型台式离心机,上海安亭科学仪器厂;DHG-9146型鼓风干燥箱,上海一恒科学仪器有限公司;空化射流均质机,北京中森汇嘉科技发展有限责任公司;L-8800型氨基酸分析仪,日本HITACHI公司;Mastersizer 2000型激光粒度仪,英国马尔文仪器有限公司;F-4500型荧光分光光度计,日本HITACHI公司。

1.3 方法

1.3.1酶法制油豆渣的制备

根据文献[16]的方法进行适当修改,将市售大豆经粉碎机粉碎过60目筛,取200 g过筛后的豆粉,按液料比6 mL/g加入蒸馏水,搅拌均匀后放入55℃水浴锅内按照酶法制油进行酶解,酶解条件为:酶解温度55℃、酶解时间2 h、pH值维持在9.0、碱性蛋白酶Protex6L(8 900 U/mL)添加量为0.5%,用搅拌器边搅拌边酶解,酶解结束后,取出并用1 mol/L HCl 溶液调节溶液pH值至7.0,之后在100℃沸水中灭酶5 min,灭酶后冷却至室温(20℃),在4 500 r/min、4℃条件下离心20 min,离心后去除上层液体,仅保留下层豆渣,并在相同离心条件下按液料比3 mL/g用去离子水将豆渣水洗3遍,之后将豆渣在平板上铺平后置入55℃鼓风干燥箱待质量恒定后取出研磨,即得所需酶法制油豆渣。

1.3.2空化射流技术处理

称取一定量研磨后的豆渣,按液料比8 mL/g溶于去离子水中,采用空化射流均质机,对其进行均质处理,处理时间分别为5、10、15 min,同时以未经过高压微射流处理(0 min)的样品作为对照,温度25℃,压力0.1 MPa,在4 500 r/min、4℃条件下离心20 min,之后沉淀干燥即可。

1.3.3基本成分测定

粗蛋白含量检测参照标准GB 5009.5—2016,利用凯氏定氮法;可溶性蛋白含量测定参照标准NY/T 1250—2006;膳食纤维含量检测参照标准GB 5009.88—2014,利用重量法;脂肪含量检测参照GB 5009.6—2016,利用索氏抽提法;含水率检测参照GB 5009.3—2016,利用105℃ 恒重法;灰分含量检测参照GB 5009.4—2016,利用灼烧恒重法。

1.3.4酶法制油豆渣蛋白等电点确定

根据文献[17]的方法采用沉淀质量法进行测定。取过100目筛的豆渣粉50 g,按液料比22 mL/g加入蒸馏水,45℃下用1 mol/L NaOH调pH值至9.5,水浴锅搅拌提取1 h,pH值维持9.5。在8 000 r/min、10 min、4℃条件下离心,去上清液平均分为10份,用1 mol/L HCl溶液分别调pH值至4.2、4.4、4.6、4.8、5.0、5.2、5.4、5.6、5.8、6.0,静置2 h后在4℃条件下8 000 r/min 离心10 min,弃去上清液后称质量,重复一次,绘制沉淀量与pH值的关系曲线图,沉淀量最大时的pH值为豆渣等电点,故等电点为4.6。

1.3.5豆渣蛋白的提取工艺

根据文献[18]的方法进行适当修改,取100 g豆渣粉用正己烷以液料比6 mL/g混合搅拌1 h,离心(4 500 r/min、20 min、4℃)脱脂,得到脱脂豆粕[19],将脱脂豆粕按1∶20的质量比与水混合,用2 mol/L NaOH溶液调节pH值至9.0,常温搅拌2 h后,将其悬浮液在4℃条件下9 000 r/min离心30 min,取上清液。再用2 mol/L HCl溶液调节pH值至豆渣等电点4.6。静置2 h后在4℃条件下7 000 r/min离心30 min,得蛋白沉淀,用去离子水洗3次,最后取沉淀溶解于水中并用2 mol/L NaOH溶液调节pH值至7.0。再在4℃条件下9 000 r/min离心30 min,取上清液,将此蛋白溶液冷冻干燥后研磨即得粉末状豆渣蛋白。

1.3.6乳化活性和乳化稳定性测定

乳化性能的测定根据文献[20]的方法进行适当修改,取一定体积质量浓度为0.005 g/mL的蛋白质溶液,加入同体积的葵花籽油,用高速分散器以10 000 r/min的速度高速搅拌1 min,之后分别在0 min和10 min从容器底部移取等分试样的乳液(50 μL),以质量浓度为0.001 g/mL的SDS(十二烷基硫酸钠,pH值7.0)稀释100倍,以SDS溶液为空白,在500 nm下测量稀释溶液的吸光度,乳化活性指数(EAI)和乳化稳定性指数(ESI)计算公式为

(1)

(2)

式中A0——初始时刻的吸光度

N——稀释倍数,取100

C——豆渣蛋白质量浓度,g/mL

V——乳化液中油相体积分数,%

ΔT——时间差,min

ΔA——ΔT内的吸光度差

A10——10 min时吸光度

1.3.7起泡性和泡沫稳定性测定

根据文献[21]的发泡性能测定方法,取50 mL质量浓度0.03 g/mL豆渣蛋白溶液用高速分散器以10 000 r/min的速度搅打1 min,用10 mL蒸馏水清洗刀具,洗液小心并入起泡液中,记录搅打前后的体积。起泡能力用体积增加的百分比表示。随后,将搅打起泡的样品静置10、20、30 min,记录不同时间段的泡沫体积,其中所有实验平均测量3次。起泡性指数(FC)和泡沫稳定性指数(FS)计算公式为

(3)

(4)

式中V1——搅打前体积,mL

V2——搅打后体积,mL

V3——放置一段时间后泡沫体积,mL

1.3.8溶解性测定

参照文献[22]的方法并加以改进。将豆渣蛋白溶于去离子水中,分别配成质量浓度为0.01、0.02、0.03、0.04 g/mL的豆渣蛋白溶液。精确称取10 mL豆渣蛋白溶液,在4 500g条件下离心15 min。上清液经适当稀释后,应用Lowry法测定上清液蛋白含量,以牛血清白蛋白为标准物绘制标准曲线,用凯氏定氮法测定样品总蛋白含量。溶解度S计算公式为

式中T1——上清液豆渣蛋白质量浓度,g/mL

T2——总豆渣蛋白质量浓度,g/mL

1.3.9氨基酸分析

根据文献[23-24]的测定方法,利用L-8800型氨基酸分析仪进行氨基酸分析。

1.3.10粒径分布及ζ-电位测定

根据文献[25]的测定方法,利用Mastersizer 2000型激光粒度仪进行粒径分布及ζ-电位测定。

1.3.11荧光光谱分析

根据文献[26-27]的测定方法,使用F-4500型荧光光谱仪测定样品的荧光光谱。配置50 mL质量浓度10 mg/mL的豆渣蛋白溶液,用磷酸盐缓冲液稀释100倍后取适量稀释样品置于石英比色皿中测定。二维荧光测定参数为:扫描发射波长为300~500 nm,激发波长为280 nm,激发和发射狭缝均为5 nm;三维荧光光谱的连续扫描记录发射波长为200~500 nm,起始激发波长为200 nm,增长间隔为10 nm,扫描16条曲线。

1.3.12扫描电子显微镜观察

参照文献[28]的方法并略作修改。称取0.1 g样品,将其固定在碳带和铝短柱上并在真空下涂覆铂-铅(Pt-Pb),于3 kV下观察豆渣蛋白微观结构图像。

1.3.13十二烷基磺酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)分析

参照文献[29]的方法,并稍作修改。将SPI溶液以质量浓度1.5 mg/mL悬浮在磷酸盐缓冲液(0.02 mmol/L,pH值 6.0)中。将SPI溶液(1 mL)加入4 mL样品缓冲液中,煮5 min。将Bio-RadMiniProtean3系统用作不连续的缓冲液系统,在5%堆积凝胶和12%分离凝胶上,恒定电流设置为25 mA,持续约1.5 h。蛋白带用考马斯亮蓝G-250染色,然后用7%的乙酸(甲醇、乙酸、水体积比227∶37∶236)脱色。将预先染色的蛋白质分子质量标记(10~170 ku)在同一凝胶上电泳,以鉴定染色的凝胶中蛋白质条带的分子质量。

1.4 数据统计及分析

在本研究中,所有收集的数据均为3次测定的平均值及3次重复试验,结果表示为平均值±标准差(SD),利用SPSS Statistics 22软件,采用方差分析对数据进行差异显著性比较,p<0.05为显著性差异。采用Origin 9.5软件进行数据分析、图表处理及图谱分析处理。

2 结果与分析

2.1 豆渣基本成分分析

由表1可知,豆渣中主要成分是膳食纤维,其次就是蛋白质。未处理及空化射流处理(5、10、15 min)的豆渣蛋白水溶性蛋白质量占粗蛋白百分比分别为71.63%、73.21%、74.59%及74%。与未处理豆渣蛋白相比,水溶性蛋白含量显著提高,表明空化射流处理可以使豆渣蛋白中的不溶性成分转为可溶。

表1 豆渣基本成分含量Tab.1 Composition of soybean residue protein %

2.2 豆渣蛋白粒径及ζ-电位分析

图1(图中相同图例不同字母表示处理间差异显著,下同)为不同空化射流处理时间对豆渣蛋白粒径分布、体积平均粒径D[4,3]及ζ-电位的影响。与未处理豆渣蛋白相比,经空化射流处理的豆渣蛋白溶液显示出更宽的颗粒分布,体积平均粒径D[4,3]较低,ζ-电位绝对值升高,表明空化射流处理使豆渣蛋白溶液体系更加稳定。当空化微射流处理10 min后,D[4,3]最低,为(470.10±8.70)nm,ζ-电位绝对值最高,为(27.4±0.83)mV。另外,随着处理时间的延长,豆渣蛋白粒径先降低后升高,ζ-电位绝对值先增加后降低。原因是空化射流处理过程中的强力剪切、高速冲击及高频振动等作用能有效减小豆渣蛋白的粒径,增加蛋白质上的负表面电荷,增强颗粒间静电排斥,破坏现有蛋白质聚集体,并抑制进一步聚集,粒子间的相互排斥力增大,体系稳定性增强。随着处理时间的延长,过度的处理在一定程度上促使蛋白分子间发生聚集,蛋白质变性,高频的聚集现象和极高的能量密度使豆渣蛋白产生了过处理现象,使豆渣蛋白发生热聚集,故粒径变大,ζ-电位绝对值降低,体系稳定性下降[30]。

图1 不同空化射流处理时间对豆渣蛋白粒径分布、体积平均粒径D[4,3]及ζ-电位的影响Fig.1 Effects of different cavitation jet treatment times on particle size distribution and volume mean diameter D[4,3] and ζ-potential of soybean residue protein

2.3 豆渣蛋白微观结构分析

通过扫描电子显微镜可以更好地观察豆渣蛋白表观结构的显著变化。由图2a、2c可以看出,未处理的豆渣蛋白呈聚集状态,且形状不规则,大小不均一。当经过10 min的空化射流处理后发现,豆渣蛋白的尺寸变小,质地也更松散,表明空化射流处理使豆渣蛋白部分展开,使聚集状态的豆渣蛋白分散。

图2 豆渣蛋白扫描电子显微镜图Fig.2 Scanning electron microscopy of soybean residue protein

2.4 豆渣蛋白溶解性分析

由于溶解度是蛋白质变性和聚集最实用的衡量指标,因此它是蛋白质功能的良好指标,溶解度的改变可以改善豆渣蛋白的功能特性[31]。不同空化射流处理时间下豆渣蛋白的溶解度变化如图3所示,对比发现在同一蛋白质量浓度下空化射流处理后豆渣蛋白溶解度均有所提升,并随着处理时间的延长,溶解度呈现先增加后降低的变化趋势。这主要是因为,空化射流处理产生的空穴效应使蛋白质分子发生解折叠,结构展开,亲水性提高,疏水基团暴露;另一方面,空化射流的剪切作用使豆渣蛋白粒径减小,蛋白比表面积增加,增加了蛋白质和水分子之间的相互作用,豆渣蛋白溶解性得到改善[32-33]。但随着处理的继续进行,分子碰撞作用不再增加,蛋白质部分变性,可溶性聚集体变为不溶性沉淀,导致豆渣蛋白溶解度降低。文献[34]研究发现,在较短的处理时间内,旋转空化作用导致蛋白质的解折叠和构象变化,最初不溶的沉淀物形成可溶性聚集体,提高了商业SPI的溶解度,从而验证了本研究的结果。

图3 不同空化射流处理时间对豆渣蛋白溶液溶解度的影响Fig.3 Effect of different cavitation jet treatment times on solubility of soybean residue protein solution

2.5 豆渣蛋白界面性质分析

图4为不同空化射流处理时间下豆渣蛋白的界面性质。结果表明,空化射流可以显著改善豆渣蛋白的起泡性和乳化性(p<0.05)。随着空化射流时间的延长,豆渣蛋白的起泡性和乳化性均表现为先升高后降低的趋势,处理时间10 min最佳。

图4 不同空化射流处理时间对豆渣蛋白界面性质的影响Fig.4 Effect of different cavitation jet treatment times on interfacial properties of soybean residue protein

泡沫形成受3个因素影响:分子在空气-水界面的转运、渗透和重组。因此,要表现出良好的发泡性,蛋白质必须能够在空气-水界面迁移,在界面处展开和重新排列[33]。文献[35]研究表明,更大的溶解度有利于在界面处形成多层粘性蛋白膜,以提高泡沫的容量和稳定性。空化射流作用使蛋白质展开,迁移至空气-水界面的蛋白分子数量增多,溶解性增强,分子交联程度增加,蛋白质分子变得更加柔软,促进了泡沫的形成,从而增加了豆渣蛋白的发泡能力和发泡稳定性。

乳化性的增加是因为豆渣蛋白在空化射流空化和剪切作用下,蛋白质结构受到破坏从而使肽链得到进一步伸展,疏水基团朝向油相形成液膜来固定油滴,导致蛋白质分子在水-油界面上的更有效吸收。但是随着处理时间的延长,蛋白分子间重新形成难溶性分子聚集体,分子间碰撞停止,无法达到良好的亲水-疏水平衡,导致起泡性和乳化性降低[36-38]。FC、FS、EAI及ESI随空化射流时间的变化与溶解度的变化一致,这证实溶解度的增加有助于乳化能力和起泡性的提高。

2.6 豆渣蛋白氨基酸分析

表2为SPI、未处理及经空化射流处理的豆渣蛋白氨基酸组成分析。结果表明豆渣蛋白与SPI的氨基酸组成相似,其主要组成均为谷氨酸。豆渣蛋白中人体必需氨基酸含量高于SPI,且经空化射流处理后含量增加(SPI、未处理及空化射流处理下豆渣蛋白的必需氨基酸含量分别为20.88%、21.64%及25%),故豆渣蛋白具有较高的营养价值。水合能力α(g/g)的计算公式为

α=fC+0.4fF+0.2fN

(5)

式中fC、fF、fN——蛋白质分子中带电、极性和非极性残基所占质量分数

表2 氨基酸分析Tab.2 Amino acid (AA) analysis %

如表2所示,SPI、未处理及空化射流处理下豆渣蛋白的疏水性氨基酸质量分数分别为29.17%、30.26%及33.03%,豆渣蛋白所含疏水性氨基酸含量高于SPI。经计算,SPI的α为0.82 g/g,而未处理及经空化射流处理的豆渣蛋白α分别为0.75、0.77 g/g。可以得出豆渣蛋白结合水能力低于SPI,且空化射流处理的豆渣蛋白水合能力比未处理的高,与上述豆渣蛋白溶解度变化趋势一致。

2.7 豆渣蛋白SDS-PAGE分析

样品的SDS-PAGE谱图如图5所示,其中A、B、 C分别表示未处理豆渣蛋白、空化射流处理10 min的豆渣蛋白和SPI,M表示蛋白质marker。豆渣蛋白与SPI的组成类似,主要由大豆球蛋白(11S)和β-伴大豆球蛋白(7S)组成。7S是3种亚基通过非共价键的结合,即α′、α和β,而11S是由6个亚基组成,酸性(A)和碱性(B)亚基经过一个二硫键连接为AB亚基。与未处理的豆渣蛋白(图5中A)相比,空化射流处理10 min后,α′、α强度降低,分子质量由高向低转移。这表明空化射流处理破坏了氢键和疏水键,导致分子质量改变和降低,进而增加蛋白质与水分子之间的相互作用,氨基酸内部亲水基团暴露于水中,进而豆渣蛋白的溶解度提高[39]。

图5 豆渣蛋白的SDS-PAGE图Fig.5 SDS-PAGE image of soybean residue protein

2.8 豆渣蛋白二维荧光光谱分析

大豆蛋白的荧光主要来自于Trp残基,且其荧光变化值可直接反映大豆蛋白中Trp残基本身及其周围环境变化,因此可以从荧光的波动确定蛋白质的三级结构变化。研究表明最大荧光发射波长λmax与Trp残基所处的微环境有关,λmax小于330 nm表示Trp残基位于蛋白质分子内部的非极性环境中,当λmax大于330 nm时表明Trp残基位于蛋白质分子外部的极性环境中[27,40]。如图6所示,空化射流处理0~15 min的豆渣蛋白λmax分别为342.6、344、350.8、346.6 nm,由此可知本研究所测试豆渣蛋白Trp残基分布趋向于蛋白分子外部环境。与未处理豆渣蛋白相比,空化射流处理的豆渣蛋白发生了红移,随着处理时间的延长,红移迁移量先增加后降低。并且当处理时间为10 min时,荧光强度达到最大。这种结果主要归因于空化射流使豆渣蛋白的空间构象改变,结构展开,最初掩埋在分子内部疏水环境的Trp残基逐渐暴露在外部的亲水环境中,肽链结构舒展[41-42],导致荧光强度改变和位移。但随着处理时间延长,大豆蛋白的空间结构进一步展开,蛋白分子间的次级键和疏水作用等使蛋白发生聚集,生色基团转移到疏水环境中,使荧光强度下降,λmax蓝移。

图7 豆渣蛋白体系三维荧光强度等高线图Fig.7 3D-contour line figures of soybean residue protein

图6 不同空化射流处理时间豆渣蛋白的荧光光谱Fig.6 Fluorescence spectra of soybean residue protein at different cavitation jet treatment times

2.9 豆渣蛋白三维荧光光谱分析

三维荧光光谱法是一种用于提供蛋白质构象和结构信息的有力方法。图7为不同空化射流处理时间下豆渣蛋白的三维荧光光谱图,并绘出相应的强度等高线图。其中两个形如山脊的小峰为瑞利一级散射峰Peak a(λex=λem,λex表示激发波长,λem表示发射波长)及二级散射峰Peak b(2λex=λem);Peak 1为蛋白质Trp和Tyr残基的特征峰(λex=280 nm,λem= 340 nm);Peak 2主要代表多肽链骨架结构的特征峰(λex= 230 nm,λem= 350 nm),这些都是荧光峰的典型特征峰[43]。

通过对比可知,经空化射流处理的豆渣蛋白瑞利一级散射峰Peak a荧光强度显著高于未处理豆渣蛋白(p<0.05),并且随着处理时间的延长,豆渣蛋白的荧光强度呈现先升高后降低的趋势。产生这种结果的原因是空化射流作用带来的分子碰撞使豆渣蛋白形成部分大粒径的可溶性聚集体,光散射作用增强,表现出更强的瑞利衍射峰。当作用时间超过10 min后,这种分子碰撞停止,故荧光强度反而下降[44]。

荧光特征峰Peak 1及 Peak 2主要显示了Trp残基和Tyr残基的光谱特性。未处理及不同空化射流处理时间(5、10、15 min)的豆渣蛋白的荧光特征峰Peak 1强度分别为189.6、225、278.8及218.3。显然,经过空化射流处理后荧光特征峰Peak 1强度高于未处理,这主要是由于空化射流处理使蛋白质分子伸展,粒径减小导致其疏水结合及离子结合被切断,非极性基团暴露,Trp和Tyr趋向暴露态, 氢键作用逐渐减小,故荧光强度呈上升趋势变化;而当处理时间达到10 min后,豆渣蛋白分子间碰撞作用停止,氢键作用反而增大,豆渣蛋白部分变性,蛋白发生聚集,形成不溶性聚集体,使荧光强度下降。

另外对比荧光特征峰Peak 2,未处理及不同空化射流空化射流处理时间(5、10、15 min)的豆渣蛋白的荧光特征峰Peak 2强度分别为99.53、118.9、107.3及106.2。表明空化射流作用使荧光特征峰Peak 2的区域面积发生变化,豆渣蛋白多肽链的骨架伸展,蛋白的结构发生改变,疏水基团逐渐暴露。但随着时间的延长,荧光特征峰Peak 2强度有所降低,表明豆渣蛋白分子间作用降低,促使暴露态疏水性氨基酸重新包埋在分子内部[45-46]。但空化射流作用并未显著改变豆渣蛋白的酪氨酸特征峰荧光强度。

3 结束语

通过对比不同空化射流处理时间下酶法制油豆渣蛋白的氨基酸组成、粒径、ζ-电位、溶解性、界面性质及二维和三维荧光光谱,发现空化射流作用时间为10 min时,效果较好。随着空化射流处理时间的延长,豆渣蛋白的粒径分布、体积平均粒径D[4,3]先降低后升高、ζ-电位绝对值先升高后降低,空化射流处理后,豆渣蛋白溶解性、起泡性及乳化性均有所改善。经氨基酸分析发现,酶法制油豆渣蛋白和SPI的氨基酸组成相似,具有较高的营养价值,且豆渣蛋白所含人体必需氨基酸及疏水性氨基酸含量均高于SPI。荧光光谱的变化表明,空化射流导致豆渣蛋白构象改变,色氨酸和酪氨酸残基的微环境发生了变化,最初掩埋在分子内部的疏水基团逐渐暴露。因此,空化射流技术可以有效改善酶法制油豆渣蛋白的理化性质及结构特性,本研究可为空化射流技术广泛应用于食品加工领域提供理论指导。

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