魏君慧,薛 媛,馮 莉,張若曦,王小晶,雷宏杰*,徐懷德*
(西北農(nóng)林科技大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院,陜西 楊凌 712100)
杏鮑菇(Pleurotus eryngii(DC. et Fr.)Quel.)屬傘菌目側(cè)耳科側(cè)耳屬菌類,又名刺芹側(cè)耳[1]。1977年實現(xiàn)了商業(yè)性栽培,是近年來開發(fā)栽培成功的珍稀食藥兩用食用菌新品種[2]。我國的杏鮑菇栽培起步較晚,但發(fā)展快,目前已成為世界上杏鮑菇產(chǎn)量最大的國家,且生產(chǎn)量逐年增長,產(chǎn)地集中在河南、山東、黑龍江、福建、江蘇、浙江等地區(qū)[3]。我國杏鮑菇主要用作鮮食,市面上主要以杏鮑菇粉、醬、脯、飲料、脆片[2]等初級加工產(chǎn)品為主,精深加工產(chǎn)品較少。因此,需要進一步開發(fā)杏鮑菇精深加工系列產(chǎn)品,開拓杏鮑菇產(chǎn)品市場。
杏鮑菇子實體色澤乳白、菌肉肥厚、質(zhì)地脆嫩、兼具杏仁香味和鮑魚風味,素有“平菇王”的美譽[4]。研究表明,杏鮑菇不僅富含多糖、蛋白、多酚、膳食纖維等營養(yǎng)成分,而且具有抗腫瘤、抗氧化、免疫調(diào)節(jié)、保肝和降血脂[5-8]等多種藥理作用,因其獨特的風味和豐富的營養(yǎng)價值,備受消費者青睞。杏鮑菇中蛋白質(zhì)含量較高,約占其干質(zhì)量的18.61%[9],明顯高于蔬菜,可與肉、蛋和豆類媲美。近年來,國內(nèi)外對杏鮑菇多糖的研究較多,主要表現(xiàn)在多糖的提取純化、結(jié)構(gòu)表征及生物活性等方面[7,10-11],而對杏鮑菇蛋白的研究主要集中在提取[12-14]和酶解[15]方面,關(guān)于杏鮑菇蛋白的理化性質(zhì)及功能特性的研究,國內(nèi)外鮮有報道。
本研究以杏鮑菇為原料,對杏鮑菇分離蛋白(Pleurotus eryngii protein isolate,PEPI)和杏鮑菇清蛋白(Pleurotus eryngii albumin,PEA)的理化性質(zhì)、功能特性進行研究,為杏鮑菇的綜合利用以及相關(guān)蛋白產(chǎn)品的進一步開發(fā)應(yīng)用提供實驗支撐。
新鮮杏鮑菇購自陜西楊凌,樣品切片后經(jīng)40 ℃烘箱中烘干至恒質(zhì)量、60 目粉碎過篩后置于4 ℃冷藏備用。
三羥甲基氨基甲烷(trihydroxymethyl aminomethane,Tris)、甘氨酸 北京索萊寶生物科技有限公司;考馬斯亮藍G-250、8-苯胺基-1-萘磺酸鈉(8-aniline-1-naphthalenesulfonate sodium,ANS)、5,5’-二硫代-2-硝基苯甲酸(5,5’-dithio-bis-(2-nitrobenzoic acid),DTNB)美國Sigma公司;其余試劑均為國產(chǎn)分析純。
GL-10MD大容量高速冷凍離心機 湖南湘儀離心機儀器有限公司;K9840型自動凱氏定氮儀 濟南海能儀器有限公司;UV-1780型紫外-可見分光光度計島津儀器(蘇州)有限公司;FD5-2.5 E型凍干機 金西盟(北京)儀器有限公司;S-4800場發(fā)射掃描電鏡日本日立公司;Vetex70傅里葉變換紅外光譜儀德國布魯克公司;Q2000差示掃描量熱儀(differential scanning calorimeter,DSC) 美國Waters公司;LS55熒光分光光度計 美國PE公司。
1.3.1 杏鮑菇基本成分測定
蛋白質(zhì)測定:GB/T 15673—2009《食用菌中粗蛋白含量的測定》;水分測定:GB/T 5009.3—2010《食品中水分的測定》;灰分測定:GB/T 12532—2008《食用菌灰分測定》;粗脂肪測定:GB/T 15674—2009《食用菌中粗脂肪含量的測定》;粗纖維測定:GB/T 5009.10—2003《植物類食品中粗纖維的測定》;總糖測定:GB/T 15672—2009《食用菌中總糖含量的測定》。
1.3.2 杏鮑菇蛋白組分分離
參照毛曉英[16]Osborne分級提取的流程,依次用10 倍體積蒸餾水、8 倍體積2% NaCl溶液、8 倍體積75%乙醇溶液和8 倍體積0.2 mol/L NaOH溶液提取杏鮑菇粉中的PEA、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白。
1.3.3 PEPI和PEA的制備
1.3.3.1 PEPI的制備
參照劉慶等[12]優(yōu)化的堿溶酸沉法制備PEPI。具體操作如下:將杏鮑菇粉與去離子水以料液比1∶12(g/mL)混合,用1 mol/L NaOH溶液調(diào)pH值至10.0,30 ℃浸提30 min后,4 000 r/min離心20 min。收集上清液,殘渣復(fù)提1 次,合并2 次上清液,用1 mol/L HCl溶液調(diào)至PEPI等電點3.6,靜置30 min后4 000 r/min離心20 min,收集沉淀,水洗至中性后透析48 h,真空冷凍干燥得到PEPI。
1.3.3.2 PEA的制備
稱取一定量的杏鮑菇粉末,加入10 倍體積蒸餾水,40 ℃攪拌2 h后,4 000 r/min離心20 min。將上清液pH值調(diào)至等電點4.0,緩慢加入一定量固體硫酸銨,使溶液中硫酸銨飽和度達到45%,4 ℃靜置0.5 h,6 000 r/min離心15min;上清液繼續(xù)追加硫酸銨,使溶液硫酸銨飽和度達到80%,4 ℃靜置0.5 h,6 000 r/min離心15 min。合并2 次鹽析得到的蛋白沉淀,水洗至中性后透析。過量的10% BaCl2溶液檢測透析效果,至無白色沉淀生成,即水中不再含有,真空冷凍干燥得PEA。
1.3.4 PEPI和PEA氨基酸組成分析
精確稱取一定量的樣品,用6 mol/L的HCl溶液密封水解24 h,采用氨基酸分析儀按照GB/T 5009.124—2003《食品中氨基酸的測定》方法測定氨基酸含量(除色氨酸外)。色氨酸測定時用堿水解法按照GB/T 15400—1994《飼料中色氨酸測定方法 分光光度法》方法測定。
1.3.5 PEPI和PEA表面疏水性測定
采用ANS熒光探針法測定[17]。配制1.0 mg/mL的蛋白溶液,并用磷酸緩沖液(20 mmol/L,pH 7.4)稀釋,調(diào)節(jié)蛋白質(zhì)量濃度為0.1~1.0 mg/mL,取稀釋后的蛋白溶液4.0 mL,加入20 μL的8 mmol/L ANS溶液,振蕩,避光反應(yīng)10 min后搖勻,采用LS55熒光分光光度計測定樣品的熒光強度。以蛋白質(zhì)量濃度為橫坐標,熒光強度為縱坐標,初始階段的曲線斜率為表面疏水性。
1.3.6 PEPI和PEA巰基和二硫鍵含量測定[18]
游離巰基含量的測定:準確量取2.0 mL蛋白樣品溶液,加入5.0 mL Tris-Gly緩沖液(0.086 mol/L Tris,0.09 mol/L Gly,4 mmol/L Na2EDTA,pH 8.0),再加入100 μL的Ellman試劑(10 mmol/L)。渦旋振蕩混合均勻,25 ℃保溫反應(yīng)15 min后,在412 nm波長處測定吸光度。以不加Ellman試劑的溶液作為對照,同時以Tris-HCl(pH 8.0)代替樣品測定空白值。每個樣品測定3 次取平均值。
總巰基含量的測定:準確量取1.0 mL蛋白樣品溶液,加入4.0 mL Tris-Gly-10 mol/L Urea溶液,再加入50 μL的Ellman試劑(10 mmol/L)。渦旋振蕩混合均勻,25 ℃保溫反應(yīng)15 min后,在412 nm波長處測定吸光度。以不加Ellman試劑的溶液作為對照,同時測定空白值。每個樣品測定3 次取平均值。巰基含量計算見式(1):
式中:73.53=106/(1.36×104),1.36×104為Ellman試劑的摩爾消光系數(shù)/(L/(mol·cm));A412nm=加Ellman試劑時樣品溶液吸光度-不加Ellman試劑時樣品溶液吸光度;D為稀釋系數(shù);c為樣品蛋白質(zhì)量濃度/(mg/mL)。
二硫鍵含量按照式(2)進行計算:
1.3.7 PEPI和PEA熱穩(wěn)定性測定
通過DSC分析蛋白樣品的熱變性溫度和焓值。精確稱取蛋白樣品2 mg左右并記錄質(zhì)量。將樣品均勻平鋪在鋁制坩堝中密封,以空鋁盒作為空白對照。樣品室的氮氣流量為20 L/min,掃描溫度范圍為20~150℃,升溫速率為10 ℃/min。
1.3.8 PEPI和PEA的溶解性測定[19]
精確稱取50 mg蛋白樣品分散在25 mL蒸餾水中,用1 mol/L HCl或1 mol/L NaOH溶液調(diào)節(jié)溶液pH值為2.0~10.0,用蒸餾水補加至30 mL,室溫振蕩20 min后,4 000 r/min離心20 min,上清液采用Bradford法測定蛋白含量,根據(jù)式(3)計算蛋白溶解性:
1.3.9 PEPI和PEA持水性和持油性測定[20]
準確稱取0.10 g蛋白樣品(大豆油)于離心管中,加入5.0 mL去離子水?;靹蚝箪o置30 min,4 000 r/min離心20 min,測定上清液體積。體積減少量即為樣品吸水/吸油量,持水性/持油性用每克樣品吸附水/油的體積表示。
1.3.10 PEPI和PEA起泡性和泡沫穩(wěn)定性測定[21]
分別配制1.0%的蛋白溶液15 mL,調(diào)節(jié)溶液pH值為2.0、4.0、6.0、8.0、10.0,體積記為V0。10 000 r/min均質(zhì)2 min,室溫下測定總體積V1,靜置10 min后再次測定總體積V2。起泡性和泡沫穩(wěn)定性分別利用式(4)、(5)進行計算:
1.3.11 PEPI和PEA乳化性和乳化穩(wěn)定性測定[22]
分別配制0.10%蛋白溶液9.0 mL,調(diào)節(jié)pH值為2.0、4.0、6.0、8.0、10.0,再加3.0 mL大豆油混合,10 000 r/min均質(zhì)2 min。立即從底部取50 μL乳狀液,加入5 mL 0.1%的十二烷基硫酸鈉溶液混勻,在500 nm波長處測定吸光度,記為A0。將乳化液靜置10 min后,再次用上述方法測定吸光度,記為A10。根據(jù)式(6)、(7)分別計算乳化性和乳化穩(wěn)定性:
式中:D為稀釋倍數(shù);Φ為油相的體積分數(shù)/%;L為光程(1 cm);c為乳濁液形成前蛋白溶液中的蛋白質(zhì)量濃度/(g/mL);t為時間/min。
1.3.12 PEPI和PEA傅里葉變換紅外光譜分析
采用溴化鉀壓片法測定。精確稱取2.0 mg蛋白樣品和200.0 mg溴化鉀,研磨混合均勻后壓制成片。室溫下以空氣為背景,光譜測量范圍為4 000~400 cm-1,光譜分辨率為4 cm-1,信號掃描累加32 次。利用PeakFit v4.12軟件對譜圖酰胺I帶1 600~1 700 cm-1進行分析。對曲線依次進行基線校正、平滑處理、Gaussian去卷積、二階導(dǎo)數(shù)擬合等數(shù)據(jù)處理,計算擬合圖譜中各子峰積分面積得到二級結(jié)構(gòu)的相對含量。
1.3.13 PEPI和PEA掃描電鏡分析
將蛋白過100 目篩,取篩下物用雙面膠黏在樣品座上。將樣品座置于離子濺射儀中,在樣品表面蒸鍍1 層10~20 nm厚的鉑金膜,調(diào)節(jié)電鏡至最佳拍攝視野,并放大倍數(shù),觀察并拍攝照片。
杏鮑菇水分、粗纖維、總糖以及灰分質(zhì)量分數(shù)(以干質(zhì)量計)分別為(7.23±0.06)%、(7.66±0.17)%、(34.98±0.66)%、(4.99±0.04)%;蛋白質(zhì)量分數(shù)為(17.57±0.90)%,高于云耳(Auricularia auricula)(10.3%)、銀耳(Tremella fuciformis)(9.6%)及巖耳(Umbilicari)(9.0%)的蛋白質(zhì)量分數(shù)[23];粗脂肪質(zhì)量分數(shù)僅為(0.76±0.02)%,說明杏鮑菇是一種高蛋白低脂肪的營養(yǎng)食品,可作為一種潛在的蛋白來源。
Osborne法分級分離PEPI結(jié)果表明,杏鮑菇中的PEA、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白分別占總蛋白的81.12%、5.38%、4.03%和9.47%。PEPI主要以PEA為主,谷蛋白、球蛋白和醇溶蛋白的含量較低。
表1 PEPI、PEA和乳清蛋白、大豆蛋白的氨基酸組成和必需氨基酸評價比較Table 1 Comparison of amino acid composition and essential amino acids of PEPI, PEA, whey protein and soy protein
由表1可知,天冬氨酸和谷氨酸均為酸性氨基酸,是PEPI和PEA氨基酸的主要成分,分別占12.84%、14.60%和10.91%、9.52%,與大多數(shù)貯藏蛋白相一致[24]。PEPI和PEA含有人體所必需的8 種氨基酸,必需氨基酸占總氨基酸的比例分別為40.80%和40.51%,略低于乳清蛋白(44.10%)[25];必需氨基酸與非必需氨基酸的比值分別為0.689 2和0.680 8,高于大豆蛋白(0.480 4)[21],均符合FAO/WHO提出的理想蛋白質(zhì)規(guī)定(40%和0.6)[26],表明杏鮑菇蛋白可作為一種優(yōu)質(zhì)的蛋白來源。從必需氨基酸評價分析,PEPI和PEA的第1限制氨基酸分別為色氨酸和含硫氨基酸;第2限制氨基酸分別為含硫氨基酸和亮氨酸;賴氨酸是PEPI和PEA的第3限制氨基酸。PEPI和PEA中蘇氨酸、異亮氨酸、賴氨酸等必需氨基酸含量高于FAO/WHO的推薦值。因此PEPI和PEA可作為一種營養(yǎng)功能成分添加到食品中以提高食品品質(zhì)。
表面疏水性是測定蛋白質(zhì)表面存在的疏水基團數(shù)量的指標,對評價蛋白分子的構(gòu)象以及蛋白結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和功能性質(zhì)起關(guān)鍵作用[27]。如表2所示,PEA的表面疏水性(265.25)顯著高于PEPI(164.27)(P<0.01),與之前研究報道的白木通種子(Akebia trifoliata var.australis)的結(jié)果相似[28]。表面疏水性有差異可能是由于蛋白質(zhì)的氨基酸組成、三級構(gòu)象不同所致。此外,蛋白在溶液中通過疏水相互作用或二硫鍵聚集發(fā)生折疊,降低表面疏水性[28]。
巰基和二硫鍵是維系蛋白空間結(jié)構(gòu)的重要化學(xué)鍵。由表2可知,PEPI的總巰基含量(67.80 μmol/g)高于PEA(61.53 μmol/g)(P<0.05),表明PEPI更易與水結(jié)合。二硫鍵是共價鍵,能使肽鏈的空間結(jié)構(gòu)更加緊密,與含硫氨基酸含量有關(guān)。PEPI的二硫鍵含量比PEA高,可能是PEA含硫氨基酸含量低,導(dǎo)致其二硫鍵含量低。二硫鍵通常被認為與蛋白的熱穩(wěn)定性相關(guān),二硫鍵含量越高,打破二硫鍵使蛋白伸展所需的能量大,熱變性溫度也越高[29]。因此二硫鍵含量高的蛋白,表明其熱穩(wěn)定性好,結(jié)構(gòu)更穩(wěn)定。PEPI的二硫鍵含量高,表明其在食品加工熱處理時穩(wěn)定性高。
表2 PEPI和PEA的表面疏水性、巰基和二硫鍵含量Table 2 Surface hydrophobicity, and sulfydryl and disulfide bond contents of PEPI and PEA
蛋白在加熱過程中抵制聚集的能力是衡量其熱穩(wěn)定性的標準。蛋白的熱穩(wěn)定性用變性溫度T和誘導(dǎo)變性所需的能量變性焓ΔH表示。DSC曲線中最大峰對應(yīng)溫度和峰面積即為T和ΔH。如圖1所示,PEA的變性溫度(100.98 ℃)低于PEPI(108.27 ℃),其可能原因是PEA二硫鍵含量較低。ΔH反映蛋白分子的疏水性和親水性以及聚集程度,與蛋白二級結(jié)構(gòu)的有序含量有關(guān),吸熱峰表示蛋白分子由于加熱經(jīng)歷解折疊過程[28]。PEA的熱變性焓(65.34 J/g)小于PEPI(86.44 J/g),推斷其β-折疊有序結(jié)構(gòu)所占比例較低,分子相對舒展,分子內(nèi)部疏水性殘基較多。此外,峰的寬窄與蛋白變性轉(zhuǎn)變有關(guān),峰寬表示變性時間長,熱變性協(xié)同性差[29],表明PEPI和PEA可能是由不同亞基組成的一類蛋白。
圖1 PEPI和PEA的DSC圖Fig. 1 DSC graphs of PEPI and PEA
圖2 PEPI和PEA溶解性Fig. 2 Solubility of PEPI and PEA
如圖2所示,隨著pH值的增大,PEPI和PEA的溶解性先降低后升高,在pH值為4時蛋白分子表面正負電荷相等,處于中性狀態(tài),溶解性最??;當pH值小于或大于4時,蛋白分子表面出現(xiàn)較多的正或負電荷,靜電斥力作用和蛋白離子水合作用增加,溶解性升高。這些結(jié)果與之前雞腿菇蛋白、黑木耳蛋白及羊肚菌蛋白研究結(jié)果類似[30-32]。當pH值為7時,PEPI和PEA的溶解性均小于大豆蛋白(36.46%)和雞蛋蛋白(91.39%)[33]。此外,pH值在2~3之間時,PEPI溶解性較低,可能與其等電點較低有關(guān)。當pH值大于3時,PEPI的溶解性較高,這與其總巰基含量較高、表面疏水性較低相符。由于普通蛋白飲料的pH值為6.8~7.0,因此PEPI在蛋白飲料生產(chǎn)中的應(yīng)用性優(yōu)于PEA。
蛋白與水的結(jié)合能力受氨基酸組成、蛋白構(gòu)象、表面極性和疏水性比值的影響[24]。PEPI的持水性(3.58 mL/g)顯著高于PEA(1.64 mL/g)(P<0.05),PEPI持水性較大的原因可能是極性氨基酸殘基較多,與水分子的作用較強。當?shù)鞍椎某炙詾?.49~4.71 mL/g 時,較適合用于如湯、肉汁等黏性食品及焙烤食品[18]。由此可見,PEPI和PEA均可作為黏性食品中的重要成分。
持油性是蛋白質(zhì)的非極性側(cè)鏈對油脂的結(jié)合,用來衡量蛋白的吸油能力。PEPI的持油性(8.36 mL/g)顯著高于PEA(5.59 mL/g)(P<0.05),PEPI和PEA持油性不同可能與其表觀結(jié)構(gòu)不同有關(guān)。
起泡性是指蛋白溶液在攪打過程中產(chǎn)生泡沫的能力;泡沫穩(wěn)定性表示蛋白具有足夠的黏度以維持泡沫并防止破裂和聚結(jié)的能力。由圖3A可知,在pH 2~10范圍內(nèi),PEPI和PEA的起泡性先減小后增大,pH值為4時,PEPI和PEA的起泡性最低。這可能是由于在等電點時,蛋白溶解度低,蛋白沉淀較多,導(dǎo)致結(jié)合空氣-水界面的蛋白不足,蛋白起泡性較小。隨pH值的升高,蛋白質(zhì)的凈電荷增加,削弱了疏水性相互作用,增加了蛋白的柔韌性,起泡性得到提高。此外,PEPI的起泡性高于PEA,可能是因為PEPI在水中易溶,并且與水的作用增強后會提高蛋白的伸展性,氣泡形成能力提升[34]。除pH值為8外,PEA的泡沫穩(wěn)定性高于PEPI(圖3B)。這可能是因為當pH值為8時,PEPI的蛋白濃度較高,蛋白質(zhì)間分子作用較強,溶液黏度較大,因而呈現(xiàn)出較好的泡沫穩(wěn)定性。當pH值較高時,泡沫穩(wěn)定性降低可能是由于帶相同負電蛋白分子間斥力的作用[30]。蛋白溶解性、柔韌性、膜的氣體滲透性和強度以及泡沫的流變性能均會影響泡沫穩(wěn)定性[35]??傊?,PEPI可作為一種發(fā)泡成分添加到不同食品中。
圖3 不同pH值條件下PEPI和PEA的起泡性(A)和泡沫穩(wěn)定性(B)Fig. 3 Foaming capacity (A) and foam stability (B) of PEPI and PEA at different pH levels
乳化性表示蛋白乳液的形成能力,乳化穩(wěn)定性是蛋白在規(guī)定時間內(nèi)形成穩(wěn)定乳狀液能力的量度[18]。如圖4A所示,在PEPI和PEA等電點處,凈電荷幾乎為零,其膠體作用較弱,乳化性較小,分別為31.52 m2/g和51.79 m2/g;除pH 4外,PEPI乳化性相比PEA較高,蛋白乳化性與pH值的關(guān)系跟溶解度與pH值關(guān)系相似。有研究表明[24],乳化性可能受溶解度和表面疏水性單獨或交互作用的影響。此外,蛋白表面疏水性的增強和蛋白表面親水-疏水的平衡可以抑制蛋白與水的相互作用,提高蛋白的柔韌性,使蛋白擴散到空氣-水界面速率更快[24]。圖4B顯示PEPI和PEA乳化穩(wěn)定性隨pH值升高呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢。在pH值接近等電點時,蛋白質(zhì)的排斥力弱,有利于液滴的乳化聚合,乳化穩(wěn)定性差。相反,當油滴周圍電荷很高時,靜電斥力有助于維持液滴穩(wěn)定和延緩乳液聚合[36]。在食品加工過程中,常出現(xiàn)乳狀液失穩(wěn)的問題,因此乳化穩(wěn)定性較高的PEPI在食品行業(yè)中有較大的優(yōu)勢[28]。
圖4 不同pH值條件下PEPI和PEA的乳化性(A)和乳化穩(wěn)定性(B)Fig. 4 Emulsifying capacity (A) and emulsion stability (B) of PEPI and PEA at different pH levels
由圖5可知,PEPI和PEA的光譜相似,有幾個特征峰發(fā)生了變化,說明PEPI和PEA的氨基酸殘基不同。蛋白質(zhì)在紅外區(qū)有若干特征吸收帶,其中酰胺I帶(1 600~1 700 cm-1)的譜峰主要與氨基酸殘基的C=O伸縮振動有關(guān),反映α-螺旋、β-折疊、無規(guī)則卷曲和β-轉(zhuǎn)角結(jié)構(gòu)等信息[37]。
利用PeakFit v4.12軟件對酰胺I帶分析可知,PEPI二級結(jié)構(gòu)主要由β-折疊和β-轉(zhuǎn)角組成,相對含量分別為34.17%和35.21%。α-螺旋相對含量為22.39%,無規(guī)則卷曲最少,為8.23%。PEA的β-轉(zhuǎn)角相對含量最高(39.44%),其次是β-折疊(26.66%),α-螺旋(18.75%)和無規(guī)則卷曲(15.14%)。PEPI有序結(jié)構(gòu)(α-螺旋+β-折疊)相對含量(56.55%)高于PEA(45.42%),表明其整個分子構(gòu)象有序,二級結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。PEPI的β-折疊較高,需要解折疊的能量大,與其熱變性焓ΔH值較高相吻合。
圖5 PEPI和PEA的傅里葉變換紅外光譜圖Fig. 5 FTIR spectra of PEPI and PEA
利用掃描電鏡對蛋白樣品表面形貌進行二次電子信號成像。蛋白的表觀形態(tài)主要影響其功能特性,如持水持油性、乳化性能等。由圖6可知,PEA表面呈山脊狀,局部有空洞,結(jié)構(gòu)較為緊密;PEPI表面多孔,且孔徑較小,呈蜂巢狀。蜂巢結(jié)構(gòu)具有良好的物理截留作用,主要改善蛋白的持水和持油性[38]。由此推斷,PEPI的持水和持油性較好可能與其結(jié)構(gòu)有關(guān)。
圖6 PEA(a)和PEPI(b)的掃描電鏡圖Fig. 6 Scanning electron micrographs of PEA (a) and PEPI (b)
杏鮑菇干粉中蛋白質(zhì)量分數(shù)為17.57%,PEA占總分離蛋白組分的81.12%。PEPI和PEA中均含18 種氨基酸,其中天冬氨酸和谷氨酸是主要氨基酸,蘇氨酸、異亮氨酸、賴氨酸等必需氨基酸含量高于FAO/WHO的推薦值。與PEPI相比,PEA表面疏水性較高,總巰基含量、溶解性和持水性較低;PEPI的含硫氨基酸含量較多,二硫鍵含量高,熱變性溫度高,有序結(jié)構(gòu)(α-螺旋+β-折疊)含量高于PEA,二級結(jié)構(gòu)較穩(wěn)定。PEPI和PEA的溶解性、起泡性、泡沫穩(wěn)定性、乳化性及乳化穩(wěn)定性隨pH值變化均呈現(xiàn)先減小后增大的趨勢。PEPI呈蜂巢結(jié)構(gòu),物理截留作用較好,持油性高于PEA。在中性環(huán)境下,PEPI相比PEA具有較好的理化和功能特性。本研究結(jié)果為杏鮑菇蛋白產(chǎn)品開發(fā)及在食品加工中的應(yīng)用提供實驗支撐。