李艷 李嘯天 郭文淵 鄭亞軍

摘? 要：為提高椰子加工副產(chǎn)物的利用，本研究從椰麩中依次提取4種組分蛋白，包括清蛋白、球蛋白、谷蛋白-1和谷蛋白-2。分析這4種組分蛋白的氨基酸組成，并利用SDS-PAGE技術(shù)分析其亞基組成和分子量。同時(shí)分析其表面疏水性，并研究不同離子強(qiáng)度對(duì)椰麩各組分蛋白的乳化性和乳化穩(wěn)定性的影響。結(jié)果表明，椰麩蛋白質(zhì)中清單白、球蛋白、谷蛋白-1和谷蛋白-2的含量分別為（8.84±1.16）、（54.35±3.69）、（20.49±1.11）、（6.14±1.42）g/100?g。各組分蛋白都富含精氨酸與谷氨酸，必需氨基酸的含量都比FAO/WHO的推薦值要高，而且氨基酸的配比合理。在4種椰麩組分蛋白中，椰麩清蛋白的生物效價(jià)最高（58.63）。SDS-PAGE分析表明，清蛋白、球蛋白、谷蛋白-1的亞基組成差異較大，分子量范圍約為17.7～53.3?kDa。谷蛋白-1中酸性亞基含量為46.1%，而谷蛋白-2中堿性亞基的含量為27.5%，這是二者不同溶解性的主要原因之一。谷蛋白-2由10條亞基組成，分子量范圍為18.8～119.2?kDa，是5種椰麩組分蛋白中分子量分布最廣的。椰麩球蛋白和谷蛋白-2的表面疏水性顯著高于清蛋白和谷蛋白-1（<0.05）。此外，椰麩球蛋白表現(xiàn)出最高的乳化性（127.3?m/g）和乳化穩(wěn)定性（98.13%），其次為谷蛋白-2和清蛋白，而谷蛋白-1的乳化性最低（11.79?m/g）。在離子強(qiáng)度為0?mol/L時(shí)，椰麩球蛋白、谷蛋白-2和清蛋白的乳化性都顯著大于大豆分離蛋白。椰麩球蛋白、谷蛋白-2和清蛋白的乳化穩(wěn)定性無(wú)顯著性差異，但都高于大豆分離蛋白（<0.05）。當(dāng)離子強(qiáng)度為0～0.4?mol/L時(shí)，隨著離子強(qiáng)度增大，球蛋白的乳化性和乳化穩(wěn)定性提高，清蛋白和谷蛋白-2的乳化性反而降低。本研究結(jié)果為椰子蛋白質(zhì)的精深加工與利用提供了理論基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：椰麩組分蛋白;氨基酸組成;SDA-PAGE;亞基;表面疏水性;乳化性;離子強(qiáng)度中圖分類號(hào)：TS201.1 ?????文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Analysis of Amino Acid Composition， Structure and Emulsion Properties of Coconut Cake Protein Fractions

LI Yan， LI Xiaotian， GUO Wenyuan， ZHENG Yajun

1. College of Food Science， Shanxi Normal University， Taiyuan， Shanxi 030092， China; 2. Food Science College of Northeast Agricultural University， Haerbing， Heilongjiang 150030， China

To improve the utilization of coconut processing byproduct， four protein fractions including albumin， globulin， gluten-1 and gluten-2 were separately extracted from coconut cake. The amino acid composition of the protein fractions was analyzed. The subunit composition and molecular weight of the fractions were analyzed by SDS-PAGE. The hydrophobicity of coconut cake albumin， globulin， gluten-1 and gluten-2 were determined. The effects of different ionic strength on emulsifying capacity and emulsion stability of the protein fractions were studied， too. The content of coconut cake albumin， globulin， glutelin-1 and glutelin-2 was （8.84±1.16）， （54.35±3.69）， （20.49±1.11） and （6.14±1.42）?g/100?g， respectively. The protein fractions are all rich in arginine and glutamic acid. In addition， the essential amino acid content of the protein fractions was relatively high than that recommended by FAO/WHO. The essential amino acid composition was reasonable. The albumin showed the highest biological value （58.63） among the four coconut cake protein fractions. This indicates that albumin has the highest nutritional value. Results of the SDS-PAGE analysis showed that there was significant difference in subunit composition among coconut cake albumin， globulin and gluten-1. The molecular weight was ranged from 17.7 to 53.3?kDa. Acid subunit composition of glutlelin-1 was 46.1%， in contrast the content of basic subunits in glutelin-2 was 27.5%， which was one of the main reasons why glutelin-1 and glutelin-2 has different solution. Glutelin-2 was composed of ten subunits with a molecular weight range of 18.8?119.2 kDa， which is the widest range among coconut cake protein fractions. The hydrophobicity of globulin and glutelin-2 was higher than that of albumin and glutelin-1 （<0.05）. In addition， at the same ionic strength， the globulin showed the highest emulsifying capacity （127.3?m/g） and emulsion stability （98.13%） among the fractions， following which was the glutelin-2 and albumin， whereas glutelin-1 exhibited the lowest emulsifying capacity （11.79?m/g）. There was no significant difference on emulsion stability among coconut cake globulin， glutelin-2 and albumin. But the emulsion stability of globulin， glutelin-2 and albumin was higher than that of soybean protein isolate （<0.05）. When ionic strength was from 0 to 0.4 mol/L， the emulsifying capacity and emulsion stability of globulin were improved as ionic strength increased. In contrast， the emulsifying capacity of albumin and glugelin-2 was reduced as ionic strength increased. This study would provide a theory basis for the further application of coconut cake protein.

coconut cake protein fractions; amino acid composition; SDS-PAGE; subunit; hydrophobicity; emulsion property; ionic strength

10.3969/j.issn.1000-2561.2022.03.024

蛋白質(zhì)的組分蛋白包括清蛋白（可溶解于水中）、球蛋白（溶解于稀鹽溶液）、醇溶蛋白（溶解于70%～85%的乙醇溶液）、酸溶性谷蛋白（谷蛋白-1）和堿溶性谷蛋白（谷蛋白-2），不同組分蛋白的溶解性差異很大。蛋白質(zhì)中組分蛋白的構(gòu)成是影響其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、理化性質(zhì)和功能特性的重要因素，而功能特性如溶解性和乳化性等又決定了蛋白質(zhì)在食品工業(yè)中應(yīng)用范圍。目前，食品工業(yè)中蛋白質(zhì)的研究與應(yīng)用多集中在分離蛋白或濃縮蛋白上，對(duì)于組分蛋白的研究與應(yīng)用較少。在制備分離蛋白與濃縮蛋白時(shí)，由于所用提取溶劑單一，因此無(wú)法針對(duì)性地將各種組分蛋白提取出來(lái)。這既限制了蛋白質(zhì)產(chǎn)品的溶解性與應(yīng)用范圍，也無(wú)法實(shí)現(xiàn)對(duì)蛋白質(zhì)的精細(xì)化利用。為了滿足食品工業(yè)中特定的工藝需求或應(yīng)用條件，對(duì)組分蛋白的研究是十分必要的。

椰麩（coconut cake）是椰子加工副產(chǎn)物，目前中國(guó)年產(chǎn)椰麩約20萬(wàn)t，是來(lái)源豐富的植物蛋白質(zhì)資源。研究表明椰麩蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，同時(shí)有降血脂、降血壓等功效，是理想的活性蛋白質(zhì)資源，開(kāi)發(fā)潛力巨大，但目前各椰子主產(chǎn)國(guó)對(duì)椰麩的開(kāi)發(fā)利用程度很低，造成了資源的極大浪費(fèi)。目前椰子蛋白的研究主要集中在椰子球蛋白（cocosin）上。例如林源等對(duì)椰漿球蛋白的結(jié)構(gòu)與部分多肽序列進(jìn)行了鑒定;ZHENG等從椰子球蛋白中分離出多種抗氧化多肽;ANGELIA等對(duì)椰子球蛋白的氨基酸組成與降血脂活性進(jìn)行了分析。然而，目前關(guān)于椰子球蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與功能特性的研究報(bào)道則較

少。盡管ZHENG等從椰麩清蛋白中分離出抗氧化肽與降血壓肽，但是國(guó)內(nèi)外關(guān)于椰麩清蛋白、谷蛋白與醇溶蛋白的研究報(bào)道極少，尤其缺乏谷蛋白- 1與谷蛋白-2方面的研究，這對(duì)于椰麩的綜合利用與精深加工是十分不利的。本研究從椰麩中依次提取清蛋白、球蛋白、谷蛋白-1和谷蛋白-2，分析這些組分蛋白的氨基酸組成、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、結(jié)構(gòu)與乳化性，以期為椰子蛋白質(zhì)的精深加工與利用提供理論基礎(chǔ)。

? 材料與方法

? 材料

1.1.1? 原料? 椰麩由海南美椰食品有限公司提供。

1.1.2? 主要試劑? 無(wú)水乙醚、無(wú)水乙酸、丙三醇、85%磷酸、過(guò)硫酸銨、丙烯酰胺、N，N’-二甲叉雙丙烯酰胺、三羥甲基氨基甲烷、TEMED（四甲基乙二胺）、考馬斯亮藍(lán)R-250、十二烷基硫酸鈉（SDS）、8-苯胺基-1-萘磺酸（ANS）、甘氨酸、標(biāo)準(zhǔn)牛血清蛋白等均采購(gòu)于生工生物工程（上海）股份有限公司，低分子量標(biāo)準(zhǔn)蛋白購(gòu)于上海生物化學(xué)研究所。

1.1.3? 儀器? DYCZ-24D型電泳槽、DYY-6C型電泳儀，北京六一生物儀器有限公司;PHS-2B pH 計(jì)，上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司;XR?53648數(shù)顯恒溫水浴鍋，金壇區(qū)西城新銳儀器廠;SHA-B雙功能數(shù)顯恒溫震蕩器，湖南衡陽(yáng)儀器有限公司;D-78532型臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)，德國(guó)Hettich公司;FJ200-S均質(zhì)機(jī)，浙江杭州齊威儀器有限公司。

? 方法

1.2.1? 椰麩組分蛋白的提取? 采用依次提取法，從椰麩中依次提取清蛋白、球蛋白、谷蛋白-1和谷蛋白-2。首先將椰麩在45℃下干燥13?h后粉碎并過(guò)80目篩，然后將椰麩粉末按照1∶25（g/mL）的比例浸入石油醚中，振蕩脫脂6?h，過(guò)濾，收集濾渣，再次浸入石油醚中，反復(fù)脫脂3次，得到脫脂椰麩粉末。

（1）椰麩清蛋白（coconut cake albumin， CCA）的提取。稱取100?g脫脂椰麩粉，以1∶20的比例與蒸餾水（deionized water， dHO）混合均勻，用磁力攪拌器攪拌提取2?h，將提取液倒入中速濾紙中，過(guò)濾，收集濾液，此為一次清蛋白的提取。將濾渣用于二次提取，再重復(fù)一次以上操作，收集濾液，8450?下離心30?min，收集上清液，合并兩次上清液，經(jīng)真空冷凍干燥后得到CCA。而過(guò)濾所得殘?jiān)靡蕴崛∫熐虻鞍住?/p>

（2）椰麩球蛋白（coconut cake globulin， CCG）的提取。在上述濾渣中加入0.4?mol/L NaCl（/= 1∶23），振蕩提取2?h，過(guò)濾，收集濾液。濾渣中再次加入0.4?mol/L NaCl（/=1∶15），振蕩提取2?h，將提取液在濾紙上過(guò)濾，合并濾液，8450?下離心30?min，收集上清液，經(jīng)真空冷凍干燥后得到CCG。而過(guò)濾所得殘?jiān)靡蕴崛∫煿鹊鞍?1。

（3）椰麩谷蛋白-1（coconut cake glutelin-1， CCG-1）的提取。在已經(jīng)提取了清蛋白和球蛋白的濾渣中，加入50%乙酸溶液（/=1∶12），35℃下攪拌提取2?h，過(guò)濾，收集濾液，濾渣再次用50%乙酸溶液（/=1∶8）提取1次，過(guò)濾，合并濾液，10?000?下離心20?min，收集上清液，裝入透析袋（M 3500 Da）中，4℃下透析24?h，每隔2?h換一次dHO。透析結(jié)束后，將透析袋中溶液冷凍干燥，得到CCG-1。而所剩椰麩殘?jiān)糜谔崛」鹊鞍?2。

（4）椰麩谷蛋白-2（coconut cake glutelin-2， CCG-2）的提取。在已經(jīng)依次提取了清蛋白、球蛋白和谷蛋白-1的殘?jiān)邪凑?∶15（/）的比例加入0.1?mol/L的NaOH，35℃下攪拌提取2?h，過(guò)濾，收集濾液，濾渣用0.1?mol/L的NaOH（/= 1∶10）再次提取1次并過(guò)濾。將兩次過(guò)濾的濾液合并，10?000?下離心20?min，收集上清液，裝入透析袋（M 3500?Da）中于4℃下透析24?h，每隔2?h換一次dHO。將透析袋中溶液經(jīng)冷凍干燥后，即得到CCG-2。

所提各組分蛋白的濃度用考馬斯亮藍(lán)法測(cè)定，并計(jì)算其在椰麩蛋白中的含量。

1.2.2? SDS-PAGE分析? 參考ANGELIA等方法進(jìn)行，將上述所提各椰麩組分蛋白分別溶解于樣品緩沖液中，使其終濃度都為1?mg/mL，在100℃下煮沸4?min，上樣12?μL，恒壓電泳（濃縮膠100?V，分高膠150?V）。電泳結(jié)束后，將膠片用考馬斯亮藍(lán)R-250染色過(guò)夜，放入脫色液中脫色，直至膠片背景藍(lán)色完全透明，用Gene TBFW-1型凝膠成像儀分析。低分子量標(biāo)準(zhǔn)蛋白包括磷酸化酶b（97.4?kDa），牛血清白蛋白（66.2?kDa），卵清蛋白（43.0?kDa），碳酸酐酶（31.0?kDa），胰蛋白酶抑制劑（20.1 kDa）和溶菌酶（4.4?kDa）。

1.2.3? 氨基酸組成分析? 參考李艷等方法進(jìn)行，各椰麩組分蛋白的氨基酸組成與含量的分析在RL-9200型氨基酸自動(dòng)分析儀上進(jìn)行。以氨基酸組成為依據(jù)，分析椰麩各組分蛋白的NPS值（非極性氨基酸的總含量，含纈氨酸、亮氨酸、苯丙氨酸、蛋氨酸、色氨酸、異亮氨酸和酪氨酸）、P值（極性基團(tuán)與非極性基團(tuán)比值）。

1.2.4? 生物效價(jià)預(yù)測(cè)? 參考李艷等方法，以必需氨基酸組成與含量為依據(jù)，預(yù)測(cè)各組分蛋白的生物效價(jià)（biological value， BV），公式如下：（1）

式中各氨基酸的值的計(jì)算方法如下：

當(dāng)FAO/WHO的推薦值≥樣品中該氨基酸含量時(shí)，=該氨基酸含量/推薦值;

當(dāng)FAO/WHO的推薦值≤樣品中該氨基酸含量時(shí)，=推薦值/該氨基酸含量。

FAO/WHO推薦值：賴氨酸=5.44?g/100?g，甲硫氨酸+半胱氨酸=3.52?g/100?g，苯丙氨酸+酪氨酸=6.08?g/100?g，蘇氨酸=4.00?g/100?g，色氨酸= 0.96?g/100?g。

1.2.5? 椰麩組分蛋白的表面疏水性測(cè)定? 采用熒光探針?lè)?。首先將各組分蛋白溶解于蒸餾水中，濃度分別調(diào)至0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6?mg/mL。然后取不同濃度的椰麩組分蛋白溶液各2?mL分別與20?μL的ANS（8?mmol/L）混勻，2?min后測(cè)熒光強(qiáng)度。每組至少重復(fù)測(cè)定3次。激發(fā)波長(zhǎng)390?nm，發(fā)散波長(zhǎng)470?nm，縫隙波長(zhǎng)5?nm。數(shù)據(jù)建立濃度與熒光強(qiáng)度的回歸曲線，初始段的斜率即為表面疏水性（hydrophobicity）。

1.2.6? 不同離子強(qiáng)度下椰麩各組分蛋白的乳化性能? 通過(guò)添加不同質(zhì)量的氯化鈉，將椰麩各組分蛋白溶液的離子強(qiáng)度分別調(diào)節(jié)為0.2、0.4、0.6?mol/L。然后取調(diào)節(jié)好離子強(qiáng)度的椰麩組分蛋白溶液15?mL，與5?mL大豆油混合，在高速分散器中以12?000?r/min的速度均值90?s。迅速?gòu)牡撞课?0?μL乳濁液，加入4.95?mL 1% SDS溶液中，搖勻后立即在500 nm處測(cè)定吸光值（A），放置10?min后的吸光值記錄為A。乳化性（emulsifying activity index， EAI）和乳化穩(wěn)定性（emulsion stability index， ESI）的計(jì)算公式如下：

? 數(shù)據(jù)處理

本研究中的各處理至少重復(fù)3次，取平均值。采用SPSS Version 16.0軟件對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，方差分析采用one-way ANOVA法。

? 結(jié)果與分析

? 椰麩組分蛋白的含量與分析

采用SDS-PAGE電泳對(duì)這4種椰麩組分蛋白的亞基組成和分子量進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)圖1和表1。椰麩蛋白質(zhì)中清蛋白、球蛋白、谷蛋白-1和谷蛋白-2的含量分別為（8.84±1.16）、（54.35±3.69）、（20.49±1.11）、（6.14±1.42）g/100?g?？梢钥闯觯煹鞍踪|(zhì)中球蛋白是主要的組分蛋白，其次是谷蛋白-1和清蛋白，這與KWON等的研究報(bào)道一致。

從圖1和表1中結(jié)果可以看出，4種椰麩組分蛋白的亞基構(gòu)成差異很大。椰麩清蛋白主要由3個(gè)亞基組成，分子量范圍為17.7～53.3?kDa，其中分子量為25.2?kDa和17.7?kDa的亞基含量分別為37.5%和44.5%，這表明椰麩清蛋白中主要由小分子量亞基構(gòu)成。而椰麩球蛋白主要由7條亞基組成，分子量范圍為18.4～53.3?kDa，其中分子量為53.3、51.0、25.7?kDa的3條亞基的總含量為70.1%，表明球蛋白主要由中小分子量亞基構(gòu)成。谷蛋白-1的亞基構(gòu)成與球蛋白類似，由主要的6條亞基組成，分子量范圍為20.6～50.6?kDa。與前三種組分蛋白相比，椰麩谷蛋白-2所含亞基條數(shù)最多（10條），分子量范圍分布最廣，為18.8～ons119.2?kDa，其中分子量范圍為18.8～53.3?kDa的亞基的總含量為97.8%，這表明谷蛋白-2也主要由中小分子量亞基構(gòu)成。根據(jù)MARCONE等對(duì)單子葉或雙子葉植物蛋白中亞基的劃分依據(jù)，鄭亞軍等將分子量為20～27?kDa和30～39?kDa的椰子蛋白亞基分別劃分為酸性亞基和堿性亞基。從圖1中泳道3、泳道4以及表1中可以看出，椰麩谷蛋白-1中酸性亞基包括分子量分別為20.6、22.4和27.3?kDa的3個(gè)亞基，這3個(gè)亞基的總含量為46.1%，而椰麩谷蛋白-2中堿性亞基包括分子量分別為34.2和36.6?kDa的亞基，二者的總含量為27.5%，這應(yīng)該是谷蛋白-1和谷蛋白- 2溶解性差異的主要原因。

? 椰麩組分蛋白的氨基酸分析

椰麩清蛋白、球蛋白、谷蛋白-1和谷蛋白-2的氨基酸組成與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值預(yù)測(cè)見(jiàn)表2。椰麩清蛋白、球蛋白、谷蛋白-1和谷蛋白-2都含有17種氨基酸，8種必需氨基酸的種類齊全。與FAO/ WHO推薦值相比，4種椰麩組分蛋白的亮氨酸、蘇氨酸和酪氨酸的含量都較高;但其賴氨酸與纈氨酸的含量都較低。值得關(guān)注的是，這4種椰麩組分蛋白的必需氨基酸總含量均顯著大于FAO/ WHO推薦值。其中，谷蛋白-1和球蛋白的必需氨基酸比例最高，分別為40.86%和39.26%，其次是谷蛋白-2和清蛋白。依據(jù)8種必需氨基酸的含量與比例，可以預(yù)測(cè)蛋白質(zhì)的生物效價(jià)。表2中結(jié)果表明，4種椰麩組分蛋白中，清蛋白的生物效價(jià)值最高，球蛋白其次，而谷蛋白-2最低。球蛋白的纈氨酸含量和色氨酸含量最高，而谷蛋白-1的酪氨酸含量最高。綜合以上分析可知，椰麩清蛋白、球蛋白、谷蛋白-1和谷蛋白-2的氨基酸組成較合理，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，尤其是清蛋白的生物效價(jià)最高，這與KWON等的研究報(bào)道一致。

此外，這4種椰麩組分蛋白中，谷氨酸和精氨酸的含量都很高，分別為17.01～27.21?g/100?g和14.25～17.65?g/100?g。由于谷氨酸和精氨酸都是極性氨基酸，因此導(dǎo)致椰麩組分蛋白中非極性氨基酸的比例較低。清蛋白和谷蛋白-1中，非極性氨基酸在總氨基酸中的比例是最低的，僅為0.22和0.24。氨基酸是構(gòu)成蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)單元，氨基酸的組成與含量對(duì)蛋白質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、理化性質(zhì)和功能特性有重要意義。其中，極性氨基酸與非極性氨基酸的比例會(huì)影響蛋白質(zhì)親水性與表面疏水性，進(jìn)而影響蛋白質(zhì)溶解性、黏度、乳化性等功能特性與生物活性。研究表明，富含芳香族氨基酸的蛋白質(zhì)和富含疏水性氨基酸的蛋白質(zhì)，具有較高的乳化性、降血壓活性和抗氧化性;而富含支鏈氨基酸的蛋白質(zhì)，對(duì)于提高人體免疫力、調(diào)節(jié)人體神經(jīng)系統(tǒng)具有較好的作用。

? 椰麩組分蛋白的表面疏水性

疏水作用是維系蛋白質(zhì)三級(jí)緊密結(jié)構(gòu)的主要作用力，也是蛋白質(zhì)在脂質(zhì)和乳化液等非極性體系中能否發(fā)揮功能作用的重要影響因素。表面疏水性與親水性共同決定了蛋白質(zhì)的乳化性能，因?yàn)槿榛褪且延秃退@樣互補(bǔ)相溶的兩相融合在一起，形成相對(duì)穩(wěn)定的乳化液。椰麩清蛋白、球蛋白、谷蛋白-1和谷蛋白-2的表面疏水性見(jiàn)表2。椰麩谷蛋白-2和球蛋白的表面疏水性最高，其次是谷蛋白-1，而椰麩清蛋白的表面疏水性最小。蛋白質(zhì)的表面疏水性主要取決于其非極性氨基酸含量和非極性化學(xué)鍵。表2中結(jié)果表明，椰麩清蛋白中非極性氨基酸占總氨基酸的比例最低（0.22），因此表現(xiàn)出最低的表面疏水性，而椰麩谷蛋白-2和球蛋白中非極性氨基酸比例相對(duì)較高，所以具有較高的表面疏水性。

? 椰麩組分蛋白的乳化性質(zhì)

2.4.1? 不同離子強(qiáng)度下椰麩組分蛋白的乳化性和乳化穩(wěn)定性? 離子強(qiáng)度為0～0.6?mol/L時(shí)，椰麩清蛋白、球蛋白、谷蛋白-1和谷蛋白-2的乳化性見(jiàn)圖2。

在相同的離子強(qiáng)度下，4種椰麩組分蛋白的乳化性依次為球蛋白>谷蛋白-2>清蛋白>谷蛋白- 1。椰麩球蛋白的乳化性顯著高于大豆分離蛋白，在離子強(qiáng)度為0.4?mol/L時(shí)可達(dá)127.3?m/g。在離子強(qiáng)度為0～0.2?mol/L時(shí)，椰麩谷蛋白-2和清蛋白的乳化性也明顯高于大豆分離蛋白。PATIL等研究表明，分子量為53.3、25.2、18.8?kDa的3個(gè)亞基在椰子蛋白的乳化性中有重要作用。從圖1和表1中可以看出，椰子球蛋白、清蛋白和谷蛋白-2中這3個(gè)亞基的含量均較高，因此表現(xiàn)出較高的乳化性。此外，椰子球蛋白和谷蛋白-2較高的表面疏水性（如表2所示）也是他們較高乳化性的原因之一，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的乳化性取決于其親水性與疏水性之間的平衡。椰麩谷蛋白-1表現(xiàn)出最低的乳化性能，主要原因可能是其在中性溶液中溶解度較低導(dǎo)致的。

從圖2還可以看出，離子強(qiáng)度為0～0.4?mol/L時(shí)，隨著離子強(qiáng)度的增大，椰麩球蛋白和大豆分離蛋白的乳化性隨之增大;而離子強(qiáng)度為0.6?mol/L時(shí)，椰麩球蛋白和大豆分離蛋白的乳化性顯著降低。大豆分離蛋白的主要成分也是球蛋白，在較低濃度時(shí)，增加離子強(qiáng)度可以發(fā)揮“鹽溶”效應(yīng)，即蛋白質(zhì)的溶解度增大，意味著更多的椰麩球蛋白和大豆分離蛋白可以溶解在溶液中并參與到乳化液的形成過(guò)程，因而表現(xiàn)出較高的乳化性;與之相反，當(dāng)離子強(qiáng)度過(guò)高時(shí)會(huì)發(fā)生“鹽析”效應(yīng)，大量球蛋白會(huì)從高離子強(qiáng)度的溶液中析出，導(dǎo)致椰麩球蛋白的乳化性降低。而在離子強(qiáng)度為0～0.6?mol/L時(shí)，椰麩清蛋白和谷蛋白-2隨著離子強(qiáng)度的增大乳化性反而降低。主要原因是離子強(qiáng)度增大后，椰麩清蛋白（僅溶解于純水中）和谷蛋白-2（僅溶解在稀堿溶液中）會(huì)逐漸從溶液中析出，在溶液中參與乳化作用的有效蛋白質(zhì)分子變少，最終使乳化性降低。

2.4.2? 不同離子強(qiáng)度下椰麩組分蛋白的乳化穩(wěn)定性? 離子強(qiáng)度對(duì)椰麩清蛋白等組分蛋白乳化穩(wěn)定性的影響見(jiàn)圖3。

在離子強(qiáng)度為0?mol/L時(shí)，椰麩球蛋白、清蛋白、谷蛋白-1和谷蛋白-2的乳化穩(wěn)定性均顯著高于大豆分離蛋白（<0.05）。PATIL等研究表明，分子量為51.0～53.3?kDa的亞基屬于椰子7S球蛋白，其含量越高，則椰子蛋白的乳化性和乳化穩(wěn)定越好。從圖1和表1可以看出，椰麩球蛋白、清蛋白、谷蛋白-1和谷蛋白-2都含有分子量為53.3?kDa的亞基，這是其具有較高乳化穩(wěn)定性的原因之一。此外，適宜大小的分子量（18.8～ 53.3?kDa）和較高的疏水性也是椰麩組分蛋白具有較高乳化穩(wěn)定性的重要原因。研究表明，蛋白質(zhì)的乳化穩(wěn)定與其親水性、表面疏水性、分子大小等因素有關(guān)。分子量太小時(shí)，蛋白質(zhì)沒(méi)有足夠的力量來(lái)維持乳化液的穩(wěn)定;而分子量太大時(shí)，蛋白質(zhì)的親水性一般較差，且容易形成積聚，導(dǎo)致乳化液的穩(wěn)定性較差。此外，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)的表面疏水性較小時(shí)，所形成的乳滴之間由于沒(méi)有足夠的排斥力，容易積聚在一起而使乳化液分層，喪失穩(wěn)定性。值得注意的是，椰子球蛋白的乳化穩(wěn)定性高于其他椰麩組分蛋白，但未達(dá)到顯著性差異水平。椰麩球蛋白中分子量為51.0～53.3?kDa的亞基的含量在4種組分蛋白中是最高的（43.4%），這是其具有較高乳化穩(wěn)定性的重要原因。

當(dāng)離子強(qiáng)度增加時(shí)，椰麩球蛋白和大豆分離蛋白的乳化穩(wěn)定性略有升高，并在0.4?mol/L時(shí)達(dá)到最高;在離子強(qiáng)度為0.6?mol/L時(shí)，椰麩球蛋白和大豆分離蛋白的乳化穩(wěn)定性均略有下降。原因是低濃度下，離子強(qiáng)度的增加引發(fā)“鹽溶”效應(yīng)，使球蛋白的溶解性增加，有更多的蛋白質(zhì)分子參與維持乳化液的穩(wěn)定;而高離子強(qiáng)度下，蛋白質(zhì)發(fā)生“鹽析”，溶解度下降，乳化穩(wěn)定性降低。而清蛋白和谷蛋白-2的乳化穩(wěn)定性隨著離子強(qiáng)度的增加直接下降，主要原因是隨著大量氯化鈉的加入，這兩種組分蛋白的溶解性被顯著降低，從而使乳化穩(wěn)定性降低。

? 討論

傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)制備方法由于提取溶劑單一，不僅提取率較低，所制備的蛋白質(zhì)產(chǎn)品的溶解范圍也有限，無(wú)法應(yīng)用于特定的食品體系中。而依據(jù)溶解性對(duì)植物組分蛋白的分離純化和性質(zhì)研究，可以使蛋白質(zhì)開(kāi)發(fā)利用的理論基礎(chǔ)更加清晰、目的更加明確，利于實(shí)現(xiàn)蛋白質(zhì)的精深加工與精準(zhǔn)應(yīng)用。本試驗(yàn)分別利用蒸餾水、0.2?mol/L NaCl、50%冰乙酸和0.1?mol/L NaOH從脫脂椰麩中提取出清蛋白、球蛋白、谷蛋白-1和谷蛋白-2。營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分析表明，四種椰麩組分蛋白的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值都較高，其中谷蛋白-1的必需氨基酸含量最高（40.86%），而椰麩清蛋白的生物效價(jià)最高（58.63），這表明椰麩清蛋白與谷蛋白-1是較好的營(yíng)養(yǎng)強(qiáng)化劑。SDS-PAGE分析表明，4種組分蛋白的亞基構(gòu)成差異顯著（<0.05），其中椰麩谷蛋白-1主要由6條亞基構(gòu)成，分子量范圍為20.6～ 50.6?kDa;而椰麩谷蛋白-2則由10條亞基構(gòu)成，分子量范圍為18.8～119.2?kDa。KWON等曾分析椰子球蛋白與清蛋白的亞基構(gòu)成，表明清蛋白和球蛋白主要由中、小分子量亞基組成;鄭亞軍等對(duì)不同品種椰子貯藏蛋白（主要是球蛋白和清蛋白）的亞基構(gòu)成進(jìn)行分析，也表明不同品種間椰子清蛋白和球蛋白的差異不大，但是同一品種的清蛋白和球蛋白的亞基組成和含量有顯著性差異，這些報(bào)道與本研究結(jié)果一致。目前關(guān)于椰麩谷蛋白-1和谷蛋白-2的研究報(bào)道較少。本研究表明，谷蛋白-2的亞基組成更復(fù)雜，分子量分布范圍也更廣。亞基構(gòu)成的差異是蛋白質(zhì)四級(jí)結(jié)構(gòu)差異的突出表現(xiàn)，根本原因是蛋白質(zhì)一級(jí)結(jié)構(gòu)即肽鏈上氨基酸組成和空間結(jié)構(gòu)（蛋白質(zhì)中多肽鏈的螺旋、折疊和鏈接方式）的差異所導(dǎo)致的。亞基構(gòu)成不同，會(huì)導(dǎo)致蛋白質(zhì)呈現(xiàn)不同的理化性質(zhì)和功能特性，并最終影響其在食品工業(yè)中的應(yīng)用。雖然KWON等研究了椰子球蛋白和清蛋白的亞基構(gòu)成與分子量;而本試驗(yàn)結(jié)果填補(bǔ)了關(guān)于椰麩谷蛋白-1和谷蛋白-2亞基結(jié)構(gòu)方面的研究空白。分子量和氨基酸組成上的差異是導(dǎo)致蛋白質(zhì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與功能特性差異的重要原因。

在乳化性方面，椰麩球蛋白和谷蛋白-2由于具有較高的表面疏水性，表現(xiàn)出較高的乳化性和乳化穩(wěn)定性;而谷蛋白-1表現(xiàn)出最低的乳化性。離子強(qiáng)度為0～0.4?mol/L時(shí)，增加離子強(qiáng)度可以提高椰麩球蛋白的乳化性和乳化穩(wěn)定性;但椰麩清蛋白和谷蛋白-2的乳化性和乳化穩(wěn)定性均隨離子強(qiáng)度的升高而降低。在相同的離子強(qiáng)度變化趨勢(shì)之下，椰麩清蛋白、谷蛋白-2與椰麩球蛋白之所以表現(xiàn)出不同的變化規(guī)律，主要原因是這3種組分蛋白差異顯著的溶解性。本研究結(jié)果表明，雖然改變離子強(qiáng)度可以使蛋白質(zhì)整體上呈現(xiàn)出“鹽溶”或“鹽析”現(xiàn)象，進(jìn)而影響它們的乳化性能;然而與分離蛋白與濃縮蛋白相比，即使在相同的溶液體系中，不同組分蛋白也會(huì)表現(xiàn)出各自迥異的溶解性與疏水性，進(jìn)而表現(xiàn)出差異顯著的乳化性能。此外，椰麩清蛋白、球蛋白和谷蛋白-2的乳化性和乳化穩(wěn)定性均顯著高于大豆分離蛋白，表明這3種椰麩組分蛋白可以作為天然乳化劑應(yīng)用于食品工業(yè)中。由于椰麩醇溶蛋白的含量很低（1.1?g/100?g），開(kāi)發(fā)為改善食品功能特性產(chǎn)品時(shí)會(huì)收到來(lái)源的限制，因此在本試驗(yàn)中沒(méi)有研究。同時(shí)，亞基組成與椰麩各組分蛋白功能特性的具體關(guān)系，以及離子強(qiáng)度與蛋白質(zhì)乳化穩(wěn)定性之間的關(guān)系，還需要更加細(xì)致深入的研究。

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