為探究加熱過程中紅蕓豆分離蛋白（Red Kidney Bean Protein Isolate, KPI）溶解特性和結(jié)構(gòu)特性變化及評估不同溫度（50～95℃）處理對KPI溶液熱聚集特性的影響,該研究以不同溫度處理KPI溶液為研究對象,采用熱力學和光譜學對其熱聚集特性進行分析。結(jié)果表明:隨處理溫度升高,紅蕓豆蛋白溶解度呈先升后降趨勢,70℃時蛋白溶解度達到最高值82.68%,溫度升高至95℃時,溶解度下降至65.63%;電泳結(jié)果顯示,90℃處理蛋白上清液電泳圖譜中出現(xiàn)一條分子量約為135kDa的新條帶。隨溫度升高,總巰基數(shù)量則呈下降趨勢,游離巰基呈先升后降趨勢。隨溫度上升,加熱造成蛋白α-螺旋結(jié)構(gòu)占比呈下降趨勢,不規(guī)則結(jié)構(gòu)占比呈上升趨勢,β-折疊和β-轉(zhuǎn)角變化幅度不大,而KPI內(nèi)源熒光的最大發(fā)射波長呈紅移趨勢。研究結(jié)果為紅蕓豆食品熱加工工藝優(yōu)化和質(zhì)量控制提供了理論基礎(chǔ)。 

【文章來源】：農(nóng)業(yè)工程學報. 2020,36(19)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：7 頁

【部分圖文】：

不同溫度條件下KPI溶解度和KPI的差示掃描量熱分析圖譜

濁度值反映蛋白溶液的聚集程度，濁度值越大，蛋白聚集程度越高。對比圖1和圖2，可以得知70～95℃區(qū)間內(nèi)，紅蕓豆蛋白的溶解度與濁度值呈負相關(guān)。熱聚集既可以形成不溶性聚集體也可以形成可溶性聚集體，這都會導致蛋白質(zhì)溶解度的下降，但只有形成不溶性聚集體才會造成蛋白質(zhì)的沉淀。因此，隨溫度升高，熱聚集加劇，濁度升高而蛋白溶解度下降。2.3 不同溫度處理紅蕓豆蛋白SDS-PAGE

蕓豆蛋白主要由豌豆球蛋白（Vicilin）和豆球蛋白（Legumin）組成。豌豆球蛋白是一類7S球蛋白，常被稱為菜豆球蛋白（Phaseolin），它由3～5個亞基組成，占整個蛋白含量的50%。菜豆球蛋白是由α-，β-和γ-球蛋白組成的三聚體，且分子量分布在43～53 k Da[28]。豆球蛋白是一類11～12S球蛋白，它由酸性亞基和堿性亞基組成，酸性亞基和堿性亞基解離成單一組分時常常和豌豆球蛋白發(fā)生共沉淀。分子量為47 k Da的亞基條帶是豌豆球蛋白，而且其亞基之間沒有二硫鍵相連。因此在圖3中可以看到，菜豆球蛋白在非還原和還原電泳圖譜中沒有明顯差別。圖3中31、25、21和18 k Da的亞基條帶一般被認為屬于植物凝集素[29]。由圖3可知，紅蕓豆蛋白非還原和還原電泳圖譜中亞基分布相似，說明紅蕓豆蛋白質(zhì)亞基締結(jié)形成過程中幾乎沒有二硫鍵的參與。非還原電泳圖譜中，80～95℃濃縮膠頂部出現(xiàn)明顯條帶，而這些條帶在50～70℃的電泳圖譜中未出現(xiàn)，說明隨溫度增加紅蕓豆蛋白發(fā)生聚集并形成大分子可溶性聚集體，這些條帶同樣出現(xiàn)在還原電泳圖譜中，說明并沒有因還原電泳中添加的β-巰基乙醇而發(fā)生分子量變小的現(xiàn)象，因此推測這些大分子可溶性聚集體不是通過非二硫鍵形成的。隨溫度變化，紅蕓豆蛋白亞基分布在50～80℃范圍內(nèi)未有變化；90℃時，90 k Da附近的亞基明顯變淺，而且在135 k Da附近出現(xiàn)一條明顯的條帶。當加熱至95℃時，90 k Da附近的亞基條帶消失，而45和135 k Da附近的亞基條帶變淺。對照圖1、圖2結(jié)果，可以得知溫度升高會促使蛋白亞基的聚集，而就熱聚集程度而言，90 k Da附近的亞基條帶在加熱過程中最易發(fā)生聚集，它是造成加熱過程中溶解度降低和濁度上升的主要原因，而135 k Da附近的兩條亞基條帶次之，45 k Da附近的豌豆球蛋白熱聚集程度最低。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]巴氏殺菌和超巴氏殺菌對牛乳清蛋白結(jié)構(gòu)及熱穩(wěn)定性的影響[J]. 王喜波,張安琪,王玉瑩,崔強,周國衛(wèi),王琳.  農(nóng)業(yè)工程學報. 2019(06)
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本文編號：3619257