CN113907178A - 一种利用多酚改善提高大豆蛋白乳化能力的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用多酚改善提高大豆蛋白乳化能力的方法，属于大豆蛋白产品开发领域。向大豆7S/11S蛋白溶液中加入黑米花色苷(C3G)，蛋白与黑米花色苷的质量比为5～20，黑米花色苷即可使水‑油界面薄膜伸展且更有韧性，从而降低表现张力，提升乳化性和乳化稳定性。本发明阐明了7S‑C3G、11S‑C3G复合物的制备工艺，证实了二者复合后乳化性和乳化稳定性得到显著提升，拓宽了大豆蛋白作为乳化剂在食品加工中的应用，与此同时达到了绿色环保、操作简便和易于推广等优良效果。
Description
技术领域
本发明涉及一种利用多酚改善提高大豆蛋白乳化能力的方法，属于大豆加工技术领域。
背景技术
大豆蛋白作为一种优质的植物蛋白，具有极高的营养价值且来源十分广泛，根据超速沉降离心后沉降系数的差异，可分为四个组分，其中7S和11S蛋白为主要成分，约占70％。由于大豆蛋白具有的亲油和亲水基团可在油-水界面吸附，使界面张力有效降低，因此具有良好的乳化性和乳化稳定性，在食品开发中常用来稳定各种乳液。
黑米花色苷，矢车菊素-3-O-葡萄糖苷(C3G)，是一种来源广泛的花青素，具有极丰富的营养价值，已被证实可以与多种生物大分子互作并改善它们的功能特性。与传统的物理法、化学修饰等提升乳化性的手段相比，利用多酚类物质与蛋白质形成复合物，改变蛋白质的构象，从而提升蛋白质乳化性等表面特性具有明显的优势，同时各种蛋白质-多酚复合体的功能特性正被广泛研究。同样的，作为一种蛋白亲和性小分子，已发现黑米花色苷能够与大豆蛋白进行共价/非共价交联。
因此本发明通过将黑米花色苷与大豆7S/11S蛋白以特定比例进行复合，改善两种蛋白的乳化性与乳化稳定性，对大豆蛋白作为乳化剂在食品加工中的应用具有重要意义。
发明内容
本发明所解决的技术问题是利用小分子对大豆蛋白改性，即黑米花色苷与大豆7S/11S蛋白进行复合，降低油水界面表面张力，从而改善两种蛋白的起泡性和乳化性，其过程材料来源广泛、效果显著、易于推广并符合绿色环保的生物大分子改性要求。
本发明所要解决的技术问题是通过以下技术方案实现的：
一种利用多酚改善提高大豆蛋白乳化能力的方法，具体包括如下两个步骤：(1)将脱脂豆粕粉碎过100目筛，得到脱脂大豆粉并将其分散溶解在10倍体积的去离子水中，在室温下用2mol/LNaOH调节pH至7.5，随后在4℃，10000×g的条件下离心30min，弃沉淀物，取上清液加入无水亚硫酸氢钠(0.98g/L)并用2mol/LHCl调节pH至6.4，保持冷冻过夜；在4℃6500×g条件下离心20min，所的沉淀为11S蛋白，其上清液中加入固体NaCl(0.25mol/L)并用2mol/LHCl调节pH值至5.0，在4℃10000×g的条件下离心30min，弃沉淀物，取上清液用等体积去离子水稀释，继续用2mol/LHCl调节pH至4.8，在4℃6500×g的条件下离心20min，所得沉淀物即为7S蛋白；将沉淀物7S/11S蛋白用去离子水水洗之后再溶解，用2mol/LNaOH调节pH值至7.5，在3500Da透析袋中透析48h后，冷冻干燥得到7S/11S蛋白粉末；(2)将7S/11S蛋白粉末溶解于10mM/L的磷酸盐缓冲液(PBS，pH＝7)，然后将系列浓度黑米花色苷按比例分别溶于上述蛋白溶液中，室温下搅拌90min分别制成7S和11S蛋白的黑米花色苷复合溶液。
优选的，步骤(2)中所配置的蛋白溶液大豆7S/11S蛋白含量为10mg/ml。
优选的，步骤(2)中加入的黑米花色苷与两种蛋白的质量比为1:20/1:10/1:5，黑米花色苷的最终浓度为0.5mg/ml、1mg/ml、2mg/ml。
本发明相对于现有大豆蛋白改性技术的优势在于引入黑米花色苷，降低油水界面表面张力，稳定油水界面的能力显著提高。与此同时避开传统改性方法的难控制、不环保等缺陷，仅通过两种天然且优质的食品原材料即可获得理想的乳化效果。
具体实施方式
下面结合实例对本发明的具体实施方案进行详细描述，但不局限于此，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合，但应涵盖在本发明的保护范围中。
实施例1～6提供了一种利用多酚改善提高大豆蛋白乳化能力的方法，包括如下步骤：
(1)将脱脂豆粕粉碎过100目筛，得到脱脂大豆粉并将其分散溶解在10倍体积的去离子水中，在室温下用2mol/LNaOH调节pH至7.5，随后在4℃，10000×g的条件下离心30min，弃沉淀物，取上清液加入无水亚硫酸氢钠(0.98g/L)并用2mol/LHCl调节pH至6.4，保持冷冻过夜；在4℃6500×g条件下离心20min，所的沉淀为11S蛋白，其上清液中加入固体NaCl(0.25mol/L)并用2mol/LHCl调节pH值至5.0，在4℃10000×g的条件下离心30min，弃沉淀物，取上清液用等体积去离子水稀释，继续用2mol/LHCl调节pH至4.8，在4℃6500×g的条件下离心20min，所得沉淀物即为7S蛋白；将沉淀物7S/11S蛋白用去离子水水洗之后再溶解，用2mol/LNaOH调节pH值至7.5，在3500Da透析袋中透析48h后，冷冻干燥得到7S/11S蛋白粉末。
(2)分别称取0.7g的7S/11S蛋白粉末溶解于70ml 10mM/L的磷酸盐缓冲液(PBS，pH＝7)中配制成10mg/ml对应的蛋白溶液，分别均加入一定质量的黑米花色苷，室温下搅拌120min分别制成7S和11S蛋白的黑米花色苷复合溶液。
对比例1和对比例2是不添加黑米花色苷时的7S/11S蛋白溶液，pH＝7。
乳化性及乳化稳定性的测定方法：对样品溶液进行高速剪切形成乳液，分散稀释后经漩涡震荡，测定样品吸光度。具体操作如下：将已制成的黑米花色苷复合溶液(蛋白质浓度记为C)每组取40ml以3:1(V/V)溶解于葵花油中，使用高速剪切均质机进行乳化，控制转速为10000r/min、时间1min，随后取乳状液底部50μl乳液分散于0.1％的十二烷基硫酸钠溶液稀释至100倍(DF)。经旋涡振荡后用分光光度法在波长500nm处测定样品的吸光度(T0，A0)，用相同浓度十二烷基硫酸钠溶液作为空白对照。经30min后再次测量其吸光度(T30，A30)。利用公式(1)评估其乳化性，利用公式(2)评估其乳化稳定性。
式中θ为油相体积分数(0.25)，L为比色杯厚度(1cm)
统计实施例1～6以及对比例1～2的大豆蛋白7S和11S及其与黑米花色苷混合物的乳化性，结果如表1所示。
表1
由表1可知，在实施例1～3中，研究对象为7S蛋白，浓度为10mg/ml、pH为7的条件下，随着黑米花色苷质量比的增大(r＝C3G/7S)，混合体系的乳化性呈现上升趋势，r＝0.2时提高12.68％；乳化稳定性呈现先上升后下降的趋势，在r＝0.1时最佳，提升12.85％；与对比例1相比，各实例复合体系的乳化性和乳化稳定性均有所上升。
在实施例4～6中，研究对象为11S蛋白，浓度为10mg/ml、pH为7的条件下，随着黑米花色苷质量比的增大(r＝C3G/11S)，混合体系的乳化性呈现上升趋势，r＝0.2时提升22.88％；乳化稳定性呈现先上升后下降的趋势，在r＝0.1时最佳，提升26.05％；与对比例4相比，各实例复合体系的乳化性和乳化稳定性均有所上升。
Claims (5)
1.一种利用多酚改善提高大豆蛋白乳化能力的方法，其特征在于，分为如下两个步骤：(1)用10mM/L的磷酸盐缓冲液(PBS，pH＝7)溶解大豆7S/11S蛋白粉末，室温下隔氧搅拌120min，4℃下过夜水化；(2)将系列浓度黑米花色苷(C3G)按特定比例分别溶于上述水化后的蛋白溶液中，随后在室温下搅拌120min分别制成7S-C3G、11S-C3G复合物溶液，同时容器应被锡纸与保鲜膜包裹以达到避光隔氧的效果。
2.根据权利要求1所述的一种利用多酚改善提高大豆蛋白乳化能力的方法，其特征在于，得到的大豆7S/11S蛋白溶液的蛋白含量为10mg/ml。
3.根据权利要求1所述的一种利用多酚改善提高大豆蛋白乳化能力的方法，其特征在于，加入的黑米花色苷与两种蛋白的质量比为1:20/1:10/1:5，黑米花色苷的最终浓度为0.5mg/ml、1mg/ml、2mg/ml。
4.根据权利要求3所述的一种利用多酚改善提高大豆蛋白乳化能力的方法，其特征在于，用于提升大豆7S蛋白的乳化性，C3G:7S＝5:1时效果最佳，提升12.68％；用于提升大豆7S蛋白乳化稳定性，C3G:7S＝10:1时效果最佳，提升12.85％。
5.根据权利要求3所述的一种利用多酚改善提高大豆蛋白乳化能力的方法，其特征在于，用于提升大豆11S蛋白的乳化性，C3G:11S＝5:1时效果最佳，提升22.88％；用于提升大豆11S蛋白去化稳定性，C3G:11S＝10:1时效果最佳，提升26.05％。
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20220111 |
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