CN114304371A - 一种利用pH-偏移结合超声提高β-伴大豆球蛋白乳化性的方法 - Google Patents
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Abstract
一种利用pH‑偏移结合超声提高β‑伴大豆球蛋白乳化性的方法，属于蛋白改性技术领域，该方法包括以下步骤：(1)制备β‑伴大豆球蛋白溶液；(2)β‑伴大豆球蛋白溶液的pH‑偏移处理；(3)pH‑偏移处理后β‑伴大豆球蛋白溶液的超声处理；(4)冷冻干燥获得pH‑偏移结合超声处理的β‑伴大豆球蛋白。本发明的改性方法可极大提高β‑伴大豆球蛋白的乳化性能，对拓展β‑伴大豆球蛋白应用领域具有十分重要的意义。
Description
技术领域
本发明涉及pH-偏移结合超声处理，属于蛋白改性技术领域。
背景技术
β-伴大豆球蛋白是由三个亚基α(～67kDa)，α′(～71kDa)和β(～50kDa)组成的三聚体糖蛋白，由于保留了亚基的结构而使其在四级结构上具有良好的柔性构象，并且其分子量较低且表面带有大量的疏水基团，界面吸附速度较快，因此具有较高的乳化性。然而，要适应在不同食品加工上的应用，其乳化性能等还需进一步提高。蛋白质经过改性后可获得更好的功能性质，满足不同类型食品体系的需求，因此，需要对β-伴大豆球蛋白进行改性处理获得更好的乳化性能。
pH-偏移是一种较为简单的蛋白修饰方法，它将蛋白溶液置于极端酸性或碱性条件下，通过增加电荷斥力使蛋白结构发生改变，当蛋白溶液重新恢复中性时，蛋白结构重新折叠但不能完全恢复到原来的状态，从而变成一种介于变性和非变性之间的结构，称为“熔融球状体”。这个去折叠复性的过程中可以有效地实现改变蛋白质功能性质的目的。
超声处理作为一种便捷有效的改性方式，被广泛应用在蛋白改性方面，它通过产生机械及空化作用，造成氢键、范德华力、疏水性等维持蛋白结构的分子间作用力发生改变，使蛋白的亚基解离，疏水基团暴露，促进蛋白构象改变，乳化性得到提高。
到目前为止，虽然已经公开了pH偏移处理或超声处理改善蛋白性质的技术方法，但关于pH-偏移结合超声处理对β-伴大豆球蛋白结构和乳化性的影响研究还鲜见报道。本发明选择pH-偏移与超声处理相结合处理β-伴大豆球蛋白，并对组合参数进行优化。这将有望得到乳化性能更好的β-伴大豆球蛋白，拓宽其在食品工业上的应用。
发明内容
本发明是提供一种利用pH-偏移结合超声提高β-伴大豆球蛋白乳化性的方法，目的在于进一步提高β-伴大豆球蛋白的乳化性，拓宽其在食品工业中的应用。
为了达到上述目的，本发明采用以下的技术方案：
一种利用pH-偏移结合超声提高β-伴大豆球蛋白乳化性的方法，该方法包括以下步骤：
(1)β-伴大豆球蛋白的制备：将β-伴大豆球蛋白溶于去离子水中，搅拌至完全溶解，制成蛋白浓度为0.5％-2％的溶液，调节起始反应pH值为7.0，即为β-伴大豆球蛋白溶液；
(2)β-伴大豆球蛋白溶液的pH-偏移处理：在室温条件下，用2M HCl或2M NaOH将蛋白溶液pH值调到2.0或12.0，室温搅拌0.5-2h后，将pH值调到7.0，搅拌0.5-2h，即为pH-偏移处理的β-伴大豆球蛋白溶液；
(3)pH-偏移处理后β-伴大豆球蛋白的超声处理：在超声频率为20KHz和超声功率为300W-500W条件下，对pH-偏移处理后β-伴大豆球蛋白溶液进行超声处理5-15min，为了避免超声过程中蛋白溶液过热，将烧杯置于冰水浴中，保持蛋白溶液温度为25±2℃，得到pH-偏移结合超声处理的β-伴大豆球蛋白溶液；
(4)将上述pH-偏移结合超声β-伴大豆球蛋白溶液进行冷冻干燥24h，获得pH-偏移结合超声处理的β-伴大豆球蛋白。
所述优选的条件是蛋白浓度为1％；
所述优选的条件是搅拌时间为1h；
所述优选的条件是pH 12.0下400W超声10min。
本发明方法的β-伴大豆球蛋白乳化性能提高，优选pH 12.0结合超声处理的β-伴大豆球蛋白乳化活性提高了45.6％，乳化稳定性提高了2.88倍。
通过上述制备方法可以获得良好乳化性能的β-伴大豆球蛋白，进一步扩大了β-伴大豆球蛋白的应用价值。
附图说明
附图1本方法流程图；
附图2pH-偏移结合超声处理后β-伴大豆球蛋白的乳化活性和乳化稳定性。
具体实施方式
下面结合附图对本发明具体实施例进行详细描述。
一种利用pH-偏移结合超声提高β-伴大豆球蛋白乳化性的方法，该方法包括以下步骤：(1)β-伴大豆球蛋白溶液的制备：将β-伴大豆球蛋白溶于去离子水中，搅拌至完全溶解，制成蛋白浓度为0.5％-2％的溶液，调节起始反应pH值为7.0，即为β-伴大豆球蛋白溶液；(2)β-伴大豆球蛋白溶液的pH-偏移处理：室温条件下，用2M HCl或2M NaOH将蛋白溶液pH值调到2.0或12.0，室温搅拌0.5-2h后，将pH值调到7.0，搅拌0.5-2h，即为pH-偏移处理的β-伴大豆球蛋白溶液；(3)pH-偏移处理后β-伴大豆球蛋白的超声处理：在超声频率为20KHz和超声功率为300W-500W条件下，对pH-偏移处理后β-伴大豆球蛋白溶液进行超声处理5-15min，为了避免超声过程中蛋白溶液过热，将烧杯置于冰水浴中，保持蛋白溶液温度为25±2℃得到pH-偏移结合超声处理的β-伴大豆球蛋白溶液；(4)将上述pH-偏移结合超声β-伴大豆球蛋白溶液进行冷冻干燥24h，获得pH-偏移结合超声处理的β-伴大豆球蛋白。
实施案例1
将4gβ-伴大豆球蛋白溶于400mL去离子水中，搅拌2h，置于4℃冰箱水化过夜使其完全溶解，制成蛋白浓度为1％的溶液，调节起始反应pH值为7.0，即为β-伴大豆球蛋白溶液。在室温条件下，用2M HCl将蛋白溶液pH值调到2.0，室温搅拌1h后，将pH值调到7.0，搅拌1h，即为pH-偏移处理的β-伴大豆球蛋白溶液。在超声频率为20KHz和超声功率为400W条件下，对pH-偏移处理后β-伴大豆球蛋白溶液进行超声处理10min，为了避免超声过程中蛋白溶液过热，将烧杯置于冰水浴中，保持蛋白溶液温度为25±2℃，即得pH-偏移结合超声处理的β-伴大豆球蛋白溶液，最后冷冻干燥24h得到pH-偏移结合超声处理的β-伴大豆球蛋白。此时处理得到的β-伴大豆球蛋白乳化活性提高了20.1％，乳化稳定性提高了1.98倍。
实施案例2
将4gβ-伴大豆球蛋白溶于400mL去离子水中，搅拌2h，置于4℃冰箱水化过夜使其完全溶解，制成蛋白浓度为1％的溶液，调节起始反应pH值为7.0，即为β-伴大豆球蛋白溶液。在室温条件下，用2MNaOH将蛋白溶液pH值调到12.0，室温搅拌1h后，将pH值调到7.0，搅拌1h，即为pH-偏移处理的β-伴大豆球蛋白溶液。在超声频率为20KHz和超声功率为400W条件下，对pH-偏移处理后β-伴大豆球蛋白溶液进行超声处理10min，为了避免超声过程中蛋白溶液过热，将烧杯置于冰水浴中，保持蛋白溶液温度为25±2℃，即得pH-偏移结合超声处理的β-伴大豆球蛋白溶液，最后冷冻干燥24h得到pH-偏移结合超声处理的β-伴大豆球蛋白。此时处理得到的β-伴大豆球蛋白乳化活性提高了45.6％，乳化稳定性提高了2.88倍。
Claims (5)
1.一种利用pH-偏移结合超声提高β-伴大豆球蛋白乳化性的方法，该方法包括以下步骤：
(1)β-伴大豆球蛋白的制备：将β-伴大豆球蛋白溶于去离子水中，搅拌至完全溶解，制成蛋白浓度为0.5％-2％的溶液，调节起始反应pH值为7.0，即为β-伴大豆球蛋白溶液；
(2)β-伴大豆球蛋白溶液的pH-偏移处理：在室温条件下，用2M HCl或2M NaOH将蛋白溶液pH值调到2.0或12.0，室温搅拌0.5-2h后，将pH值调到7.0，搅拌0.5-2h，即为pH-偏移处理的β-伴大豆球蛋白溶液；
(3)pH-偏移处理后β-伴大豆球蛋白的超声处理：在超声频率为20KHz和超声功率为300W-500W条件下，对pH-偏移处理后β-伴大豆球蛋白溶液进行超声处理5-15min，为了避免超声过程中蛋白溶液过热，将烧杯置于冰水浴中，保持蛋白溶液温度为25±2℃,得到pH-偏移结合超声处理的β-伴大豆球蛋白溶液；
(4)将上述pH-偏移结合超声β-伴大豆球蛋白溶液进行冷冻干燥24h，获得pH-偏移结合超声处理的β-伴大豆球蛋白。
2.根据权利要求1所述的一种利用pH-偏移结合超声提高β-伴大豆球蛋白乳化性的方法，其特征在于，β-伴大豆球蛋白溶于去离子水中得到蛋白溶液浓度为1％。
3.根据权利要求1所述的一种利用pH-偏移结合超声提高β-伴大豆球蛋白乳化性的方法，其特征在于，最佳搅拌时间为1h。
4.根据权利要求1所述的一种利用pH-偏移结合超声提高β-伴大豆球蛋白乳化性的方法，其特征在于，超声功率为400W，超声时间为10min。
5.根据权利要求1所述的一种利用pH-偏移结合超声提高β-伴大豆球蛋白乳化性的方法，其特征在于，pH偏移结合超声提高β-伴大豆球蛋白乳化性能最佳pH值为12.0。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116268367A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-06-23 | 东北农业大学 | 一种利用pH-偏移结合超声提高β-伴大豆球蛋白-壳聚糖双层乳液稳定性的方法 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1681394A (zh) * | 2002-07-19 | 2005-10-12 | 不二制油株式会社 | 已加工的大豆β－伴大豆球蛋白 |
| CN112335777A (zh) * | 2020-08-31 | 2021-02-09 | 东北农业大学 | 一种pH偏移结合超声处理提高乳清分离蛋白功能特性的方法 |
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| CN116268367A (zh) * | 2023-03-21 | 2023-06-23 | 东北农业大学 | 一种利用pH-偏移结合超声提高β-伴大豆球蛋白-壳聚糖双层乳液稳定性的方法 |
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