全 文 ：摇 核 农 学 报摇 圆园员源袁圆愿渊苑冤院员圆苑猿 耀 员圆愿员允燥怎则灶葬造 燥枣 晕怎糟造藻葬则 粤早则蚤糟怎造贼怎则葬造 杂糟蚤藻灶糟藻泽
收稿日期院圆园员猿鄄园愿鄄园怨摇 接受日期院圆园员源鄄园猿鄄园苑
基金项目院青海高校野员猿缘 高层次人才培养工程冶专项
作者简介院杨希娟袁女袁副研究员袁主要从事农产品精深加工研究遥 耘鄄皂葬蚤造院员缘远园源源员远怨岳 择择援 糟燥皂
通讯作者院刘玉皎袁男袁研究员袁主要从事蚕豆遗传育种及加工利用研究遥 耘鄄皂葬蚤造院蕴赠怎躁蚤葬燥圆园园园岳 赠葬澡燥燥援 糟燥皂援 糟灶
文章编号院员园园园鄄愿缘缘员渊圆园员源冤园苑鄄员圆苑猿鄄园怨
蚕豆蛋白酶法改性增溶工艺优化及功能性研究
杨希娟员袁圆 摇 党摇 斌员袁圆 摇 刘玉皎圆袁猿
渊员 青海省农林科学院青藏高原农产品加工重点实验室袁青海 西宁摇 愿员园园员远曰
圆青海省高原作物种质资源创新与利用 原国家重点实验室培育基地袁青海 西宁摇 愿员园园员远曰
猿青海大学 农林科学院袁青海 西宁摇 愿员园园员远冤
摘摇 要院为了拓宽蚕豆蛋白在食品中的应用袁解决传统工业方法制备的蚕豆蛋白溶解性差的问题袁本文以
传统的碱溶酸沉法提取的蚕豆蛋白为原料袁采用限制性酶法对其进行增溶改性工艺优化袁并对改性后的
蚕豆蛋白的功能性质进行了研究遥 结果表明院风味蛋白酶是提高蚕豆蛋白溶解性的适宜用酶袁酶解改性
的最佳工艺条件为院料液比 员颐 员源尧酶加量渊耘誜杂冤园郾 员豫 尧温度 缘愿益尧责匀 值 苑郾 缘尧酶解时间 猿园 皂蚤灶袁此条件
下蚕豆蛋白的溶解性达到 怨怨郾 苑猿豫 遥 改性后的蚕豆蛋白的溶解性尧起泡性尧乳化性及乳化稳定性在酸性
和碱性条件下均显著提高袁泡沫稳定性在碱性条件下显著提高袁持水力在 责匀值为 圆 耀 员圆 的范围内显著
下降遥
关键词院蚕豆蛋白曰酶法增溶曰功能性
阅韵陨院员园郾 员员愿远怨 辕 躁援 蚤泽泽灶援 员园园鄄愿缘缘员郾 圆园员源郾 园苑援 员圆苑猿
摇 摇 蚕豆渊灾蚤糟葬造 枣葬遭 蕴援 冤是一种蛋白质含量丰富的豆科
植物遥 蚕豆产量在全世界使用豆类中位居第六袁在中
国播种面积和产量均居食用豆类作物渊除大豆尧花生
外冤之首咱员暂 遥 蚕豆中蛋白质含量高达 圆缘豫 耀 猿源豫 袁其
氨基酸组成接近人体和动物所需要的理想比例袁其中
赖氨酸质量分数比谷类高出 猿 倍袁蚕豆被誉为植物蛋
白质的新来源咱圆 原 猿暂 遥 但是目前 怨园豫的蚕豆蛋白在加
工蚕豆粉丝的过程随废水排除而浪费袁未被合理利用遥
现国内虽有少数公司采用碱溶酸沉和喷雾干燥的方法
从废水中回收制备蚕豆蛋白袁却存在蛋白溶解度低袁功
能性差的问题袁严重限制了蚕豆蛋白的应用遥 因此改
善蚕豆蛋白的功能特性袁对拓宽蚕豆蛋白的应用范围袁
提高其应用价值具有重大的意义遥
溶解性是蛋白质的首要功能特性袁高溶解性的蛋
白质通常具有良好的胶凝性尧乳化性尧发泡性尧吸油性
和脂肪氧化酶活性袁易于广泛应用在食品工业中咱源暂 遥
提高蛋白质溶解性的方法有物理方法尧化学方法和生
物方法袁其中酶法改性因具有专一性强尧条件温和尧无
毒副作用等特点而广泛应用于提高多种动植物蛋白溶
解性的改性研究咱缘暂 遥 选用的原料主要集中在大豆蛋
白咱远暂 尧花生蛋白咱苑暂 尧米糠蛋白咱愿暂等袁而利用生物酶法提
高蚕豆蛋白溶解性的改性研究未见报道遥 本研究以提
高蚕豆蛋白的溶解性为目的袁利用蛋白酶酶解改性方
法制备功能性蚕豆蛋白袁以期为拓宽蚕豆蛋白在食品
中的应用尧提高蚕豆加工增值提供理论依据遥
员摇 材料与方法
员郾 员摇 材料
蚕豆品种为青海 员圆 号袁由青海省农林科学院作物
育种栽培研究所蚕豆研究室提供曰氢氧化钠尧盐酸尧百
里酚酞尧乙醇均为国产分析纯袁购于烟台双双化工有限
公司曰碱性蛋白酶渊圆园 万 哉窑早 原员 冤尧木瓜蛋白酶渊猿缘园 万
哉窑早 原员冤尧胰蛋白酶渊圆缘 万 哉窑早 原员冤尧风味蛋白酶渊圆 万 哉
窑早 原员冤尧中性蛋白酶渊缘 万 哉窑早 原员冤均为生化试剂袁购于
西安沃尔森生物技术有限公司遥
员郾 圆摇 主要仪器设备
灾粤孕缘园杂 凯氏定氮仪袁德国 郧藻则澡葬葬则凿贼曰云阅 原 员粤 原
猿苑圆员
核摇 农摇 学摇 报 圆愿 卷
缘园 冷冻干燥机袁北京博医康实验仪器有限公司曰
匀匀 原远 数显恒温水浴锅袁常州国华电器有限公
司曰匀允 原 猿 数显恒温磁力搅拌器袁常州国华电器有限公
司曰云允 原 圆园园 可调高速均质器袁金坛市晶玻实验仪器
厂曰栽郧蕴 原 圆园酝高速台式冷冻离心机袁湘仪离心机仪器
有限公司曰员园员粤 原 圆耘栽 电热鼓风干燥箱袁上海实验仪
器厂有限公司曰孕匀值 杂 原 猿悦 型数显酸度计袁雷磁分析
仪器厂曰砸耘 原 缘圆粤 旋转蒸发仪袁上海精密科学仪器有
限公司
员郾 猿摇 试验方法
员郾 猿郾 员摇 蚕豆蛋白制备摇 称取一定质量的蚕豆袁脱皮后
粉碎过 愿园 目筛袁与水按 员颐 员缘 的比例配成一定质量分
数的悬浮液袁调 责匀 值至碱性渊愿郾 园冤袁于 缘园郾 园益水浴中
加热搅拌 员 澡袁源 园园园 则窑皂蚤灶 原员离心 圆园 皂蚤灶 得到上清液袁
上清液调 责匀值值至 源郾 圆袁静置沉淀 猿 澡袁 源 园园园 则窑皂蚤灶 原员
离心 圆园 皂蚤灶袁取沉淀冷冻干燥渊圆园酝孕葬袁 原 缘园益袁圆园 澡冤遥
员郾 猿郾 圆摇 改性蚕豆蛋白的制备摇 称取一定质量的蚕豆
蛋白袁 配制一定质量分数的蛋白溶液袁调 责匀 值值为
苑郾 缘袁加入 园郾 员豫 渊酶与底物的质量浓度比 早窑皂蕴 原员 冤的
风味蛋白酶进行酶解袁在酶解过程中不断的搅拌袁并采
用 员 皂燥造窑蕴 原员 晕葬韵匀 或 员 皂燥造窑蕴 原员 匀悦造调节 责匀值值稳
定在设定的值 依 园郾 员园 之间变化遥 反应结束后袁员园园益
灭酶 员缘 皂蚤灶袁快速冷却至室温袁调节 责匀 值在 苑郾 园袁源
园园园 则窑皂蚤灶 原员离心 圆园 皂蚤灶袁取上清液 源园郾 园益真空浓缩
后袁冷冻干燥渊圆园酝孕葬袁 原 缘园益袁圆园 澡冤遥
表 圆摇 正交试验因素水平表
栽葬遭造藻 圆摇 云葬糟贼燥则泽 葬灶凿 造藻增藻造泽 燥枣 燥则贼澡燥早燥灶葬造 贼藻泽贼
水平
蕴藻增藻造
因素 云葬糟贼燥则泽
粤
料液比
栽澡藻 则葬贼蚤燥 燥枣 皂葬贼藻则蚤葬造 贼燥 造蚤择怎蚤凿 辕 渊早窑皂蕴 原员 冤
月
酶加量渊耘颐 杂冤
阅燥泽葬早藻 燥枣 藻灶扎赠皂藻 辕 豫
悦
责匀值
阅
温度
栽藻皂责藻则葬贼怎则藻 辕 益
员 员颐 员园 园郾 员 远郾 缘 缘圆
圆 员颐 员圆 园郾 猿 苑郾 园 缘缘
猿 员颐 员源 园郾 缘 苑郾 缘 缘愿
员郾 猿郾 猿摇 蛋白酶的筛选摇 在各种蛋白酶的最适作用条
件下水解反应 远园 皂蚤灶后渊表 员冤袁员园园益灭酶 员缘 皂蚤灶遥 将
酶解液定容至 缘园皂蕴袁源 园园园 则窑皂蚤灶 原员离心 圆园 皂蚤灶后取上
清液袁测定上清液的氮含量袁计算蚕豆蛋白氮溶解指
数遥
员郾 猿郾 源摇 蛋白酶酶解改性增溶工艺单因素试验摇 以风
味蛋白酶为蚕豆蛋白增溶改性的适宜用酶袁确定其单
因素试验条件遥 各因素基本条件定为院料液比 员 颐 员圆袁
酶质量浓度 园郾 员豫 袁责匀值 苑郾 园袁反应温度 缘缘郾 园益袁作用
时间 远园 皂蚤灶遥 在固定其它条件
表 员摇 蛋白酶作用条件
栽葬遭造藻 员摇 砸藻葬糟贼蚤燥灶 糟燥灶凿蚤贼蚤燥灶泽 燥枣 责则燥贼藻葬泽藻泽
酶的种类
耘灶扎赠皂藻
泽责藻糟蚤藻泽
责匀
值
温度
栽藻皂责藻则葬贼怎则藻 辕
益
酶与底物的质量
浓度比
阅燥泽葬早藻 燥枣 藻灶扎赠皂藻 辕 豫
碱性蛋白酶 粤造糟葬造葬泽藻 愿郾 园 缘缘 园郾 员
木瓜蛋白酶 孕葬责葬蚤灶 苑郾 园 缘缘 园郾 员
胰蛋白酶 孕葬灶糟则藻葬贼蚤灶 愿郾 园 猿苑 园郾 员
风味蛋白酶 云造葬增燥则扎赠皂藻 苑郾 园 缘缘 园郾 员
中性蛋白酶 晕藻怎贼则葬泽藻 苑郾 园 缘园 园郾 员
下袁改变其中一个条件以分别考察料液比尧酶用量尧责匀
值尧酶解温度尧作用时间对蚕豆蛋白氮溶解指数的影
响袁酶解完成后 员园园益灭酶 员缘 皂蚤灶袁离心后测定上清液
的氮含量袁计算蚕豆蛋白的氮溶解指数袁每组试验进行
猿 次平行试验袁取平均值作为试验结果遥 各因素的试
验范围为料液比院员 颐 愿尧员 颐 员园尧员 颐 员圆尧员 颐 员源曰酶加量渊耘颐
杂冤院园郾 员豫 尧园郾 猿 豫 尧园郾 缘 豫 尧园郾 苑 豫 尧园郾 怨 豫 袁责匀 值值院
缘郾 园尧缘郾 缘尧远郾 园尧远郾 缘尧苑郾 园曰酶解温度院源缘尧缘园尧缘缘尧远园尧远缘益曰
作用时间院猿园尧远园尧怨园尧员圆园 皂蚤灶遥
员郾 猿郾 缘摇 正交优化试验摇 根据单因素的试验结果袁以蚕
豆蛋白的氮溶解指数为指标袁考察料液比袁酶加量袁责匀
值袁温度四因素对蚕豆蛋白氮溶解指数的影响袁利用
阅孕杂数理统计软件进行四因素三水平的 蕴怨 渊猿源 冤正交
试验设计袁优选最佳的工艺组合袁最终确定出蚕豆蛋白
酶解增溶的最佳工艺条件遥
员郾 猿郾 远摇 氮含量和蛋白质含量测定摇 采用凯氏定氮法袁
蛋白质系数为 远郾 圆缘遥
员郾 猿郾 苑摇 氮溶解指数计算咱怨 原 员园暂
氮溶解指数 越
上清液中总的氮含量
蛋白样品中总的氮含量
伊 员园园豫
员郾 猿郾 愿摇 溶解性的测定 摇 采用氮溶解指数 渊晕蚤贼则燥早藻灶
源苑圆员
摇 苑 期 蚕豆蛋白酶法改性增溶工艺优化及功能性研究
泽燥造怎遭蚤造蚤贼赠 蚤灶凿藻曾袁 晕杂陨冤衡量蛋白溶解性咱怨 原 员园暂 遥 氮含量
采用凯氏定氮法的方法遥 称量一定质量改性后蚕豆蛋
白渊早葬蚤 遭则燥葬凿 遭藻葬灶 责则燥贼藻蚤灶袁 郧月月孕冤样品于 员园 皂蕴 的离
心管中袁配制浓度为 员豫 袁在离心管中充分震荡尧混匀袁
静置 猿园 皂蚤灶袁分别调节 责匀 值为 圆尧源尧远尧愿尧员园尧员圆袁使之
充分吸水袁源 园园园 则窑皂蚤灶 原员离心分离 圆园 皂蚤灶袁收集上清
液袁用微量凯氏定氮法测定上清液中的氮含量袁计算两
种蚕豆蛋白的氮溶解指数遥
员郾 猿郾 怨摇 起泡性与泡沫稳定性的测定咱怨 原 员园暂 摇 准确称取
园郾 圆早改性后蚕豆蛋白样品袁加入 圆园皂蕴 蒸馏水搅拌均
匀后袁分别调节 责匀 值为 圆尧源尧远尧愿尧员园尧员圆袁然后在高速
组织搅拌机中以 员园园园园 则窑皂蚤灶 原员的转速均质 圆皂蚤灶袁迅速
转入 员园园皂蕴的量筒中记录均质停止时的泡沫的体积
以及均质停止 猿园皂蚤灶 时泡沫体积袁计算蚕豆蛋白的起
泡性渊 枣燥葬皂蚤灶早 糟葬责葬糟蚤贼赠袁 云悦冤和泡沫稳定性 渊 枣燥葬皂蚤灶早
泽贼葬遭蚤造蚤贼赠袁 云杂冤遥
员郾 猿郾 员园摇 乳化性及乳化稳定性的测定咱怨 原 员园暂 摇 称取 园郾 员早
改性后蚕豆蛋白样品袁加入 员园 皂蕴 蒸馏水搅拌均匀后袁
分别调节 责匀值为 圆尧源尧远尧愿尧员园尧员圆袁中速均质 猿园 泽 后加
入 员园 皂蕴植物油并不断混匀袁再均质 员皂蚤灶 后移入刻度
离心管袁圆 苑园园 则窑皂蚤灶 原 员离心 缘皂蚤灶袁取出读乳化层体积遥
上述方法所得混合液置于水浴锅 愿园益保温 猿园 皂蚤灶 后袁
冷却至室温袁圆 苑园园 则窑皂蚤灶 原员离心 缘皂蚤灶袁取出读乳化层体
积袁计算蚕豆蛋白的乳化性渊藻皂怎造泽蚤枣赠蚤灶早 糟葬责葬糟蚤贼赠袁 耘悦冤
及乳化稳定性渊藻皂怎造泽蚤枣赠蚤灶早 泽贼葬遭蚤造蚤贼赠袁 耘杂冤遥
起泡性渊云悦冤 越
摇 摇 泡沫及液体总体积 原 搅打前体积
搅打前体积
伊 员园园豫
泡沫稳定性渊云杂冤 越
摇 摇 猿园皂蚤灶后泡沫体积
均质停止时泡沫体积
伊 员园园豫
乳化性渊耘悦冤 越
摇 摇 离心管中乳化层高度
离心管中液体总高度
伊 员园园豫
乳化稳定性渊耘杂冤 越
摇 摇 猿园皂蚤灶后乳化层高度
初始时的乳化层高度
伊 员园园豫
员郾 猿郾 员员摇 持水力的测定咱怨 原 员园暂 摇 准确称取 园郾 员早 改性后
蚕豆蛋白样品袁加入 员园 皂蕴 蒸馏水搅拌均匀后袁调节
责匀 值分别为 圆尧源尧远尧愿尧员园尧员圆袁取塑料离心管称重
渊皂员冤袁将样品移至离心管中袁在离心管中充分震荡混
匀袁静置 圆园 皂蚤灶遥 使之充分吸水袁源 园园园 则窑皂蚤灶 原员离心分
离 猿园 皂蚤灶 后弃去上清液袁称量离心管和残留物的总质
量渊 皂圆 冤袁并计算蚕豆蛋白的持水力 渊 憎葬贼藻则鄄澡燥造凿蚤灶早糟葬责葬糟蚤贼赠袁 宰匀悦冤遥
持水力渊宰匀悦冤 越 皂圆 原 皂员 原 园援 员园援 员
摇 摇 式中 皂员要塑料离心管的质量渊早冤曰 皂圆要倾去上清
夜后离心管的质量渊早冤
员郾 猿郾 员圆摇 吸油性的测定咱怨 原 员园暂 摇 准确称取 园郾 员早 改性后
蚕豆蛋白渊郧月月孕冤样品袁加入 员园皂蕴 植物油搅拌均匀
后袁分别置于 圆园尧猿园尧源园尧缘园尧远园尧苑园尧愿园益水浴锅中保温
猿园 皂蚤灶袁室温静置 猿园 皂蚤灶袁源园园园 则窑皂蚤灶 原员离心 猿园 皂蚤灶袁用
量筒量取游离油的体积遥 上述试验进行 猿 次平行袁取
平均值作为试验结果遥
吸油性渊皂蕴窑早原员冤 越 员园皂蕴 原离心后游离油的体积园援 员
员郾 源摇 统计分析
所有试验均重复 猿 次遥 数据用 阅孕杂 远郾 缘 进行方
差分析和多重比较袁以 责 约 园郾 园缘 为显著性检验标准遥
图 员摇 不同蛋白酶对改性蚕豆蛋白氮溶解指数的影响
云蚤早援 员摇 阅蚤枣枣藻则藻灶贼 责则燥贼藻葬泽藻泽 燥灶 贼澡藻 晕杂陨 燥枣 遭则燥葬凿 遭藻葬灶
责则燥贼藻蚤灶 糟燥灶糟藻灶贼则葬贼藻 遭赠 藻灶扎赠皂葬贼蚤糟 皂燥凿蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶
圆摇 结果与分析
圆郾 员摇 蛋白酶的筛选
酶的种类是影响水解反应速度的重要因素之一遥
由图 员可见袁胰蛋白酶对蚕豆蛋白的增溶改性效果明显
优于其他酶袁木瓜蛋白酶和风味蛋白酶对蚕豆蛋白的酶
解效果没有显著差异袁碱性蛋白酶对蚕豆蛋白的作用效
果最差遥 蛋白的水解会使埋藏在长肽链结构内部的疏
水性氨基酸大量暴露而产生苦味咱员员暂 遥 因为增加了生产
中的去除苦味工艺袁再通过感官评定对各种酶酶解产物
的苦味进行评价袁五种酶中只有风味蛋白酶酶解产物没
有产生苦涩味袁其他酶解产物均产生了苦涩味遥 故选用
缘苑圆员
核摇 农摇 学摇 报 圆愿 卷
风味蛋白酶为蚕豆蛋白改性的最适用酶遥
圆郾 圆摇 单因素试验结果
圆郾 圆郾 员摇 料液比对改性蚕豆蛋白氮溶解指数的影响摇
由图 圆 可见袁蚕豆蛋白酶解产物的氮溶解指数随料液
比增加而增加袁在料液比 员颐 园愿 与 员颐 员圆 之间袁随着料液
比的增加蚕豆蛋白酶解产物的氮溶解指数显著增加袁
料液比由 员颐 员圆 增加到 员颐 员源 时袁蛋白酶解产物的氮溶
解指数增加不显著遥 考虑到工业生产中污水量随着料
液比的增加而增多袁蛋白的损失量也会增高袁因此控制
料液比对大规模生产非常重要遥 故选择适宜的蚕豆蛋
白酶解改性的料液比为 员颐 员圆遥
图 圆摇 料液比对改性蚕豆蛋白氮溶解指数的影响
云蚤早援 圆摇 耘枣枣藻糟贼 燥枣 造蚤择怎蚤凿鄄贼燥鄄泽燥造蚤凿 则葬贼蚤燥 燥灶 贼澡藻 晕杂陨 燥枣 遭则燥葬凿
遭藻葬灶 责则燥贼藻蚤灶 糟燥灶糟藻灶贼则葬贼藻 遭赠 藻灶扎赠皂葬贼蚤糟 皂燥凿蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶
圆郾 圆郾 圆摇 加酶量对改性蚕豆蛋白氮溶解指数的影响摇
从图 猿 可以看出袁蚕豆蛋白酶解产物的氮溶解指数随
着加酶量的增加呈现先增后降的趋势遥 酶加量渊耘誜
杂冤在 园郾 员豫 耀园郾 猿豫时袁蚕豆蛋白酶解产物的氮溶解指
数随酶加量增加而升高袁酶加量 园郾 猿豫时氮溶解指数
最高为 愿圆郾 缘怨豫 袁这是因为加酶量低于 园郾 猿豫 袁底物没
有被酶饱和袁增加加酶量可以使底物充分地参与反应袁
并且可以避免酶解相对不充分造成的低水解度下的蛋
白质聚集袁使得蚕豆蛋白氮溶解指数上升遥 超过
园郾 猿豫以后袁随酶加量增加而降低遥 这可能是由于限制
性酶解相对过度袁造成较多的疏水性氨基酸残基暴露袁
蛋白质表面疏水性增加袁从而降低了溶解性咱员圆暂 遥 至
园郾 苑豫后基本趋于稳定遥 故选择酶水解蚕豆蛋白的较
适宜酶加量为底物的 园郾 猿豫 遥
圆郾 圆郾 猿摇 责匀 值对改性蚕豆蛋白氮溶解指数的影响 摇
责匀值对酶促反应的影响主要体现在对酶活力的影响
上袁不同蛋白酶总是在其最适宜的 责匀值条件下表现较
高活性咱员猿暂 遥 由图 源 可知袁随着 责匀 值不断升高袁蚕豆蛋
图 猿摇 加酶量对改性蚕豆蛋白氮溶解指数的影响
云蚤早援 猿摇 耘枣枣藻糟贼 燥枣 藻灶扎赠皂藻鄄贼燥鄄泽怎遭泽贼则葬贼藻 则葬贼蚤燥 燥灶 贼澡藻 晕杂陨
燥枣 遭则燥葬凿 遭藻葬灶 责则燥贼藻蚤灶 糟燥灶糟藻灶贼则葬贼藻 遭赠 藻灶扎赠皂葬贼蚤糟 皂燥凿蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶
白酶解产物的氮溶解指数随之不断增加袁责匀值达到 苑郾 园
以上时袁蚕豆蛋白酶解产物的氮溶解指数略有下降袁因
此袁确定蚕豆蛋白酶解增溶改性的适宜 责匀值为 苑郾 园遥
图 源摇 责匀值对改性蚕豆蛋白氮溶解指数的影响
云蚤早援 源摇 责匀 增葬造怎藻 燥灶 贼澡藻 晕杂陨 燥枣 遭则燥葬凿 遭藻葬灶
责则燥贼藻蚤灶 糟燥灶糟藻灶贼则葬贼藻 遭赠 藻灶扎赠皂葬贼蚤糟 皂燥凿蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶
圆郾 圆郾 源摇 酶解温度对改性蚕豆蛋白氮溶解指数影响摇
由图 缘 可见袁在 源缘 耀 远缘益范围内袁蚕豆蛋白酶解产物
的氮溶解指数呈现先升高后下降的趋势遥 在 源缘 耀
缘缘益时不断增加袁在 缘缘益时其氮溶解指数最高达到
愿猿郾 员员豫 袁超过 缘缘益后袁氮溶解指数大幅下降遥 这是因
为温度较低时袁不利于蛋白酶和蛋白质分子的相互作
用袁当温度增加时袁蛋白质的分子构象轻微改变袁分子
的立体结构伸展袁有利于蛋白酶与蛋白之间的充分有
效作用袁故蛋白的氮溶解指数随温度升高而升高遥 当
温度高于蛋白酶的耐受范围时袁蛋白酶失去作用活性袁
因而降低了蛋白质的氮溶解指数咱员源暂 遥 因此袁确定蚕豆
蛋白酶解增溶改性的适宜温度为 缘缘益遥
远苑圆员
摇 苑 期 蚕豆蛋白酶法改性增溶工艺优化及功能性研究
表 猿摇 正交试验结果与分析
栽葬遭造藻 猿摇 砸藻泽怎造贼泽 葬灶凿 则葬灶早藻 葬灶葬造赠泽蚤泽 燥枣 燥则贼澡燥早燥灶葬造 贼藻泽贼
试验编号
悦燥凿藻
粤
料液比
栽澡藻 则葬贼蚤燥 燥枣 皂葬贼藻则蚤葬造 贼燥 造蚤择怎蚤凿
月
酶加量渊耘颐 杂冤
阅燥泽葬早藻 燥枣 藻灶扎赠皂藻 辕 豫
悦
责匀值
阅
温度
栽藻皂责藻则葬贼怎 辕 益
氮溶解指数
晕杂陨 辕 益
员 员渊员颐 员园冤 员渊园郾 员冤 员渊远郾 缘冤 员渊缘圆冤 远怨郾 远员
圆 员 圆渊园郾 猿冤 圆渊苑郾 园冤 圆渊缘缘冤 苑猿郾 苑源
猿 员 猿渊园郾 缘冤 猿渊苑郾 缘冤 猿渊缘愿冤 愿员郾 员源
源 圆渊员颐 员圆冤 员 圆 猿 愿缘郾 圆缘
缘 圆 圆 猿 员 愿怨郾 圆园
远 圆 猿 员 圆 远园郾 苑猿
苑 猿渊员颐 员源冤 员 猿 圆 怨愿郾 源圆
愿 猿 圆 员 猿 苑愿郾 猿猿
怨 猿 猿 圆 员 苑远郾 猿苑
均值 员
酝藻葬灶 员 苑源郾 愿猿 愿源郾 源圆远苑 远怨郾 缘缘远苑 苑愿郾 猿怨猿猿 要
均值 圆
酝藻葬灶 圆 苑愿郾 猿怨猿猿 愿园郾 源圆猿猿 苑愿郾 源缘猿猿 苑苑郾 远猿 要
均值 圆
酝藻葬灶 圆 愿苑郾 猿苑猿猿 苑圆郾 苑源远苑 愿怨郾 缘愿远苑 愿员郾 缘苑猿猿 要
极差 砸葬灶早藻 怨郾 缘源猿猿 员员郾 远愿 圆园郾 园猿 猿郾 怨源猿猿 要
摇 摇 注院括号外数值为编码值袁括号内为实际值遥
晕燥贼藻院 增葬造怎藻 燥枣 遭则葬糟噪藻贼 藻曾贼藻则灶葬造 蚤泽 糟燥凿蚤灶早 增葬造怎藻袁 增葬造怎藻 燥枣 遭则葬糟噪藻贼 蚤灶贼藻则灶葬造 蚤泽 葬糟贼怎葬造 增葬造怎藻援
图 缘摇 酶解温度对改性蚕豆蛋白氮溶解指数的影响
云蚤早援 缘摇 耘枣枣藻糟贼 燥枣 则藻葬糟贼蚤燥灶 贼藻皂责藻则葬贼怎则藻 燥灶 贼澡藻 晕杂陨 燥枣 遭则燥葬凿
遭藻葬摇 灶 责则燥贼藻蚤灶 糟燥灶糟藻灶贼则葬贼藻 遭赠 藻灶扎赠皂葬贼蚤糟 皂燥凿蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶
圆郾 圆郾 缘摇 酶解时间对改性蚕豆蛋白氮溶解指数的影响
摇 由图 远 可见袁随酶解时间的延长蚕豆蛋白酶解产物
的氮溶解指数呈现不断下降的趋势袁这说明蛋白酶要
起到较好的增溶效果需要一定的作用时间袁而超过这
个作用时间后袁蛋白酶酶解相对过度袁蛋白质表面疏水
性增加袁其溶解性相对会降低遥 综合考虑选择酶解时
间为 猿园皂蚤灶遥
图 远摇 酶解时间对改性蚕豆蛋白氮溶解指数的影响
云蚤早援 远摇 耘枣枣藻糟贼 燥枣 藻灶扎赠皂燥造赠泽蚤泽 贼蚤皂藻 燥灶 贼澡藻 晕杂陨 燥枣 遭则燥葬凿
遭藻葬灶 责则燥贼藻蚤灶 糟燥灶糟藻灶贼则葬贼藻 遭赠 藻灶扎赠皂葬贼蚤糟 皂燥凿蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶
圆郾 猿摇 正交试验结果分析
从表 猿 的极差分析可知袁影响蚕豆蛋白氮溶解指
数的因素的主次顺序为 责匀值 跃酶加量 跃料液比 跃温
苑苑圆员
核摇 农摇 学摇 报 圆愿 卷
度袁责匀值对蚕豆蛋白酶解产物的氮溶解指数的影响最
大袁酶加量和料液比次之袁酶解温度对蚕豆蛋白酶解产
物氮溶解指数的影响最小袁各因素的优选组合为
粤猿月员悦猿阅圆袁即酶解条件为料液比 员颐 员源袁酶加量 园郾 员豫 袁责匀值 苑郾 缘袁酶解温度 缘愿益遥 方差分析结果表明渊表
源冤袁责匀值对蚕豆蛋白溶解性的影响达极显著水平渊云
越 圆猿郾 园猿 跃 员怨郾 园园冤袁其余因素对蚕豆蛋白酶解产物氮溶
解指数的影响都不显著遥 通过验证试验袁在最佳工艺
条件下蚕豆蛋白酶解产物的氮溶解指数达到
怨怨郾 苑猿豫 遥
表 源摇 方差分析表
栽葬遭造藻 源摇 栽澡藻 则藻泽怎造贼 燥枣 灾葬则蚤葬灶糟藻 葬灶葬造赠泽蚤泽
变异来源
杂燥怎则糟藻 燥枣 增葬则蚤葬贼蚤燥灶
平方和
杂怎皂 燥枣 泽择怎葬则藻泽
自由度
凿枣
均方
酝藻葬灶 泽择怎葬则藻
云值
云 灾葬造怎藻
粤 员猿怨郾 缘猿猿 圆 远怨郾 苑远远缘 缘郾 猿员远远
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圆郾 源摇 改性蚕豆蛋白功能性质分析
圆郾 源郾 员摇 改性蚕豆蛋白的溶解性摇 蛋白质的溶解性是
其最重要的功能性质袁它影响蛋白质的其他功能性质袁
如起泡性尧乳化性尧凝胶作用等咱源暂 遥 由图 苑 可知袁在 责匀
值 约 源郾 园 时袁随着 责匀 值的增加袁改性蚕豆蛋白氮溶解
指数不断下降曰在 责匀 值 跃 源郾 园 时袁随着 责匀 值的增加袁
改性蚕豆蛋白的氮溶解指数不断增加袁至 责匀 值 员园 时
氮溶解指数趋于平衡遥 酶法改性后的蚕豆蛋白的溶解
性明显高于未改性的蚕豆蛋白遥
图 苑摇 酶法改性对蚕豆蛋白氮溶解指数的影响
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圆郾 源郾 圆摇 改性蚕豆蛋白的起泡性及泡沫稳定性摇 由图
愿 可以看出袁在 责匀 值 圆 耀 员源 范围内袁改性蚕豆蛋白的
起泡性随 责匀 值的升高而不断增加袁明显优于未改性
蚕豆蛋白遥 这可能是由于酶解程度有限时袁蛋白质分
子内的氢键数量有所增加袁从而一定程度地提升了起
泡性遥 其泡沫稳定性在酸性条件下随 责匀 值的升高而
图 愿摇 酶法改性对蚕豆蛋白起泡性的影响
云蚤早援 愿摇 耘枣枣藻糟贼泽 燥枣 藻灶扎赠皂葬贼蚤糟 皂燥凿蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶
燥灶 枣燥葬皂蚤灶早 糟葬责葬糟蚤贼赠 燥枣 遭则燥葬凿 遭藻葬灶 责则燥贼藻蚤灶
下降袁比未改性前较差袁这是由于平均分子量的大幅降
低袁界面间蛋白膜的稳定性必然降低袁泡沫稳定性因而
减低咱员缘暂 遥 但在偏碱条件下袁其泡沫稳定性随 责匀 值的
升高而上升袁这是由于碱性条件下蛋白中引入了 晕葬 垣
离子袁使得溶液体系中离子浓度增大导致泡沫稳定性
增加袁且优于未改性前蛋白咱员缘暂 遥 因此改性后蚕豆蛋白
更适合偏碱性食品中应用遥
愿苑圆员
摇 苑 期 蚕豆蛋白酶法改性增溶工艺优化及功能性研究
图 怨摇 酶法改性对蚕豆蛋白泡沫稳定性的影响
云蚤早援 怨摇 耘枣枣藻糟贼泽 燥枣 藻灶扎赠皂葬贼蚤糟 皂燥凿蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶
燥灶 枣燥葬皂 泽贼葬遭蚤造蚤贼赠 燥枣 遭则燥葬凿 遭藻葬灶 责则燥贼藻蚤灶
圆郾 源郾 猿摇 改性蚕豆蛋白的乳化性及乳化稳定性摇 从图
员园尧员员可以看出袁当 责匀值值在等电点附近时袁改性蚕豆
蛋白的乳化性和乳化稳定性均达到最小值曰在酸性条件
下袁改性蚕豆蛋白的乳化性在蛋白等电点附近降到最
低袁但优于改性前蛋白袁乳化稳定性不断增加且较未改
性前差曰在碱性条件下袁改性蚕豆蛋白的乳化性及乳化
稳定性均随着 责匀值的升高而增强袁且较改性前蛋白显
著提高遥 改性后蚕豆蛋白乳化性随 责匀 值的变化趋势
与其氮溶解指数随 责匀值的变化趋势一致袁因为 责匀 值
首先影响了蛋白的溶解性袁而溶解的蛋白的乳化性质又
依赖于乳化液中的亲油 原亲水基的动态平衡袁因此改性
蚕豆蛋白乳化性的增加主要是由于蛋白溶解度增加而
形成的咱员远暂 遥 随 责匀值增大袁改性蚕豆蛋白分子在水中都
能会进一步伸展袁其极性侧链基团的水合作用增强袁亲
水性提高袁原先包含在分子内部的疏水基团也暴露出
来袁增强了亲油性袁宏观表现为碱性条件下改性蛋白的
乳化性和乳化稳定性不断提高咱员苑暂 遥
圆郾 源郾 源摇 改性蚕豆蛋白的持水力摇 蛋白质的持水力是
用来衡量蛋白产品吸附水的能力大小的一项指标遥 由
图 员圆 可以看出袁改性蚕豆蛋白在 责匀 值 圆 耀 员圆 的范围
内均呈现下降的趋势袁持水力较改性前显著下降遥 这
是因为蚕豆蛋白经限制性蛋白酶酶解后降解为多肽的
形式袁多肽具有很强的溶解性袁因此改性后的蚕豆蛋白
持水力显著下降遥
猿摇 讨论
猿郾 员摇 蚕豆蛋白酶解增溶机理
图 员园摇 酶法改性对蚕豆蛋白乳化性的影响
云蚤早援 员园摇 耘枣枣藻糟贼泽 燥枣 藻灶扎赠皂葬贼蚤糟 皂燥凿蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶
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图 员员摇 酶法改性对蚕豆蛋白乳化稳定性的影响
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我国豆类蛋白的研究和生产主要以大豆浓缩蛋白
和大豆分离蛋白为主袁蚕豆作为一种重要的植物蛋白
资源袁关于蚕豆蛋白制品的生产利用在美国和加拿大
研究较多袁在我国研究较少遥 目前国内对蚕豆蛋白的
研究仅仅局限于其制备方法和部分功能性的测定遥 李
雪琴等咱怨袁员愿暂 尧赵东海等咱员怨暂研究蚕豆蛋白的提取分离技
术袁并测定了相对分子量袁黄群等咱圆园暂 尧王艳萍等咱圆员暂研
究了超声波提取蚕豆蛋白的方法袁报道了离子强度袁
责匀值对蚕豆蛋白的溶解性和乳化性的影响遥 而关于
蚕豆蛋白的改性研究还未见相关报道遥 本研究利用风
味蛋白酶降解蚕豆蛋白为小分子肽以及更小的短肽袁
肽键的酶解断裂更降低了蛋白质的表面疏水性及平均
分子量袁从而显著增加了蚕豆蛋白的溶解性遥 一般认
怨苑圆员
核摇 农摇 学摇 报 圆愿 卷
图 员圆摇 酶法改性对蚕豆蛋白持水力的影响
云蚤早援 员圆摇 耘枣枣藻糟贼泽 燥枣 藻灶扎赠皂葬贼蚤糟 皂燥凿蚤枣蚤糟葬贼蚤燥灶 燥灶
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为袁 蛋白质的诸多功能特性并非完全独立袁而是相互
间存在一定的联系遥 作为蛋白质首要功能特性的溶解
性的改变袁 会引发一系列与之相关的功能特性的变
化遥 一般而言袁高溶解性的蛋白质通常具有良好的胶
凝性尧乳化性尧发泡性尧吸油性等咱圆圆暂 遥 本研究初步肯定
了酶法改性可显著提高蚕豆蛋白的溶解性袁并对其起
泡性能和乳化性能有显著的改善袁可用于汤料尧糖果尧
冷藏甜点和蛋糕等对起泡能力和乳化能力要求较高的
食品中遥
猿郾 圆摇 酶解改性蚕豆蛋白表现不同功能性质的原因
酶水解条件下袁蚕豆蛋白的乳化性能尧起泡性能及
持水性能的变化趋势并不相同袁 其原因是这些功能特
性需要不同的分子特征遥 其与蛋白在酶作用下的水解
度尧蛋白组分的相对分子质量和含量等相关遥 王章存
等咱圆圆暂关于米渣蛋白酶法改性研究表明袁相对均匀的蛋
白质组分可以同时获得较好的乳化活性和发泡性能袁
而组分大小不均匀时可能只有利于其中乳化和发泡中
的一种性能遥 蚕豆蛋白酶解改性改善蛋白功能性质的
机理有待进一步研究遥
源摇 结论
通过研究碱性蛋白酶尧中性蛋白酶尧木瓜蛋白酶尧
风味蛋白酶尧胰蛋白酶 缘 种不同来源蛋白酶对蚕豆蛋
白的氮溶解指数的影响袁确定风味蛋白酶是蚕豆蛋白
酶法增溶改性的适宜用酶遥
风味蛋白酶酶解改性蚕豆蛋白优化工艺为院在料
液比 员颐 员源袁酶加量渊耘颐 杂冤园郾 员豫 袁责匀 值 苑郾 缘袁酶解温度
缘愿益袁酶解时间 猿园 皂蚤灶袁此条件下制备的改性蚕豆蛋白
的溶解度为 怨怨郾 苑猿豫 遥
改性后的蚕豆蛋白的溶解性尧起泡性尧乳化性及乳
化稳定性在酸性和碱性条件下均显著提高袁泡沫稳定
性在碱性条件下显著提高袁持水力在 责匀 值为 圆 耀 员圆
的范围内显著下降遥
参考文献院
咱 员 暂摇 李正明袁王兰君援植物蛋白生产工艺与配方咱酝暂援北京院中国轻工
业出版社袁 员怨怨愿院员员 原 源猿
咱 圆 暂摇 宗绪晓援蚕豆的营养特点加工技术及利用途径咱 允暂 援中国粮油学
报袁员怨怨猿袁 愿渊杂员冤院缘员 原 缘源
咱 猿 暂摇 周如太援豆类粉丝厂废水中蛋白质的回收利用咱 允暂 援 饲料工业袁
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咱 缘 暂摇 华欲飞援大豆分离蛋白性能优化关键技术咱 允暂 援 中国油脂袁圆园园员袁
圆远渊远冤院苑怨 原 愿员
咱 远 暂摇 李川袁 李娅娜袁 刘虎成袁 蒋和体袁陈宗道遥 大豆蛋白改性咱 允暂 援
食品工业科技袁 圆园园园袁 圆员渊猿冤院 苑缘 原 苑远
咱 苑 暂摇 郑芳燕袁骆练袁刘新征袁涂顺明援 蛋白酶对大豆蛋白和花生蛋白
溶解性的影响咱允暂 援 食品与发酵工业袁 圆园员园袁猿远渊员园冤院苑缘 原 苑愿
咱 愿 暂摇 欧克勤袁 林立袁 王亚琴袁 梁建芬曰陈莉莉援 不同蛋白酶处理对米
糠蛋白溶解性的影响咱允暂 援 食品科技袁 圆园园怨袁 猿源渊圆冤院 员缘苑 原 员远远
咱 怨 暂摇 李雪琴袁 苗笑亮袁 裘爱泳援 蚕豆分离蛋白的制备及其功能性质
研究咱允暂 援 粮食与饲料工业袁 圆园园猿袁 渊缘冤院 源员 原 源猿
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咱员员暂摇 赵光明袁 蔡淑萍袁 高红岩援 改善大豆分离蛋白功能性质的方法
咱允暂 援 食品科技袁 圆园园员袁 渊缘冤院圆员 原 猿猿
咱员圆暂摇 马铁铮援 花生浓缩蛋白的制备及其溶解性研究咱阅暂援 无锡院 江
南大学袁 圆园园怨
咱员猿暂摇 周冬雨袁 盖钧镒袁 魏安池援 酶法改性大豆分离蛋白研究进展及
发展前景咱允暂 援 粮食加工袁 圆园员园袁 猿缘渊圆冤院 源苑 原 缘园
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咱员苑暂摇 吴海文袁王强袁马铁铮援 不同制备方法对花生蛋白功能性质的影
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响咱允暂袁农业工程学报袁圆园园怨袁圆缘渊源冤院猿园源 原 猿园愿
咱员愿暂摇 李雪琴袁 苗笑亮袁 裘爱泳援 蚕豆蛋白的提取分离及相对分子质
量的测定咱允暂 援 无锡轻工业大学学报袁 圆园园猿袁 圆圆 渊远冤 院 苑员 原 苑源
咱员怨暂摇 赵东海袁 张洪袁 黄建韶援 蚕豆蛋白提取工艺的研究咱 允暂 援 食品与
机械袁 圆园园缘袁圆员袁渊圆冤 院 猿圆 原 猿猿
咱圆园暂摇 黄群袁 麻成金袁 孙术国袁 车科袁陈雪叶援 超声波辅助提取蚕豆蛋
白及其功能特性研究咱允暂 援 食品与发酵工业袁圆园园怨袁猿缘渊愿冤院员苑怨 原
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