黑龍江省蕓豆主栽品種蛋白質(zhì)功能性質(zhì)分析

鄭文彬 韓 晶 王 穎 張洪微 張麗萍 崔素萍

( 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，大慶 163319)

黑龍江省蕓豆主栽品種蛋白質(zhì)功能性質(zhì)分析

鄭文彬 韓 晶 王 穎 張洪微 張麗萍 崔素萍

( 黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)食品學(xué)院，大慶 163319)

為了解黑龍江省蕓豆蛋白質(zhì)功能特性，利用熒光及紫外分光光度法，對En、紫荊花、白沙克、日本紅、西班牙白、英國紅6種蕓豆蛋白質(zhì)功能性質(zhì)進(jìn)行了測定分析。研究表明，在pH 4.0左右時(shí)，6種蕓豆蛋白質(zhì)溶解性最低；白沙克蕓豆蛋白質(zhì)游離巰基及總巰基含量均最高，分別為41.3 μmol/g和75.2 μmol/g；En蕓豆蛋白質(zhì)疏水性最強(qiáng)；6種蕓豆蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度為5 g/100 mL時(shí)，起泡力均最大，起泡穩(wěn)定性隨蛋白質(zhì)濃度的增加而增加，隨時(shí)間的延長而降低；6種蕓豆蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度在1～7 g/100 mL之間，隨著蛋白質(zhì)濃度的增大，乳化性及乳化穩(wěn)定性增大；隨著蛋白質(zhì)濃度的增大，6種蕓豆蛋白質(zhì)吸水能力增強(qiáng)，吸油能力隨著蛋白質(zhì)所占比例的減小而增強(qiáng)；蕓豆蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度為11 g/100 mL時(shí)，6種蕓豆蛋白質(zhì)均產(chǎn)生凝膠現(xiàn)象；蕓豆蛋白質(zhì)的各功能特性具有一定的相關(guān)性。

蕓豆蛋白質(zhì) 功能性質(zhì) 起泡力 乳化性 吸油性

蕓豆是豆科菜豆屬，是一種小宗雜糧作物，蕓豆具有很高的營養(yǎng)和藥用價(jià)值，其中蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為20.29%～27.73%[1]。為了提高蕓豆蛋白質(zhì)的加工品質(zhì)，國內(nèi)外很多學(xué)者對蕓豆蛋白質(zhì)的功能特性進(jìn)行了研究。尹壽偉等[2]在使用微射流技術(shù)對白蕓豆分離蛋白進(jìn)行處理時(shí)，發(fā)現(xiàn)被處理后蕓豆分離蛋白的溶解性和乳化性均有所改善而不影響其蛋白質(zhì)本身特性。熊家艷等[3]研究發(fā)現(xiàn)花蕓豆分離蛋白在pH 5時(shí)，持水量最低為87.7%，在pH 9時(shí)，持水量最高為95.4%。劉高梅等[4]研究了超聲波處理對涇川白蕓豆蛋白功能性的影響，當(dāng)超聲波功率在0～400 W時(shí)，涇川白蕓豆蛋白的溶解度隨超聲波功率增加而逐漸提高。Wani等[5]通過對紫花蕓豆蛋白水解后功能性質(zhì)的研究發(fā)現(xiàn)，紫花蕓豆胰蛋白酶水解物的溶解性、吸油性、吸水性和起泡力都顯著增強(qiáng)。Yin等[6]研究發(fā)現(xiàn)，圓蕓豆在受到外部高壓時(shí)，其蛋白高級結(jié)構(gòu)逐漸展開，巰基含量和二硫鍵含量明顯增加，從而可使圓蕓豆的凝膠性增強(qiáng)。

如能充分了解蕓豆蛋白質(zhì)的功能特性，可為蕓豆的加工提供技術(shù)支持。黑龍江省是我國綠色農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)基地，蕓豆種植面積位于全國之首，有關(guān)對黑龍江蕓豆主栽品種蛋白質(zhì)功能性質(zhì)的研究鮮見報(bào)道。本研究擬以黑龍江蕓豆主栽品種En、紫荊花、白沙克、日本紅、西班牙白、英國紅6種蕓豆為材料，研究6種蕓豆蛋白質(zhì)的功能特性，以期為蕓豆等雜糧作物的開發(fā)和產(chǎn)業(yè)化提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

En、紫荊花、白沙克、日本紅、西班牙白、英國紅6種不同品種蕓豆：黑龍江省農(nóng)墾科學(xué)院?；ㄉ停荷綎|魯花集團(tuán)有限公司。

1.2 試劑與儀器

Ellman試劑：將DTNB( 5,5′-二硫代-2-硝基苯甲酸)溶入pH 7.0的磷酸緩沖溶液配制成1×10-3mol/L溶液；Tris-Gly緩沖液：將Tris與甘氨酸按1∶4.8的比例混合后溶于水配制成0.025 mol/L溶液。

RF-5301PC型熒光分光光度計(jì)：日本島津公司；SPECORD? 200 PLUS紫外分光光度計(jì)：德國耶拿分析儀器股份公司；CHRISTALpha型冷凍干燥機(jī)：德國Marin Christ公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 原料預(yù)處理

將大豆和6種蕓豆用粉碎機(jī)粉碎制粉，過60目篩子后，立即使用。

1.3.2 蕓豆蛋白質(zhì)的提取

將蕓豆粉按1∶10(m/V)的比例溶于蒸餾水中，用2 mol/L NaOH 溶液調(diào)蕓豆粉溶液至pH 9.0 ，在50 ℃下，攪拌1 h，然后離心(3 500 r/min，離心30 min)，取上清液備用。再按1∶8(m/V)比例，在沉淀中加蒸餾水進(jìn)行二次提取[8]。合并2次離心后的上清液，室溫下用1.0 mol/L HCL調(diào)節(jié)到pH4.4，在4 ℃下攪勻2 h，在4 000 r/min下，離心20 min，棄其上清液，所得沉淀經(jīng)2次蒸餾水洗后，冷凍干燥得到蕓豆蛋白質(zhì)。

1.3.3 蕓豆蛋白質(zhì)功能性質(zhì)測定

1.3.3.1 蕓豆蛋白質(zhì)溶解性測定

將蕓豆粉和對照大豆粉用25 mLPBS磷酸緩沖溶液制備成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，pH分別為3.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、9.0、10.0梯度的蛋白分散系，室溫下攪拌1 h，3 000 r/min下離心20 min，取上清液，用凱氏定氮法(GB 75009.5—2010食品中蛋白質(zhì)的測定)測定上清液及樣品中總蛋白質(zhì)含量[9]。蛋白質(zhì)的溶解度用氮溶解度指數(shù)NSI(%)表示。

1.3.3.2 蕓豆蛋白質(zhì)表面游離巰基含量及總巰基含量的測定

將蛋白質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的大豆蛋白對照及蕓豆蛋白的豆?jié){，在10 ℃、3 000 r/min下離心20 min，取上清液1 mL，加入3 mL Tris緩沖液和0.1 mL Ellman溶液，混勻后于25 ℃恒溫水浴中保溫5 min，用紫外分光光度計(jì)在412 nm波長下測定吸光值。以不加樣品而加Ellman溶液作為試劑空白，以不加Ellman溶液而加樣品作為樣品空白[10]。表面巰基含量公式：

式中：A412為除去樣品空白和試劑空白后的吸光值；D為稀釋倍數(shù)；13 600為摩爾吸光系數(shù)/L/(mol·cm)；C為樣品中蛋白質(zhì)含量/g/L。

取2 mL 5%的蛋白質(zhì)溶液，向其加入0.2%的β-巰基乙醇后振蕩搖勻2 h，加入4 mL 12%三氯乙酸(TCA)沉淀蛋白質(zhì)1 h，3 000 r/min離心10 min，用12%TCA洗滌沉淀4次，將洗滌后的沉淀溶于3 mL Tris-Gly緩沖液中，取其2 mL液體，測總疏基含量[11]。

1.3.3.3 蕓豆蛋白質(zhì)表面疏水性測定

測試探針為8-苯胺基-1-萘磺酸(ANS)，將蛋白質(zhì)含量為5 mg/100 mL的大豆蛋白對照及蕓豆蛋白的豆?jié){，在10 ℃，3 000 r/min下離心20 min，將其上清液蛋白質(zhì)濃度稀釋至0.04～0.2 mg/mL 之間。取不同濃度稀釋樣品2 mL，在390 nm的激發(fā)波長和470 nm的發(fā)射波長下分別測定樣品的熒光強(qiáng)度(FI0)和大豆蛋白對照及蕓豆蛋白加入10 μL ANS溶液(8 mmol/L)后的熒光強(qiáng)度(FI1)，F(xiàn)I1和FI0的差值即為FI[12]，以蛋白質(zhì)濃度為橫坐標(biāo)，F(xiàn)I為縱坐標(biāo)做圖，曲線初始階段的斜率即為蛋白質(zhì)分子的表面疏水性指數(shù)，記為S0。

1.3.3.4 蕓豆蛋白質(zhì)起泡力和起泡穩(wěn)定性測定

取5 mL不同質(zhì)量濃度的蕓豆蛋白粉懸浮液(1、3、5、7、9 g/100 mL)及大豆蛋白質(zhì)對照懸浮液，用高速分散器10 000 r/min攪打2 min，記錄攪打前、后的體積。起泡力用體積增加的百分比表示。隨后，將攪打起泡的樣品靜置20、40、60和120 min，記錄不同時(shí)間段內(nèi)的體積[7]。

式中:FC為起泡力/%；FS為起泡穩(wěn)定性/%；V1為攪打前的體積/mL；V2為攪打后的體積/mL；V3為攪打后的泡沫體積/mL；V4為放置一段時(shí)間后的泡沫體積/mL。

1.3.3.5 蕓豆蛋白質(zhì)乳化性及乳化穩(wěn)定性測定

稱取一定量蕓豆蛋白質(zhì)和大豆蛋白質(zhì)樣品加入蒸餾水，分別配制成1、3、5、7 g/100 mL溶液30 mL，用分散器以10 000 r/min速度勻漿30 s，隨后加入5 mL花生油，勻漿30 s，再加入5 mL花生油，再勻漿90 s，測定乳濁液體積V1。在2 500 r/min下離心5 min，測量乳化層體積V2。隨后85 ℃下加熱15 min、冷卻，再在2 500 r/min下離心5 min，記錄加熱后剩余乳化層體積V3[13]。

式中：EA為乳化性/%；ES為乳化穩(wěn)定性/%；V1為乳濁液體積/mL；V2為離心后乳化層體積/mL；V3為加熱再離心后乳化層體積/mL。

1.3.3.6 蕓豆蛋白質(zhì)吸油性和吸水性測定

稱取0.5 g蕓豆蛋白質(zhì)加入已稱重m1的離心管中，用蒸餾水配制成質(zhì)量濃度為2、4、6、8、10 g/100 mL的溶液，分散、搖勻，室溫靜置30 min，期間每隔5 min振蕩1次，3 800 r/min離心30 min，棄去上清液，將離心管于50 ℃下干燥25 min，脫去附著在管壁的殘余水分，稱質(zhì)量為m2[14]。

式中：WAC為吸水能力；m為樣品質(zhì)量/g；m1為離心管質(zhì)量/g；m2為離心管和沉淀物質(zhì)量/g。

稱取1 g蕓豆蛋白質(zhì)與花生油按照1∶6、1∶8、1∶10、1∶12、1∶14質(zhì)量與體積比例混勻，加入已稱重的離心管m3中，攪拌1 min，室溫靜置30 min，3 800 r/min下離心30 min，用吸管吸去上層液層，再將離心管倒置25 min，吸除流出的油脂，稱質(zhì)量m4[15]。

式中：OAC為吸油能力；m為樣品質(zhì)量/g；m3為離心管質(zhì)量/g；m4為離心管和沉淀物質(zhì)量/g。

1.3.3.7 蕓豆蛋白質(zhì)最低凝膠點(diǎn)測定

取0.2、0.4、0.6、0.8、1.0、1.2、1.4、1.6、1.8 g蕓豆蛋白質(zhì)溶于10 mL pH 7.0的0.1 mol/L NaCl溶液中，用磁力攪拌器攪拌20 min，制成2、4、6、8、10、12、14、16、18 g/100 mL的溶液，再用0.1 mol/L NaOH或HCl將溶液調(diào)至pH為7.0。經(jīng)過90 ℃水浴中加熱30 min，冷卻至室溫，于4 ℃條件下靜置12 h，觀察凝膠情況：把試管倒置，凝膠不流出來的樣品定義為“+”，可形成自持凝膠；反之為“-”，不能形成凝膠[16]。

1.3.4 蕓豆蛋白質(zhì)功能性之間的相關(guān)性分析

利用SPSS12.0分析系統(tǒng)對蕓豆蛋白質(zhì)功能性之間的相關(guān)性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析方法

所有試驗(yàn)均設(shè)3次重復(fù)，取平均值，利用SPSS12.0分析系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果分析

2.1 蕓豆蛋白質(zhì)溶解性分析

圖1 6種蕓豆蛋白質(zhì)溶解性

6種蕓豆蛋白質(zhì)溶解性見圖1。在pH 4.0時(shí)，溶解性均最小，說明6種蕓豆蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)均在pH 4.0左右。6種蕓豆蛋白質(zhì)的溶解性相似，該測量結(jié)果與毛豆、蠶豆、扁豆等其他豆類測量結(jié)果相似[17-18]。在pH 10.0時(shí)，蛋白質(zhì)的溶解性均最大，其中，紫荊花蕓豆蛋白質(zhì)的溶解性為59.2%，略大于其他品種，而西班牙白蕓豆蛋白質(zhì)溶解性最小為52.3%。

2.2 蕓豆蛋白質(zhì)表面游離巰基含量及總巰基含量分析

6種蕓豆蛋白質(zhì)游離巰基含量及總含量見表1。

表1 6種蕓豆蛋白巰基含量

由表1可知，6種蕓豆蛋白質(zhì)的游離巰基含量在28.4～41.3 μmol/g之間，而總巰基含量在50.3～75.2 μmol/g之間。6種蕓豆品種間蛋白質(zhì)游離巰基含量和總巰基含量差別較大，其中西班牙白游離巰基含量和總巰基含量均最小，而白沙克含量均最大；且西班牙白和日本紅與其他品種的蛋白游離巰基含量有較顯著性差異(P<0.05)，而英國紅、紫荊花、En蕓豆之間差異不顯著。其中，白沙克、英國紅的游離巰基含量及總巰基含量比較高，且各品種間總巰基含量差異顯著。

2.3 蕓豆蛋白質(zhì)表面疏水性分析

6種蕓豆蛋白質(zhì)的疏水性指數(shù)結(jié)果見表2，各品種間蛋白質(zhì)疏水性指數(shù)差異顯著(P<0.05)。一般來說，蛋白質(zhì)的表面疏水性越強(qiáng)，它的親水性就越弱，表現(xiàn)為溶解度越小。由疏水性指數(shù)可知，En與西班牙白蕓豆蛋白質(zhì)疏水性指數(shù)較大，所以其溶解性較小，而紫荊花指數(shù)較小，所以其溶解性較大。這與2.1中溶解性的測定結(jié)果相符合。

表2 6種蕓豆蛋白質(zhì)疏水性指數(shù)

2.4 蕓豆蛋白質(zhì)起泡力和起泡穩(wěn)定性分析

6種蕓豆蛋白質(zhì)的起泡力如圖2所示。

圖2 6種蕓豆蛋白質(zhì)的起泡力

由圖2可知，當(dāng)蕓豆蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度為5 g/100 mL左右時(shí)，6種蕓豆蛋白質(zhì)的起泡力均達(dá)到最大值，分別為En13.62%、紫荊花14.31%、白沙克15.37%、日本紅16.59%、西班牙白16.38%、英國紅15.26%，日本紅的起泡力最強(qiáng)，En的起泡力最弱；蕓豆蛋白質(zhì)溶液質(zhì)量濃度在1～5 g/100 mL之間時(shí)，起泡力隨著蛋白濃度的增大而增大，這是因?yàn)楦邼舛鹊牡鞍踪|(zhì)，其黏度也高，有助于在界面形成多層的黏合蛋白質(zhì)膜[7]。當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)濃度繼續(xù)增加時(shí)，起泡力就隨著濃度的增加而減小。同時(shí)如表3所示，不同品種在同一時(shí)間內(nèi)，隨著蛋白質(zhì)濃度的增加，起泡穩(wěn)定性逐漸增大，這是由于，當(dāng)?shù)鞍踪|(zhì)濃度較大時(shí)，蛋白質(zhì)之間的相互作用形成了較厚的吸附膜，這有助于泡沫的穩(wěn)定。相同濃度下的蕓豆蛋白質(zhì)溶液的起泡穩(wěn)定性隨著時(shí)間的延長而降低，其中當(dāng)溶液質(zhì)量濃度為9 g/100 mL，時(shí)間為20 min時(shí)，英國紅起泡穩(wěn)定性最高為83.6%，En起泡穩(wěn)定性最低為79.9%。

2.5 蕓豆蛋白質(zhì)乳化性及乳化穩(wěn)定性分析

6種蕓豆蛋白的乳化性如圖3所示，蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度在1～7 g/100 mL范圍內(nèi)，蕓豆蛋白的乳化性隨著蛋白濃度的增大而增強(qiáng)。蕓豆蛋白的乳化穩(wěn)定性如圖4所示，蛋白的乳化穩(wěn)定性也是隨著蛋白濃度的增大而緩慢增強(qiáng)。其中，En的乳化性及乳化穩(wěn)定性高于其他品種，因?yàn)榈鞍踪|(zhì)的疏水性和乳化性具有顯著相關(guān)性，疏水作用對于形成穩(wěn)定的乳化物很重要。因此，乳化性強(qiáng)的蕓豆蛋白其疏水性也強(qiáng)。表3、圖3的結(jié)果與原理基本相符。蛋白質(zhì)的吸附特點(diǎn)是分級吸附，當(dāng)濃度增大時(shí)，單分子吸附層變多分子吸附層，從而形成更加緊密且有強(qiáng)度的界面膜，使得其乳化能力和乳化穩(wěn)定性增大[7]。

圖3 6種蕓豆蛋白的乳化性

圖4 6種蕓豆蛋白的乳化穩(wěn)定性

2.6 蕓豆蛋白質(zhì)吸油性和吸水性的測定結(jié)果

蕓豆蛋白質(zhì)的吸水能力如圖5所示。6種蕓豆蛋白質(zhì)在試驗(yàn)濃度范圍內(nèi)的吸水能力隨著溶液濃度的增大而增強(qiáng)，其溶液質(zhì)量濃度在2～6 g/100 mL之間時(shí)，吸水能力增幅較大，之后趨于平緩。蛋白質(zhì)的吸水能力源于其分子表面的極性基團(tuán)和極性水分子的親和性，極性基團(tuán)越多，吸水性越強(qiáng)，溶解度也就越強(qiáng)。其中英國紅和紫荊花的吸水能力較強(qiáng)，最大值分別為1.46%和1.44%，而其溶解度也是最大的。6種蕓豆蛋白的吸油性如圖6所示。在試驗(yàn)范圍內(nèi)隨著油所占比例的增大，其吸油能力逐漸增強(qiáng)，但增幅較平緩。通常來說，蛋白質(zhì)的疏水基團(tuán)越多，疏水性越強(qiáng)，其吸油能力越強(qiáng)，同理它的溶解性就越弱。由2.3中疏水性測得的結(jié)果看，其中西班牙白、En的疏水性較強(qiáng)，吸油能力較強(qiáng)，它的溶解性最弱。相反英國紅、紫荊花的疏水性較弱，吸油能力較弱，溶解性較強(qiáng)，基本符合測定結(jié)果。

表3 6種蕓豆蛋白的起泡穩(wěn)定性測定結(jié)果/%

圖5 6種蕓豆蛋白的吸水能力

圖6 6種蕓豆蛋白的吸油能力

2.7 蕓豆蛋白最低凝膠點(diǎn)的測定結(jié)果

蕓豆蛋白質(zhì)的凝膠情況如表4所示。蛋白質(zhì)分散于水中形成膠體，且分子間相互聚集，形成相互作用力，即排斥力和吸引力。當(dāng)排斥力小于吸引力時(shí)，分子間疏水相互作用加強(qiáng)，最終形成有空隙的立體網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，繼而形成凝膠[19]。由表4可知，蕓豆蛋白的最低凝膠質(zhì)量濃度在10 g/100 mL左右。其中白沙克、En和西班牙白蕓豆在蛋白質(zhì)溶液質(zhì)量濃度為11 g/100 mL時(shí)產(chǎn)生凝膠；英國紅、紫荊花和日本紅在蛋白質(zhì)溶液質(zhì)量濃度為10%時(shí)產(chǎn)生凝膠。

表4 6種蕓豆蛋白的凝膠情況

2.8 蕓豆蛋白質(zhì)功能性之間的相關(guān)性分析

如表5所示，其中溶解性與吸水性呈正相關(guān)，二者相關(guān)性系數(shù)為0.304，如英國紅與紫荊花蕓豆蛋白質(zhì)溶解度較強(qiáng)，最大值分別為58.1%和59.2%，而其吸水性也都較強(qiáng)，其最大值分別為1.46%和1.44%。蕓豆蛋白質(zhì)溶解性與疏水性呈反相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為-0.646，如紫荊花蕓豆蛋白質(zhì)溶解性較大，而其疏水性反而較小，疏水指數(shù)為163.2為最小。蕓豆蛋白質(zhì)的乳化性、吸油性和疏水性呈正相關(guān)，蕓豆蛋白質(zhì)中疏性越強(qiáng)，其吸油性、乳化性越大，如En蕓豆，其疏水指數(shù)較大為457.1，而其吸油性和乳化性均較強(qiáng)，分別為5.41%和52.3%。蛋白質(zhì)凝膠作用強(qiáng)弱通常受蛋白質(zhì)濃度大小的影響，也就是受蛋白質(zhì)溶解性的影響，如紫荊花、英國紅蕓豆蛋白質(zhì)溶解性較大，所以較容易凝膠，西班牙白蛋白質(zhì)溶解性較小而不易凝膠。蕓豆蛋白質(zhì)凝膠點(diǎn)與溶解性成反相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為-0.553。蕓豆蛋白中游離巰基含量和乳化穩(wěn)定性呈反相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.599，這是由于自由巰基不能在乳化過程中形成二硫鍵，降低了蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互作用，削弱了蛋白質(zhì)膜穩(wěn)定脂肪的能力；而游離巰基含量與蛋白質(zhì)凝膠點(diǎn)呈正相關(guān)，其系數(shù)為0.370，游離巰基越多，凝膠速率越差，凝膠彈性越差。由此可見，蕓豆蛋白質(zhì)的功能特性并非完全獨(dú)立，而是相互影響、相互作用的。

表5 6種蕓豆蛋白質(zhì)功能性之間的相關(guān)性分析

3 討論

黑龍江省6種蕓豆主栽品種蛋白質(zhì)各功能性質(zhì)之間并非是相互獨(dú)立、完全不同的，而是存在著相互關(guān)聯(lián)作用。如蕓豆蛋白質(zhì)的溶解性與吸水性成正相關(guān)，而與疏水性成反相關(guān)，這主要涉及蕓豆蛋白質(zhì)與水分子之間的相互作用；蕓豆蛋白質(zhì)的乳化性、吸油性和疏水性呈正相關(guān)，并且這3項(xiàng)指標(biāo)的高低與蛋白質(zhì)表面疏水性指數(shù)的大小有一定的關(guān)系；蛋白質(zhì)表面疏水性指數(shù)越高，其吸油性、乳化性越大，親水性就越弱，表現(xiàn)為溶解度越??；蕓豆蛋白質(zhì)凝膠點(diǎn)與溶解性成反相關(guān)。

蛋白質(zhì)功能性質(zhì)大多數(shù)影響著食品感官質(zhì)量，也對食品成分制備、食品加工或儲存過程中的物理特性起重要作用。影響蛋白質(zhì)功能性質(zhì)的因素有很多，除蛋白質(zhì)本身固有的物理化學(xué)性質(zhì)如蛋白質(zhì)分子的大小、形狀、化學(xué)組成、結(jié)構(gòu)等性質(zhì)，食品在加工過程中的環(huán)境因素，加工方法也都影響蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)[20]。因此，了解蕓豆蛋白質(zhì)的功能性質(zhì)對蕓豆的深加工具有一定的指導(dǎo)意義。

4 結(jié)論

4.1 黑龍江省蕓豆主栽品種En、紫荊花、白沙克、日本紅、西班牙白、英國紅6種蕓豆蛋白質(zhì)的等電點(diǎn)接近pH 4.0。

4.2 6種蕓豆蛋白質(zhì)的起泡能力及起泡穩(wěn)定性、乳化性及乳化穩(wěn)定性、吸水能力及吸油能力等各項(xiàng)指標(biāo)在品種間存在著差異，蛋白質(zhì)疏水性指數(shù)品種間存在著顯著差異(P<0.05)。

4.3 6種蕓豆蛋白質(zhì)的最低凝膠點(diǎn)的蛋白質(zhì)質(zhì)量濃度在11 g/100 mL左右。

4.4 6種蕓豆蛋白質(zhì)的溶解性與吸水性呈正相關(guān)，溶解性與疏水性呈反相關(guān)，乳化性與吸油性、疏水性呈正相關(guān)，蛋白質(zhì)凝膠點(diǎn)與溶解性成反相關(guān)。游離巰基與乳化穩(wěn)定性呈反相關(guān)，與蛋白質(zhì)凝膠點(diǎn)呈正相關(guān)。

[1]柴巖, 馮佰利, 孫世賢. 中國小雜糧品種[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社, 2007: 1-20 Chai Y, Feng B L, Sun S X. Chinese varieties of small grains[M]. Beijing: China Agricultural Science and Technology Press, 2007: 1-20

[2]尹壽偉, 唐傳核, 溫其標(biāo). 微射流處理對蕓豆分離蛋白構(gòu)想和功能特性的影響[J].華南理工大學(xué)學(xué)報(bào),2009, 37(10):114-116 Yin S W, Tang C H, Wen Q B. Micro-jet treatment on kidney bean protein isolate ideas and functional properties[J]. Journal of South China University of Technology, 2009, 37(10):114-116

[3]熊家艷，鄧?yán)?，范超?黔江腎豆蛋白質(zhì)提取工藝優(yōu)化及其功能性質(zhì)研究[J].食品科學(xué), 2012,33(18):25-31 Xiong J Y, Deng L L, Fan C M. Protein extraction process optimization and functional properties of Qianjiang kidney bean[J]. Food Science, 2012,33(18):25-31

[4]劉高梅, 任海偉. 不同功率超聲波對蕓豆蛋白理化和功能性質(zhì)的影響[J].中國糧油學(xué)報(bào), 2012, 27(12):17-21 Liu G M, Ren H W. Effect of different power ultrasound on kidney bean protein physicochemical and functional properties[J]. Journal of The Chinese Cereals and Oils Association, 2012, 27(12):17-21

[5]Wani I A,Sogi D S,Shivhare U S. Physico-chemical and functional properties of native and hydrolyzed kidney bean (PhaseolusvulgarisL.) protein isolates [J]. Food Research International, 2014, 29(8): 336-345

[6]Yin Shouwei , Tang Chuanhe,Wen Qibiao . Functional properties and in vitro trypsin digestibility of red kidney bean (PhaseolusvulgarisL.) protein isolate: effect of high-pressure treatment[J]. Food Chemistry, 2008, 110(4): 938-945

[7]張丙云, 袁亞蘭, 高瑜璟, 等. 蕓豆蛋白的營養(yǎng)價(jià)值和功能特性研究[J]. 食品工業(yè)科技, 2010, 31(11): 347-350 Zhang B Y, Yuan Y L, Gao Y J, et al. Study on the nutritional value of beans and functional properties of proteins[J]. Science and Technology of Food Industry, 2010, 31(11): 347-350

[8]Wang C, Tian J,Wang Q. ACE inhibitory and antihypertensiveproperties of apricot almond meal hydrolysate[J]. European Food Research and Technology, 2011, 232(3):549-556

[9]Nakahara T,Sano A,Yamaguchi H, et al. Antihypertensive effect of peptide-enriched soy sauce-like seasoning and identification of its angiotensin I-converting enzyme inhibitory substances [J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry,2009,58(2)：821-827

[10]任海偉, 李志忠, 王鳴剛, 等. 超濾對蕓豆蛋白酶解物抗氧化活性的影響[J]. 食品科學(xué), 2009, 30(18):212-216 Ren H W, Li Z Z, Wang M G, et al. Effect of ultrafiltration on kidney bean protein hydrolyzate antioxidant activity[J]. Food Science, 2009, 30(18): 212-216

[11]Guan X, Yao H Y, Chen Z X,et al. Some functional properties of oat bran protein concentrate modified by trypsin [J].Food Chemistry, 2007, 101：163-170

[12]Beveridge T, Toma S J, Nakai S. Determination of SH-and SS-groups in some food proteins using ellman’s reagent [J].Journal of Food Science, 1974, 39：49-51

[13]Cui C, Zhou X S, Zhao M M, et al. Effect of thermal treatment on the enzymatic hydrolysis of chicken proteins [J]. Innovative Food Science & Emerging Technologies, 2009, 10(1): 37-41

[14]Cardamoen M, Puri N K. Spectrofluorimetric assessment of the surface hydrophobicity of proteins [J]. Biochemical Journal,1992,282(2):589-593

[15]Naczk M, Diosady L L,Rubin L J. Functional properties of canola meals produced by a two-phase solvent extraction systems [J]. Journal of Food Science, 1985, 50：1685-1692[16]Cepeda E, Villaran M C, Aranguiz. Functional properties of faba bean protein flour dried by spray drying and freeze drying [J].Journal of Food Engineering, 1998, 36:303-310[17]Lopea O P, Falomr C O, Vazquez M R O. Chickpea protein isolate: Physicochemical, functional and nutritional characterization [J].Journal of Food Science, 1991, 56(3):726

[18]李小華, 于新. 非洲山毛豆蛋白質(zhì)組成及其功能特性研究[J]. 中國糧油學(xué)報(bào), 2010, 25(7): 43-47 Li X H, Yu X. Study on composition and functional properties of proteins vogelii[J]. Journal of The Chinese Cereals and Oils Association, 2010, 25(7): 43-47

[19]Chen P G, Andrew J C, Stuart K J. Protein quality and physicfunctionality of Australian sweet lupin (Lupinusangustifoliuscv.Gungurru)protein concentrates prepared by isoelectric precipitation or ultrafiltration[J].Food Chemistry, 2003, 83:575-583

[20]闞建全, 龐杰, 劉欣, 等. 食品化學(xué)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社, 2008: 63 Kan J Q, Pang J, Liu X, et al. Food chemistry[M]. Beijing :China Agricultural University Press, 2008: 63.

Analysis of Functional Properties of Protein of Main Cultivar Kidney Beans in Heilongjiang Province

Zheng Wenbin Han Jing Wang Ying Zhang Hongwei Zhang Liping Cui Suping

(College of Food Science,Heilongjiang Bayi Agricultural University, Daqing 163319)

In order to understand the functional properties of kidney bean protein in Heilongjiang Province, the functional properties of En, Zijinghua, Baishake, Japanese red, Spain white and British red protein were analyzed by fluorescence and ultraviolet spectrophotometry. Results showed that the solubility of six kinds of kidney bean protein was the lowest with pH around 4.0; the free thiol and total sulfhydryl content of Baishake were the highest, 41.3 μmol/g and 75.2 μmol/g, respectively; En had the strongest hydrophobic property; the foaming ability of six kinds was the largest when the six kinds of kidney bean protein concentration was approximately 5%, the foaming stability was increased with the increase of protein concentration, and decreased with the extension of time ; emulsifying ability and stability were increased with the increasing of protein concentration when the six kinds of kidney bean protein concentrations were among 1%～7%; with the increase of protein concentration, water absorbing capacity of six kinds of kidney bean protein was increased, while oil-absorbing ability was also increased with the decrease of the proportion of protein; six kinds of kidney bean protein produced gel phenomenon when the concentration was 11%.The different functional properties of kidney bean protein had certain relevance.This research provided the foundation for the deep processing of kidney bean varieties in Heilongjiang Province.

kidney protein, functional property, foaming ability, emulsifying ability, oil absorbing ability

黑龍江省農(nóng)墾總局科技局項(xiàng)目(HNK125B-13-03)，“國家雜糧工程技術(shù)研究中心”組建項(xiàng)目(2011 FU125)，黑龍江省教育廳項(xiàng)目(JG2012010 458)

2015-07-06

鄭文彬， 男，1990年出生，碩士，糧食、油脂及植物蛋白工程

崔素萍，女，1968年出生，教授，食品生物化學(xué)和分子生物學(xué)

TS201.2

A

1003-0174(2017)02-0006-07