鹽地堿蓬粗蛋白的提取工藝優(yōu)化及特性研究

張穎，趙姍，王晨熙，劉春艷，王磐

（華北理工大學(xué)藥學(xué)院，河北 唐山 063200）

植物蛋白以其不含膽固醇且資源豐富、價(jià)格低廉的特點(diǎn)，受到了廣大學(xué)者的關(guān)注[1]。目前高質(zhì)量植物蛋白的提取及利用已成為人們的研究熱點(diǎn)。

鹽地堿蓬（Suaeda salsa）又稱黃須菜，是一種食藥同源的植物，具有多種藥理活性。其中蛋白質(zhì)[2-5]、膳食纖維[6-7]、維生素、礦物質(zhì)和黃酮類化合物含量豐富，且鮮嫩莖葉中蛋白質(zhì)含量高達(dá)干物質(zhì)的40%[8]，與大豆相仿。還發(fā)現(xiàn)鹽地堿蓬莖葉的蛋白質(zhì)中的氨基酸種類齊全，必需氨基酸含量非常相近完全蛋白質(zhì)指標(biāo)[9]，優(yōu)于螺旋藻、雞蛋、大豆的組成，是一種優(yōu)質(zhì)的蛋白質(zhì)。目前較多的研究是對(duì)其營養(yǎng)成分[10]、氨基酸[11]種類的研究，對(duì)于鹽地堿蓬蛋白的提取及功能性研究還未見報(bào)道。

本文通過單因素試驗(yàn)及響應(yīng)面優(yōu)化法對(duì)鹽析法進(jìn)行優(yōu)化，得到鹽地堿蓬粗蛋白提取的最佳工藝參數(shù)。測(cè)定鹽地堿蓬粗蛋白的功能特性和體外抗氧化活性，判定其應(yīng)用價(jià)值，為鹽地堿蓬今后的開發(fā)利用提供理論數(shù)據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

鹽地堿蓬嫩莖葉：采摘于7月初曹妃甸生態(tài)城華北理工大學(xué)校園及周邊濕地（經(jīng)華北理工大學(xué)藥學(xué)院劉春艷教授鑒定）。摘取其葉子洗凈，經(jīng)35℃干燥、風(fēng)選，采用萬能粉碎機(jī)粉碎后，過140目網(wǎng)篩，得鹽地堿蓬粉，密封儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>

NaOH、（NH4）2SO4、DPPH、磷酸鈉、鉬酸銨：上海麥克林生化科技有限公司；NaH2PO4·2H2O、Na2HPO4·12H2O、HCl、H2SO4：天津市北方天醫(yī)化學(xué)試劑廠；95%乙醇、石油醚（60℃～90℃）：天津市津東天正精細(xì)化學(xué)試劑；CuSO4·5H2O、K2SO4、H2BO3、甲基紅指示劑、亞甲基藍(lán)指示劑、二硫蘇糖醇（L-dithiothreitol，DTT）：鄭州阿爾法化工有限公司。

1.2 儀器與設(shè)備

YH-A 6002型萬分之一電子天平：賽多利斯科學(xué)儀器（北京）有限公司；IKA RDT basic型磁力加熱攪拌器：艾卡（廣州）儀器設(shè)備有限公司；FDU-1200型EYELA凍干機(jī)：東京理化公司；TU-1810型紫外可見分光光度計(jì)：南京菲奇工貿(mào)有限公司；TGL-16gR型離心機(jī)：上海安亭科學(xué)儀器廠；LICHEN-165597型移液槍：力辰科技有限公司；PSM11R-120型pH計(jì)：廣州市璟騏儀器有限公司；JP-040S型超聲波清洗機(jī)：深圳市潔盟清洗設(shè)備有限公司；VORTEX-5型旋渦混合器：其林貝爾儀器制造有限公司；DHG-924385-Ⅲ型電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱：上海新苗醫(yī)療器械制造有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品預(yù)處理

稱取一定量鹽地堿蓬粉，以料液比1∶9（g/mL）加入石油醚，攪拌均勻，低溫下超聲脫脂30min，靜置1 h，抽濾，置于30℃烘箱中烘干，得脫脂鹽地堿蓬粉末，經(jīng)凱氏定氮法測(cè)定，脫脂粉末中蛋白占干物質(zhì)的20.78%。

1.3.2 鹽地堿蓬粗蛋白的提取

參考文獻(xiàn)[12-13]的方法并適當(dāng)改進(jìn)，試驗(yàn)方案如下：取脫脂后樣品1 g放入離心管中，加入一定比例的磷酸鹽緩沖溶液（phosphate buffered solution，PBS），充分混勻后低溫靜置，然后超聲輔助提取。分別調(diào)整PBS濃度為 0.01、0.02、0.03、0.04、0.05 mol/L，料液比 1∶9、1∶11、1∶13、1∶15、1∶17（g/mL），靜置時(shí)間 0、30、60、90、120、150 min，在40 kHz的超聲波頻率下超聲20、25、30、35、40 min，取出離心管，在 6 000 r/min、4 ℃下，離心 20 min，留上清液，按 561 g/L 加入（NH4）2SO4粉末，使溶液飽和度達(dá)80%，4℃靜置4 h后，于6 000 r/min、4℃下，離心20 min，棄上清液，留沉淀，并用PBS緩沖液溶解，放入相對(duì)分子質(zhì)量為3 500的透析袋中透析24 h（4℃條件下），凍干，低溫保存。以鹽地堿蓬粗蛋白提取率（Y）為指標(biāo)，優(yōu)化提取條件。

1.4 鹽地堿蓬粗蛋白含量測(cè)定

標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作：以牛血清蛋白為標(biāo)準(zhǔn)品，用移液槍分別向5只10 mL比色管中加入0.5、1.0、1.5、2.0、2.5 mL 5.00 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)蛋白溶液，再向比色管中加入0.9% NaCl溶液稀釋，至刻度線處，混合均勻。以0.9% NaCl溶液為空白對(duì)照，在283 nm處分別測(cè)定不同濃度標(biāo)準(zhǔn)蛋白溶液的吸光度A，以濃度（mg/mL）為橫坐標(biāo)x，以吸光度y為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=0.636x+0.017 4（R2=0.998 3）。

粗蛋白提取率的測(cè)定：在283 nm處分別測(cè)定提取液的吸光值（A0）和沉淀離心后上清液的吸光值（A），通過標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算出溶液中鹽地堿蓬蛋白的含量，進(jìn)而計(jì)算出沉淀中蛋白的含量，最終得到鹽地堿蓬粗蛋白的提取率，計(jì)算公式如下。

1.5 響應(yīng)面設(shè)計(jì)

根據(jù)單因素的試驗(yàn)結(jié)果，運(yùn)用Design-Expert10軟件，依據(jù)Box-Behnken設(shè)計(jì)原理，進(jìn)行響應(yīng)面設(shè)計(jì)。以A靜置時(shí)間、B超聲時(shí)間、C料液比、D PBS濃度為自變量，以鹽地堿蓬蛋白提取率（Y）為響應(yīng)值，設(shè)計(jì)四因素三水平的響應(yīng)面優(yōu)化模型。具體設(shè)計(jì)如表1所示。

表1 鹽析法試驗(yàn)因素水平及編碼Table 1 Factors level and coding of salting out method

1.6 鹽地堿蓬粗蛋白功能特性的測(cè)定

通過凱氏定氮測(cè)得凍干后鹽地堿蓬粗蛋白粉末中蛋白含量為43.75%，以大豆蛋白含量為45.37%的大豆粗蛋白粉作為對(duì)照品測(cè)定鹽地堿蓬粗蛋白的功能特性。參考相關(guān)文獻(xiàn)[14-15]，分別測(cè)定其在不同pH值下的持水性、溶解度、起泡性和乳化性，同時(shí)對(duì)持油性進(jìn)行測(cè)定。

1.6.1 蛋白質(zhì)持水性的測(cè)定

取蛋白樣品0.2 g（記為m），加入不同pH值下的蒸餾水4 mL置于離心管（離心管的質(zhì)量記為W1）中，充分混勻，于25℃下靜置30 min，6 000 r/min離心20 min，棄上清液，稱重（記為W2）。公式如下。

1.6.2 蛋白質(zhì)持油性的測(cè)定

取蛋白樣品0.2 g（記為m），加入2 mL大豆油置于離心管（離心管的質(zhì)量記為W1）中，充分混勻，于25℃下靜置30 min，6 000 r/min離心20 min，倒掉上清液，稱重（記為W2）。公式如下。

1.6.3 蛋白質(zhì)的溶解度測(cè)定

準(zhǔn)確稱取蛋白粉樣品0.2 g，向其中加入20 mL不同pH值下的H2O，超聲30 min，隨后在25℃，6 000 r/min下離心20 min，采用凱氏定氮法測(cè)定上清液中的蛋白含量。將上清液中的蛋白含量占總蛋白含量的百分比記為蛋白質(zhì)的溶解度。

1.6.4 蛋白質(zhì)的乳化性和乳化穩(wěn)定性測(cè)定

準(zhǔn)確配制質(zhì)量濃度為1.0%的蛋白質(zhì)溶液10 mL，用1 mol/L HCl或1 mol/L NaOH調(diào)溶液pH值至2.0、4.0、6.0、8.0、10.0，加入 5 mL 大豆油，用高速分散機(jī)對(duì)溶液進(jìn)行攪打，10 000 r/min攪打 2 min后，迅速以2 000 r/min，25℃離心10 min，分別測(cè)定乳化層的高度及離心管中液體總高度，然后再在80℃水浴中對(duì)離心管進(jìn)行加熱，時(shí)間為30 min，放冷后，2 000 r/min，25℃離心10min，再次對(duì)乳化層的高度進(jìn)行測(cè)定，公式如下。

1.6.5 蛋白質(zhì)的起泡性和泡沫穩(wěn)定性測(cè)定

配制一定質(zhì)量濃度為1.0%蛋白溶液20 mL，用1 mol/L HCl或1 mol/L NaOH調(diào)溶液pH值至2.0、4.0、6.0、8.0、10.0，采用高速剪切機(jī)對(duì)溶液進(jìn)行攪打，10 000 r/min，25℃攪拌2 min，迅速倒入大量筒中對(duì)泡沫體積進(jìn)行測(cè)定，記為V1。25℃靜置30 min，再次對(duì)泡沫體積進(jìn)行測(cè)定，記為V2。公式如下。

1.7 鹽地堿蓬粗蛋白體外抗氧化試驗(yàn)

1.7.1 DPPH自由基清除能力的測(cè)定

DPPH自由基清除能力的測(cè)定參考文獻(xiàn)[16]，進(jìn)行試驗(yàn)，將鹽地堿蓬粗蛋白粉末，分別配制成質(zhì)量濃度為 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL 的鹽地堿蓬蛋白溶液，以VC為對(duì)照品進(jìn)行抗氧化活性試驗(yàn)。分別向棕色試管中加入 5 mL 質(zhì)量濃度為 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 mg/mL的鹽地堿蓬蛋白溶液和相同質(zhì)量濃度的VC溶液，加入2 mL濃度為0.2 mmol/L的DPPH溶液，混合均勻，避光反應(yīng)30 min，在595 nm處測(cè)定溶液的吸光度，每組均測(cè)定3次，計(jì)算公式如下。

式中：A1為DPPH與樣品混合液的吸光度；A2為無水乙醇與樣品混合液的吸光度；A0為蒸餾水與DPPH混合液的吸光度。

1.7.2 磷鉬絡(luò)合物法測(cè)定抗氧化活性

參考文獻(xiàn)[17]，分別取不同濃度的樣品溶液0.2mL，0.6 mL反應(yīng)液（0.6 mol/L硫酸、28 mmol/L磷酸鈉和4 mmol/L鉬酸銨0.2 mL），混勻后置于95℃水浴中恒溫90 min，冷卻至25℃后，在波長695 nm測(cè)其吸光度A?？瞻滓河?.2 mL溶劑代替樣品液。以VE作為對(duì)照，所有測(cè)定平行進(jìn)行3次。

2 結(jié)果與分析

2.1 單因素試驗(yàn)結(jié)果與分析

2.1.1 靜置時(shí)間對(duì)鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響

靜置時(shí)間對(duì)鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響見圖1。

圖1 靜置時(shí)間對(duì)鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響Fig.1 The effect of standing time on the extraction rate of Suaeda salsa crude protein

如圖1所示，鹽地堿蓬蛋白的提取率隨靜置時(shí)間的增加，呈先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)靜置時(shí)間在0～60 min時(shí)，蛋白提取率增長顯著，這可能是由于隨靜置時(shí)間的增加，鹽地堿蓬粉末被充分溶解，蛋白分子更易溶出，當(dāng)靜置時(shí)間為60 min時(shí)，蛋白提取率為43.45%最高；當(dāng)靜置時(shí)間超過60 min后，蛋白提取率下降。

2.1.2 超聲時(shí)間對(duì)鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響

超聲時(shí)間對(duì)鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響見圖2。

圖2 超聲時(shí)間對(duì)鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響Fig.2 The effect of ultrasound time on the extraction rate of crude protein of Suaeda salsa

如圖2所示，鹽地堿蓬粗蛋白提取率隨時(shí)間的增加，呈先升高后降低的趨勢(shì)，當(dāng)時(shí)間在0～30 min時(shí)，蛋白提取率隨時(shí)間增長，這可能是由于隨超聲時(shí)間的增加，鹽地堿蓬細(xì)胞壁被充分破壞，溶出的蛋白分子增加，當(dāng)時(shí)間為30 min時(shí)，蛋白提取率為40.84%最高；當(dāng)時(shí)間大于30 min后，蛋白提取率下降。

2.1.3 料液比對(duì)鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響

料液比對(duì)鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響見圖3。

圖3 料液比對(duì)鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響Fig.3 The effect of material-to-liquid ratio on the extraction rate of Suaeda salsa crude protein

如圖3所示，隨著溶劑量增加，鹽地堿蓬粗蛋白的提取率呈先升高后降低的趨勢(shì)，當(dāng)料液比在1∶9（g/mL）～1∶13（g/mL）時(shí)，蛋白提取率隨溶劑量的增加而升高，最高提取率達(dá)40.03%；繼續(xù)增加溶劑量，鹽地堿蓬粗蛋白提取率下降。這可能是由于溶劑量較小時(shí)，鹽地堿蓬脫脂粉末未完全溶解，且溶液黏性大，阻礙蛋白分子的溶出，當(dāng)溶劑量增大時(shí)，鹽地堿蓬脫脂粉溶解充分，蛋白提取率隨之增加。

2.1.4 PBS濃度對(duì)鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響

PBS濃度對(duì)鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響見圖4。

圖4 PBS濃度對(duì)鹽地堿蓬粗蛋白提取率的影響Fig.4 The effect of PBS concentration on the extraction rate of crude protein of Suaeda salsa

如圖4所示，鹽地堿蓬粗蛋白的提取率隨PBS濃度的增加，呈先升高后下降的趨勢(shì)，當(dāng)PBS濃度在0.01 mol/L～0.03 mol/L時(shí)，隨著PBS濃度的增大，蛋白提取率也隨之升高，這可能是由于蛋白分子間的氫鍵被破壞，使得蛋白分子溶出增加，蛋白提取率在PBS濃度0.03 mol/L處最高為42.86%；當(dāng)PBS濃度大于0.03 mol/L后，蛋白提取率下降，這可能是由于PBS濃度過大時(shí)，可能會(huì)破壞蛋白分子結(jié)構(gòu)，所以隨PBS濃度的增大，蛋白提取率呈下降的趨勢(shì)。

2.2 響應(yīng)面優(yōu)化試驗(yàn)結(jié)果分析

2.2.1 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果

響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表2。

表2 響應(yīng)面試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果Table 2 Response surface test design and results

運(yùn)用Design-Expert10軟件，對(duì)以上各結(jié)果進(jìn)行回歸擬合，得到以 A（靜置時(shí)間）、B（超聲時(shí)間）、C（料液比）、D（PBS濃度）為自變量，以鹽地堿蓬粗蛋白提取率（Y）為響應(yīng)值的二次多項(xiàng)回歸方程：Y=46.12+0.14A-0.56B+0.91C+4.01D-1.07AB+0.52AC+0.15AD+0.26BC+1.00BD-0.89CD-5.08A2-3.02B2-5.11C2-3.30D2。

對(duì)回歸模型的方差分析見表3。

表3 回歸模型方差分析Table 3 Regression model analysis of variance

續(xù)表3 回歸模型方差分析Continue table 3 Regression model analysis of variance

由表3可以看出，該模型F值為6.14，P值0.0008＜0.001，表明該模型差異極顯著；失擬項(xiàng)P值0.139 9＞0.05，不顯著，結(jié)果表明，回歸模型可以接受；模型決定系數(shù)R2=0.859 9，說明鹽地堿蓬粗蛋白提取率與該模型擬合程度較高，能夠較好地反映不同因素與響應(yīng)值（Y）的關(guān)系。模型中 D、A2、B2、C2、D2對(duì)蛋白提取率影響極顯著；A、B、C、AB、AC、AD、BC、BD、CD 影響不顯著。根據(jù)F值，各因素對(duì)蛋白提取率的影響的主次順序?yàn)镻BS濃度＞料液比＞超聲時(shí)間＞靜置時(shí)間。

2.2.2 響應(yīng)面各因素交互作用分析

運(yùn)用Design-Expert10軟件，對(duì)以上各結(jié)果進(jìn)行分析，得到響應(yīng)曲面圖5。

圖5 響應(yīng)面優(yōu)化圖Fig.5 Response surface optimization diagram

3D曲面立體圖是各因素對(duì)蛋白提取率影響的最直觀的展示，曲面越陡，證明該因素對(duì)響應(yīng)值的影響越大；曲面越緩，證明該因素對(duì)響應(yīng)值的影響越微小。圖5b、圖5c、圖5e、圖5f中曲面較為陡峭，說明PBS濃度與靜置時(shí)間、料液比、超聲時(shí)間的交互作用和料液比與靜置時(shí)間的交互作用對(duì)蛋白提取率的影響較大，而且由曲面可看出，PBS濃度對(duì)蛋白提取率的影響最大，其次為料液比、超聲時(shí)間、靜置時(shí)間的影響較小，與表3的分析結(jié)果一致；圖5a、圖5d曲面平緩，說明超聲時(shí)間與靜置時(shí)間、料液比與超聲時(shí)間的交互作用對(duì)蛋白提取率的影響較小。

2.2.3 最佳工藝驗(yàn)證試驗(yàn)

運(yùn)用Design-Expert10軟件，分析響應(yīng)面試驗(yàn)結(jié)果，得到蛋白提取的最佳工藝參數(shù)為PBS濃度0.042mol/L，超聲時(shí)間 30.06 min，料液比 1∶13.15（g/mL），靜置時(shí)間61.39 min，預(yù)測(cè)蛋白提取率為47.35%。在實(shí)際操作過程中，將最佳工藝參數(shù)調(diào)整為PBS濃度0.04 mol/L，超聲時(shí)間 30 min，料液比 1∶13（g/mL），靜置時(shí)間 61 min，重復(fù)3次驗(yàn)證試驗(yàn)，得到的蛋白提取率為（47.03±0.34）%，與模型預(yù)測(cè)值的相對(duì)偏差僅為0.32%，說明該模型能夠較好地預(yù)測(cè)鹽地堿蓬粗蛋白提取率。

2.3 鹽地堿蓬蛋白的功能特性

2.3.1 不同pH值對(duì)鹽地堿蓬蛋白持水性的影響

pH值對(duì)蛋白持水性的影響見圖6。

圖6 pH值對(duì)蛋白持水性的影響Fig.6 The effect of pH on protein water retention

由圖6可知，兩種蛋白的持水性均隨pH值的增大而下降。這是因?yàn)閜H值影響蛋白分子的帶電狀態(tài)，改變蛋白質(zhì)與水的相互作用強(qiáng)度，以及蛋白質(zhì)與蛋白質(zhì)之間的相互作用，從而改變蛋白的持水力。兩種蛋白均在pI（4.5）附近呈現(xiàn)出較差的持水性，當(dāng)pH值臨近pI時(shí)，增加了蛋白分子間的相互作用力，吸水能力減弱。就整體而言，鹽地堿蓬蛋白的持水性較高。

2.3.2 蛋白持油性的測(cè)定結(jié)果

蛋白質(zhì)吸收油脂的能力決定了蛋白質(zhì)的持油性。在肉制品的生產(chǎn)加工中，蛋白質(zhì)常被用作防腐劑，以吸收油脂，防止產(chǎn)品漏油，保證產(chǎn)品的良好口感。由試驗(yàn)可得，鹽地堿蓬蛋白和大豆蛋白的持油力分別為（4.74±0.02）g/g和（1.90±0.04）g/g，表明鹽地堿蓬蛋白具有良好的持油效果，可用作開發(fā)吸附劑來吸附肉制品中的油脂。

2.3.3 不同pH值對(duì)鹽地堿蓬蛋白乳化性和乳化穩(wěn)定性的影響

pH值對(duì)蛋白乳化性和乳化穩(wěn)定性的影響見圖7。

圖7 pH值對(duì)蛋白乳化性和乳化穩(wěn)定性的影響Fig.7 The effect of pH on protein emulsification and emulsifying stability

由圖7可知，隨著pH值的升高兩種蛋白的乳化性大體呈現(xiàn)先下降后升高的趨勢(shì)。當(dāng)pH值為4接近pI時(shí)，鹽地堿蓬蛋白和大豆蛋白的乳化性最小，分別為13.33%、20%，乳化穩(wěn)定性也最小，分別為38%、35%；但當(dāng)pH值偏離pI后，蛋白質(zhì)的乳化性和乳化穩(wěn)定性均增大，導(dǎo)致這種結(jié)果的原因在于，當(dāng)pH值接近pI時(shí)，蛋白分子間靜電力較弱，蛋白質(zhì)分子易聚集產(chǎn)生沉淀，從而減弱了蛋白的乳化性及乳化穩(wěn)定性；當(dāng)pH值偏離pI后，蛋白溶解度變大，分子間的作用力增強(qiáng)，乳化能力隨之增強(qiáng)。整體而言鹽地堿蓬蛋白乳化性能略低于大豆蛋白，具有相對(duì)較好的乳化效果，證明鹽地堿蓬蛋白可用作開發(fā)新的表面活性劑。

2.3.4 不同pH值對(duì)鹽地堿蓬蛋白起泡性和泡沫穩(wěn)定性的影響

pH值對(duì)蛋白起泡性和泡沫穩(wěn)定性的影響見圖8。

圖8 pH值對(duì)蛋白起泡性和泡沫穩(wěn)定性的影響Fig.8 The effect of pH on protein foaming and foam stability

在蛋糕、冰激凌等食品的加工中，常添加一定量的蛋白質(zhì)，這是由于蛋白較好的起泡能力能夠提高食品的口感并使其結(jié)構(gòu)更加蓬松[18]。由圖8可知，隨著pH值的增大，蛋白的起泡性呈先下降后上升的趨勢(shì)，而蛋白的泡沫穩(wěn)定性卻與之相反，呈先上升后下降的趨勢(shì)。當(dāng)pH值為4接近pI時(shí)，兩種蛋白的起泡性最小，分別為37%、33.33%，而此時(shí)泡沫的穩(wěn)定性最高，分別為85.7%、80%；當(dāng)pH值偏離pI時(shí)，蛋白的起泡性均變大，而蛋白的泡沫穩(wěn)定性均減小。造成這種結(jié)果的原因在于，當(dāng)pH值接近pI時(shí)，蛋白分子析出，使得溶液中蛋白分子減少，并且水溶液中參與氣泡形成的蛋白減少，從而使其起泡能力減弱，同時(shí)，在高速攪打時(shí)，蛋白質(zhì)與泡沫通過靜電作用相結(jié)合，使泡沫厚度增加，進(jìn)而提高泡沫的穩(wěn)定性。綜上所述，鹽地堿蓬蛋白起泡性略高于大豆蛋白，具有較好的起泡能力，可以用作開發(fā)食品加工中的添加劑。

2.3.5 不同pH值對(duì)鹽地堿蓬蛋白溶解度的影響

pH值對(duì)蛋白溶解度的影響見圖9。

圖9 pH值對(duì)蛋白溶解度的影響Fig.9 The effect of pH on protein solubility

蛋白溶解度，是蛋白在食品加工中應(yīng)用的一個(gè)重要因素，利用蛋白的溶解性，可以提高飲料的口感、風(fēng)味和營養(yǎng)價(jià)值。由圖9所示，隨pH值的增大，蛋白的溶解度呈先下降后上升的趨勢(shì)，當(dāng)pH值為4接近pI時(shí)，兩種蛋白的溶解度最小，分別為10%、3.26%；當(dāng)pH值大于4后，溶解度變大，這可能由于pH值偏離pI后，蛋白分子間作用力增強(qiáng)，凝聚力減弱，更易溶解；pH值接近pI時(shí)，蛋白分子因靜電作用而聚集產(chǎn)生沉淀，溶解度降低。整體而言，鹽地堿蓬蛋白溶解性略高于大豆蛋白，具有較好的溶解性，可用作開發(fā)食品加工中的口味添加劑。

2.4 鹽地堿蓬粗蛋白抗氧化性試驗(yàn)

2.4.1 鹽地堿蓬粗蛋白對(duì)DPPH自由基的清除能力

鹽地堿蓬粗蛋白對(duì)DPPH自由基的清除能力見圖10。

圖10 鹽地堿蓬粗蛋白對(duì)DPPH自由基的清除能力Fig.10 Scavenging ability of Suaeda salsa crude protein on DPPH free radicals

由圖10可知，鹽地堿蓬粗蛋白具有一定的抗氧化能力，但與VC相比，其抗氧化能力相對(duì)較弱。當(dāng)質(zhì)量濃度在0.2 mg/mL～1.0 mg/mL內(nèi)，蛋白對(duì)DPPH自由基的清除率隨鹽地堿蓬蛋白質(zhì)量濃度的增加而增強(qiáng)，其半數(shù)清除力濃度IC50為0.757 mg/mL。

2.4.2 磷鉬絡(luò)合物法測(cè)定抗氧化活性

鹽地堿蓬蛋白的抗氧化活性見表4。

表4 鹽地堿蓬粗蛋白的抗氧化活性Table 4 Antioxidant activity of Suaeda salsa crude protein

磷鉬絡(luò)合物法是測(cè)定抗氧化物質(zhì)是否具有將Mo（VI）還原生成綠色的 Mo（V）絡(luò)合物的方法。在695 nm處測(cè)定溶液的吸光度A，A值越大，證明其還原性越強(qiáng)，則抗氧化性越強(qiáng)。由表4可知，隨著鹽地堿蓬蛋白質(zhì)量濃度的增加，抗氧化活性也隨之增強(qiáng)。且鹽地堿蓬粗蛋白的抗氧化活性略高于VE。

3 討論與結(jié)論

3.1 討論

鹽析法提取過程中，所有的操作均在低溫環(huán)境下進(jìn)行，避免溫度過高破壞蛋白結(jié)構(gòu)，蛋白在鹽溶液中相對(duì)穩(wěn)定，有利于對(duì)蛋白結(jié)構(gòu)的保護(hù)。但在超聲時(shí)，對(duì)溫度的控制相對(duì)繁瑣，有待繼續(xù)改進(jìn)。本文分別測(cè)定了在不同pH值下鹽地堿蓬蛋白的持水性、溶解度、乳化性能及起泡能力，4種結(jié)果均在等電點(diǎn)（pI）附近出現(xiàn)較為明顯的變化。這可能是因?yàn)?，?dāng)pH值接近pI時(shí)，蛋白質(zhì)分子間發(fā)生了一系列的物理反應(yīng)，從而導(dǎo)致鹽地堿蓬蛋白的功能特性出現(xiàn)明顯的變化。

3.2 結(jié)論

本文通過單因素試驗(yàn)和響應(yīng)面優(yōu)化法得到最佳工藝參數(shù)為PBS濃度0.04 mol/L，超聲時(shí)間30 min，料液比 1∶13（g/mL），靜置時(shí)間 61 min，為鹽地堿蓬粗蛋白的提取與開發(fā)奠定基礎(chǔ)。此外，在不同pH值下鹽地堿蓬粗蛋白功能特性試驗(yàn)表明，當(dāng)溶液的pH值接近pI時(shí)，蛋白的乳化性、乳化穩(wěn)定性、溶解性、起泡性均降到最低，而泡沫穩(wěn)定性最大；偏離pI后，除泡沫穩(wěn)定性呈下降趨勢(shì)外，其余各項(xiàng)指標(biāo)均呈上升趨勢(shì)。同時(shí)，體外抗氧化試驗(yàn)表明，鹽地堿蓬蛋白對(duì)DPPH自由基具有一定的清除能力，對(duì)磷鉬絡(luò)合物具有一定的還原作用。本研究為更廣泛地開發(fā)利用鹽地堿蓬蛋白提供科學(xué)依據(jù)。