辣椒籽分離蛋白超濾提取工藝優(yōu)化及特性表征

摘要：辣椒籽作為辣椒加工過程中的主要副產(chǎn)物，富含蛋白等營養(yǎng)物質(zhì)，卻未能得到有效利用。基于此，該研究以益都紅辣椒籽為原料，采用超濾輔助堿溶酸沉法提取辣椒籽分離蛋白，并與傳統(tǒng)堿溶酸沉法提取的辣椒籽分離蛋白的綜合提取率、物料投入以及理化和功能特性進(jìn)行對(duì)比。傳統(tǒng)堿溶酸沉工藝提取辣椒籽分離蛋白的最佳工藝參數(shù)為料液比1∶40、提取溫度40 ℃、提取時(shí)間180 min、浸提次數(shù)1次、堿溶pH 10。為提高蛋白提取量，減少調(diào)節(jié)pH的酸堿用量，改善分離蛋白的理化特性，采用5 kDa和10 kDa的雙級(jí)膜超濾技術(shù)輔助堿溶酸沉法獲得3個(gè)超濾組分，包括gt;10 kDa蛋白、5～10 kDa蛋白和lt;5 kDa蛋白，蛋白提取量較傳統(tǒng)堿溶酸沉法提高5.28%，鹽酸用量較傳統(tǒng)堿溶酸沉法減少19.48%。相比于傳統(tǒng)堿溶酸沉法提取的蛋白，gt;10 kDa蛋白的溶解度、持水力、乳化穩(wěn)定性分別顯著提高了9.88%、78.66%、22.69%，說明超濾輔助堿溶酸沉法能夠獲得理化特性更佳的辣椒籽分離蛋白，是一種具有應(yīng)用前景的辣椒籽分離蛋白提取手段。

關(guān)鍵詞：辣椒籽分離蛋白；堿溶酸沉法；超濾；工藝優(yōu)化；理化和功能特性

中圖分類號(hào)：TS255.2 """""文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A """"文章編號(hào)：1000-9973（2024）09-0001-08

Optimization of Ultrafiltration Extraction Process of Capsicum Seed

Protein Isolate and Characterization of Its Characteristics

DENG Zi-meng1， HOU Peng-jie1， LIU Si-di1， CUI Jun-liang2， LIU Zhi-yong2，

YIN Xue-dong3， LENG Hong-wei3， LIAO Xiao-jun1， ZHAO Liang1*

（1.Beijing Key Laboratory for Food Non-thermal Processing， Key Laboratory of Fruit and Vegetable

Processing， Ministry of Agriculture， National Engineering Technology Research Center for Fruit

and Vegetable Processing， College of Food Science and Nutritional Engineering，

China Agricultural University， Beijing 100083， China; 2.Xinfeida （Shandong）

Food Co.， Ltd.， Dezhou 253600， China; 3.Guizhou Guisanhong

Food Co.， Ltd.， Zunyi 563000， China）

Abstract： As the main by-product of Capsicum processing， Capsicum seed is rich in protein and other nutrients， but it has not been effectively used. Based on this， in this study， with Yidu red Capsicum seed as the raw material， ultrafiltration assisted alkali-solution and acid-precipitation method is used to extract Capsicum seed protein isolate， and the comprehensive extraction rate， material input， physicochemical and functional characteristics of Capsicum seed protein isolate extracted by ultrafiltration assisted alkali-solution and acid-precipitation method are compared with those extracted by traditional alkali-solution and acid-precipitation method. The optimal process parameters of Capsicum seed protein isolate by traditional alkali-solution and acid-precipitation method are solid-liquid ratio of 1∶40， extraction temperature of 40 ℃， extraction time of 180 min， extraction frequency of 1 time and alkali

收稿日期：2024-03-24

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目（32272247）；國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃專項(xiàng)（2021YFD1600100）；中國農(nóng)業(yè)大學(xué)2115人才工程資助；黔科合支撐[2021]一般277

作者簡(jiǎn)介：鄧梓萌（2001—），女，碩士研究生，研究方向：果蔬加工。

*通信作者：趙靚（1987—），女，教授，博士，研究方向：果蔬加工。

solution pH of 10. In order to increase the extraction amount of protein， reduce the dosage of acid and alkali to regulate pH， and improve the physicochemical characteristics of protein isolate， 5 kDa and 10 kDa dual-stage membrane ultrafiltration technology assisted alkali-solution and acid-precipitation method is used to obtain three ultrafiltration components， including gt;10 kDa protein， 5～10 kDa protein and lt;5 kDa protein. Compared with traditional alkali-solution and acid-precipitation method， the extraction amount of protein increases by 5.28% and the dosage of hydrochloric acid decreases by 19.48%. The solubility， water holding capacity and emulsification stability of gt;10 kDa protein significantly increase by 9.88%， 78.66%， 22.69% respectively compared with those extracted by traditional alkali-solution and acid-precipitation method. The results indicate that Capsicum seed protein isolate with better physicochemical characteristics could be obtained by ultrafiltration assisted alkali-solution and acid-precipitation method， which is a promising method for extracting" Capsicum seed protein isolate.

Key words： Capsicum seed protein isolate; alkali-solution and acid-precipitation method; ultrafiltration; process optimization; physicochemical and functional characteristics

辣椒是一種重要的調(diào)味品和蔬菜，我國辣椒年產(chǎn)量超過1 700萬噸，占世界總產(chǎn)量的41.48%，居世界首位[1]。辣椒籽占辣椒干重的30%～60%，富含蛋白質(zhì)、膳食纖維、脂肪、礦物質(zhì)、辣椒堿等營養(yǎng)物質(zhì)，具有較高的開發(fā)利用價(jià)值[2]。然而，辣椒籽作為辣椒加工業(yè)的主要副產(chǎn)物，主要用于飼料、肥料和制粉，未被高值化利用，造成資源浪費(fèi)和環(huán)境污染[3]。因此，如何高效利用辣椒籽、提高附加值、延長產(chǎn)業(yè)鏈?zhǔn)抢苯芳庸I(yè)亟待解決的問題。

傳統(tǒng)的蛋白質(zhì)供應(yīng)模式以動(dòng)物蛋白為主，但隨著人口增長、環(huán)境壓力等問題的出現(xiàn)，開發(fā)并利用新的蛋白資源是目前研究的熱點(diǎn)之一。植物蛋白易被消化吸收，功能特性良好，有降低膽固醇、抗氧化和降血壓等功效，具有廣闊的開發(fā)前景[4]。辣椒籽中蛋白含量在7%～25%左右，氨基酸種類齊全，富含鮮味氨基酸和必需氨基酸，是一種理想的優(yōu)質(zhì)蛋白[3]。辣椒籽分離蛋白有潛力成為膳食中蛋白質(zhì)的良好來源。

目前，植物蛋白的主要提取方法包括堿溶酸沉法[5]、溶劑法[6]、鹽溶法[7]等。堿溶酸沉法是傳統(tǒng)的蛋白提取方法，尤其在籽類蛋白質(zhì)提取方面應(yīng)用廣泛，具有操作簡(jiǎn)便、成本較低的優(yōu)點(diǎn)，但提取率較低，調(diào)節(jié)pH所消耗的酸堿用量較大[2]。因此，國內(nèi)外研究人員采用其他方法輔助堿溶酸沉法提取辣椒籽分離蛋白，能有效提升提取工藝的效率，獲得具有良好理化和功能特性的辣椒籽分離蛋白。植物蛋白常用的輔助提取方法有酶解輔助提取法、微波輔助提取法、超濾輔助提取法和超聲輔助提取法等[1]。其中，超濾技術(shù)操作條件溫和、操作簡(jiǎn)單、能耗低，通過去除小分子顆?？梢约兓鞍踪|(zhì)，降低工藝成本，并改善蛋白的理化和功能特性。唐子簫等[8]利用超濾輔助堿溶酸沉法提取藜麥蛋白，蛋白提取率較堿溶酸沉法增加了23.99%；Liang等[9]利用超濾輔助堿溶酸沉法提取茶籽蛋白，獲得了理化和功能特性更優(yōu)的茶籽蛋白。因此，超濾輔助堿溶酸沉法有潛力成為提取辣椒籽分離蛋白的可行方法，但尚未見相關(guān)研究報(bào)道。

本團(tuán)隊(duì)分別采用馬燕等[10]的超高壓法及李茉等[11]

的超聲輔助堿溶酸沉法提取辣椒籽分離蛋白，所得蛋白的提取率、純度、理化特性均得到了較好的提高?；诖?，本試驗(yàn)采用超濾輔助堿溶酸沉法提取辣椒籽分離蛋白并同步制備功能肽，優(yōu)化了料液比、提取溫度、提取時(shí)間、浸提次數(shù)、堿溶pH 5個(gè)工藝參數(shù)，為辣椒籽分離蛋白的提取提供了新的可行性工藝，根據(jù)各超濾組分的不同特性為其后續(xù)在食品加工中的應(yīng)用提供了理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

辣椒籽：由新飛達(dá)（山東）食品有限公司提供，團(tuán)隊(duì)前期研究表明，益都紅辣椒籽蛋白含量較高。

1.2 試劑

正己烷（分析純）：天津市永大化學(xué)試劑有限公司；氫氧化鈉、鹽酸、十二烷基硫酸鈉（均為分析純）：上海阿拉丁生化科技股份有限公司；5×考馬斯亮藍(lán)G-250（分析純）：北京索萊寶科技有限公司；硼酸（分析純）：上海麥克林生化科技有限公司；1，1-二苯基-2-三硝基苯肼（DPPH，分析純）：梯希愛（上海）化成工業(yè)發(fā)展有限公司；甲醇（分析純）：福晨（天津）化學(xué)試劑有限公司。

1.3 主要儀器與設(shè)備

XY-400A多功能粉碎機(jī) 永康市小寶電器有限公司；RX-2高速冷凍離心機(jī) 日本日立公司；Gamma 1-16 LSC Plus冷凍干燥機(jī) 德國Christ公司；V1800紫外可見分光光度計(jì) 尤尼柯（上海）儀器有限公司；KN580凱氏定氮儀、SPH/SPM系列消解儀 濟(jì)南阿爾瓦儀器有限公司；Spark 10M微孔板檢測(cè)系統(tǒng) 瑞士帝肯公司。

1.4 方法

1.4.1 堿溶酸沉法提取辣椒籽分離蛋白工藝流程

辣椒籽→挑選、除雜→粉碎→過篩→脫脂→堿溶→離心→等電點(diǎn)沉降→水洗→中和→透析→冷凍干燥→辣椒籽分離蛋白。

1.4.2 堿溶酸沉法提取辣椒籽分離蛋白單因素試驗(yàn)設(shè)計(jì)

以辣椒籽分離蛋白提取率為指標(biāo)，分別對(duì)料液比、提取溫度、提取時(shí)間、浸提次數(shù)、堿溶pH 5個(gè)因素進(jìn)行單因素試驗(yàn)。設(shè)定料液比為1∶10、1∶20、1∶30、1∶40、1∶50；提取溫度為25，30，40，50，60 ℃；提取時(shí)間為30，60，90，120，150，180 min；浸提次數(shù)為1，2，3，4次；堿溶pH為7，8，9，10，11。對(duì)提取工藝進(jìn)行初步優(yōu)化，確定較佳因素試驗(yàn)參數(shù)范圍，每個(gè)處理重復(fù)3次，結(jié)果取平均值。

1.4.3 堿溶酸沉法提取辣椒籽分離蛋白工藝優(yōu)化

根據(jù)單因素試驗(yàn)結(jié)果設(shè)計(jì)正交試驗(yàn)，以提取時(shí)間、浸提次數(shù)、料液比為自變量，辣椒籽分離蛋白提取率為指標(biāo)，設(shè)計(jì)L9（33）正交試驗(yàn)表（見表1），進(jìn)行提取工藝優(yōu)化。

1.4.4 超濾輔助堿溶酸沉法提取辣椒籽分離蛋白工藝流程

辣椒籽→挑選、除雜→粉碎→過篩→脫脂→堿溶→離心→一級(jí)超濾→二級(jí)超濾→等電點(diǎn)沉降→水洗→中和→透析→冷凍干燥→辣椒籽分離蛋白。

一級(jí)超濾：采用錯(cuò)流超濾設(shè)備，有效膜面積為28.26 cm2，選用截留分子量為10 kDa的聚醚砜膜。在溫度45 ℃、操作壓力0.40 MPa的條件下對(duì)脫脂辣椒籽粕堿提液進(jìn)行超濾操作。超濾4 h后，停止超濾。

二級(jí)超濾：采用錯(cuò)流超濾設(shè)備，有效膜面積為28.26 cm2，選用截留分子量為5 kDa的聚醚砜膜。在溫度45 ℃、操作壓力0.40 MPa的條件下對(duì)一級(jí)超濾透過液進(jìn)行超濾操作。超濾1 h后，停止超濾。

1.4.5 辣椒籽分離蛋白的提取率

辣椒籽分離蛋白的提取率（%）=脫脂辣椒籽粕堿提液蛋白含量（mg/mL）脫脂辣椒籽粕總蛋白含量（mg/mL）×100%。

1.4.6 膜通量測(cè)定

參照高盼等[12]的方法測(cè)定超濾膜膜通量，膜通量的計(jì)算公式如下：

R=MA×T。

式中：R為膜通量（kg·m-2·h-1）；M為透過液質(zhì)量（kg）；A為膜面積（m2）；T為超濾時(shí)間（h）。

1.4.7 截留率測(cè)定

參照高盼等[12]的方法并略作修改，測(cè)定超濾膜截留率，截留率的計(jì)算公式如下：

P=1-c′c×100%。

式中：P為蛋白質(zhì)截留率（％）；c′為透過液的蛋白質(zhì)濃度（mg/mL）；c為初始溶液的蛋白質(zhì)濃度（mg/mL）。

1.4.8 辣椒籽分離蛋白含量測(cè)定

采用Bradford[13]的方法對(duì)蛋白含量進(jìn)行測(cè)定。取500 μL稀釋樣品，加入5 mL 1×G250 染色液混勻，反應(yīng)3 min后使用分光光度計(jì)在595 nm處測(cè)定吸光值。

標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制：取100 μL牛血清蛋白標(biāo)準(zhǔn)品，加入PBS緩沖液2.4 mL，稀釋至終濃度為0.2 mg/mL，配制一系列梯度濃度的牛血清蛋白溶液，梯度稀釋范圍為0～0.2 mg/mL，加入5 mL 1×G250 染色液混勻，反應(yīng)3 min后使用分光光度計(jì)在595 nm處測(cè)定吸光值。以牛血清蛋白溶液濃度為橫坐標(biāo)，吸光值為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線：y=3.645x+0.062 8，R2=0.992 5。

1.4.9 辣椒籽總蛋白含量測(cè)定

采用凱氏定氮法，參考GB 5009.5—2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中蛋白質(zhì)的測(cè)定》中的方法進(jìn)行測(cè)定。

1.4.10 溶解度測(cè)定

參照Bradford[13]的方法進(jìn)行測(cè)定。稱取0.100 0 g樣品溶解于10 mL蒸餾水中，在12 000 r/min、10 ℃的條件下離心10 min后取上清液測(cè)定蛋白含量，利用凱氏定氮法測(cè)定樣品中總蛋白含量。蛋白的溶解度用氮溶解度指數(shù)（NSI）表示，氮溶解指數(shù)（NSI）的計(jì)算公式如下：

NSI（%）= 上清液中蛋白質(zhì)含量（mg/mL）樣品中總蛋白質(zhì)含量（mg/mL）×100%。

1.4.11 持水力測(cè)定

參照Mepba等[14]的方法并略作修改。稱取0.100 0 g樣品于10 mL燒杯中，加入5 mL蒸餾水，常溫下磁力攪拌24 h后，在3 500 r/min、10 ℃的條件下離心10 min，棄去上清液，稱取樣品濕質(zhì)量。持水力的計(jì)算公式如下：

持水力（g/g）=m1-m0m0。

式中：m1為樣品濕質(zhì)量（g）；m0為樣品干質(zhì)量（g）。

1.4.12 持油力測(cè)定

參照梅鈺琪等[15]的方法并略作修改。稱取0.100 0 g樣品于10 mL燒杯中，加入5 mL大豆油，常溫下磁力攪拌24 h后，在3 500 r/min、10 ℃的條件下離心10 min，棄去上清液，稱取樣品濕質(zhì)量。持油力的計(jì)算公式如下：

持油力（g/g）=m1-m0m0。

式中：m1為樣品濕質(zhì)量（g）；m0為樣品干質(zhì)量（g）。

1.4.13 乳化活力和乳化穩(wěn)定性測(cè)定

參考Zou等[16]的方法并略作修改。取3 mL 0.1%辣椒籽分離蛋白溶液于10 mL離心管中，加入1 mL辣椒籽油，在12 000 r/min的條件下均質(zhì)2 min，迅速從離心管底部取50 μL乳液，稀釋于5 mL 0.1% SDS溶液中，以0.1% SDS溶液作為空白對(duì)照，在500 nm處測(cè)定吸光值，記為A0。靜置10 min后，重復(fù)上述步驟，在500 nm處測(cè)定吸光值，記為A10。以乳化活力（EAI，m2/g）和乳化穩(wěn)定性（ES，%）評(píng)價(jià)乳化性。乳化活力（EAI）和乳化穩(wěn)定性（ES）的計(jì)算公式如下：

EAI（m2/g）=2T× A0×DC×φ×10 000。

ES（%）=A10A0×100%。

式中：T為常數(shù)，2.303；D為稀釋倍數(shù)；C為蛋白濃度（g/mL）；φ為油的體積分?jǐn)?shù)（%）。

1.4.14 起泡性和泡沫穩(wěn)定性測(cè)定

參考Ge等[17]的方法并略作修改。取4 mL 10 mg/mL 的辣椒籽分離蛋白溶液于10 mL燒杯中，在30 000 r/min的條件下均質(zhì)2 min，量取泡沫體積為V0。靜置30 min后，量取泡沫體積為V1，辣椒籽分離蛋白溶液的起泡性（FC）和泡沫穩(wěn)定性（FS）的計(jì)算公式如下：

FC（%）=V04×100%。

FS（%）=V1V0×100%。

式中：4為進(jìn)行均質(zhì)操作的蛋白溶液體積（mL）。

1.4.15 抗氧化性測(cè)定

DPPH自由基清除率測(cè)定：參照Brand等[18]的方法并略作修改。DPPH溶液配制：稱取0.100 1 g DPPH，用甲醇定容至50 mL，取7 mL用甲醇定容至250 mL。

樣品測(cè)定：取100 μL樣液于10 mL離心管中，加入4 mL DPPH溶液，常溫下避光反應(yīng)45 min，在517 nm處測(cè)定吸光值A(chǔ)。DPPH自由基清除率的計(jì)算公式如下：

DPPH自由基清除率（%）=1-A-A0A1×100%。

式中：A為樣品和DPPH溶液的吸光值；A0為樣品溶液的吸光值；A1為DPPH溶液的吸光值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2016軟件進(jìn)行方差檢驗(yàn)，SPSS 23.0軟件進(jìn)行顯著性分析，Origin 9.2軟件進(jìn)行圖表繪制。

2 結(jié)果與分析

2.1 堿溶酸沉法提取辣椒籽分離蛋白單因素試驗(yàn)結(jié)果

由圖1中A可知，隨著料液比的增加，辣椒籽分離蛋白提取率先上升后下降。當(dāng)料液比為1∶40時(shí)，提取率達(dá)到最大值52.05%。當(dāng)料液比較低時(shí)，提取液黏度較大，分子擴(kuò)散和溶出速率較低，提取率較低[19]。隨著料液比的增加，提取液的黏度降低，傳質(zhì)效率升高，提取率升高[19]。

由圖1中B可知，隨著提取溫度的上升，辣椒籽分離蛋白提取率先上升后下降，當(dāng)提取溫度為40 ℃時(shí)，提取率達(dá)最大值45.30%。隨著溫度升高，分子運(yùn)動(dòng)加快，蛋白質(zhì)和水分子、鹽離子等物質(zhì)相互作用增強(qiáng)[20]，促進(jìn)蛋白質(zhì)溶解。但提取溫度過高，水分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，可能會(huì)破壞蛋白質(zhì)的次級(jí)結(jié)構(gòu)，導(dǎo)致蛋白質(zhì)聚集沉淀，溶解度下降，進(jìn)而造成蛋白提取率下降[20]。

由圖1中C可知，隨著提取時(shí)間的延長，辣椒籽分離蛋白的提取率先上升后下降。隨著提取時(shí)間的延長，蛋白質(zhì)不斷溶出，當(dāng)提取時(shí)間為150 min時(shí)，蛋白提取率達(dá)到最大值。繼續(xù)延長提取時(shí)間，可能會(huì)使溶出的蛋白相互作用，形成絮凝沉淀[21]。

由圖1中D可知，隨著浸提次數(shù)的增加，辣椒籽分離蛋白提取率先上升后下降。當(dāng)浸提次數(shù)為3次時(shí)，辣椒籽分離蛋白提取率達(dá)最大值56.72%。增加浸提次數(shù)會(huì)增加能耗、成本、廢水排放量，延長生產(chǎn)周期。

由圖1中E可知，隨著堿溶pH的升高，辣椒籽分離蛋白提取率先上升后下降。當(dāng)堿溶pH為11時(shí)，提取率達(dá)最大值52.68%。這是因?yàn)閴A性條件使得蛋白質(zhì)帶負(fù)電，蛋白質(zhì)分子間相互排斥，對(duì)蛋白質(zhì)有增溶效果。但pH過高會(huì)破壞蛋白質(zhì)的生物活性，影響蛋白質(zhì)的理化和功能特性[22]。

2.2 堿溶酸沉法提取辣椒籽分離蛋白工藝的正交試驗(yàn)優(yōu)化

在單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)L9（33）正交試驗(yàn)，以辣椒籽分離蛋白提取率為評(píng)價(jià)指標(biāo)，優(yōu)化堿溶酸沉法提取辣椒籽分離蛋白的最佳工藝參數(shù)，正交試驗(yàn)設(shè)計(jì)及結(jié)果見表2，正交試驗(yàn)方差分析結(jié)果見表3。

由表2可知，各因素對(duì)辣椒籽分離蛋白提取率的影響程度為Bgt;Cgt;A，即浸提次數(shù)gt;料液比gt;提取時(shí)間。極差分析和方差分析均表明，A3B2C2為最佳提取條件。由表3可知，因素A、B、C的P值均gt;0.05，即提取時(shí)間、浸提次數(shù)、料液比在正交設(shè)計(jì)三水平內(nèi)對(duì)辣椒籽分離蛋白提取率均無顯著影響，可以根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行選擇。綜合提取率和能耗、成本、廢水排放量，確定提取辣椒籽分離蛋白的工藝參數(shù)為料液比1∶40、提取溫度40 ℃、提取時(shí)間180 min、堿溶pH 10、浸提次數(shù)1次。在此條件下，辣椒籽分離蛋白提取率和提取量分別為56.20%、11.94 g/100 g脫脂辣椒籽粕，純度為77.04%，鹽酸用量為23.1 mL/100 g脫脂辣椒籽粕。

2.3 超濾膜的膜通量和截留率變化

由圖2可知，隨著超濾時(shí)間的延長，截留分子量為10，5 kDa的超濾膜膜通量均先下降后趨于平穩(wěn)，這是因?yàn)槌瑸V初期，蛋白質(zhì)迅速在超濾膜表面形成吸附層，表現(xiàn)出膜通量迅速衰減，隨后蛋白質(zhì)在超濾膜表面逐漸形成凝膠層，膜通量趨于平衡[21]，這與唐子簫等[8]、Migdalia等[23]的研究結(jié)果一致。利用截留分子量為10 kDa的超濾膜對(duì)脫脂辣椒籽粕堿提液進(jìn)行一級(jí)超濾，濃縮倍數(shù)為2.67，膜通量大于37.05 kg·m-2·h-1，截留率大于98.18%，截留效果良好；利用截留分子量為5 kDa的聚醚砜膜對(duì)一級(jí)超濾透過液進(jìn)行二級(jí)超濾，截留率大于70.25%，濃縮倍數(shù)為2.30。gt;10 kDa蛋白的提取量為12.57 g/100 g脫脂辣椒籽粕，較傳統(tǒng)堿溶酸沉法提高了5.28%；鹽酸用量為18.6 mL/100 g脫脂辣椒籽粕，較傳統(tǒng)堿溶酸沉法減少了19.48%，說明超濾輔助堿溶酸沉法提高了辣椒籽分離蛋白的提取量、減少了鹽酸的用量。

2.4 辣椒籽分離蛋白及超濾組分的溶解度

由圖3可知，傳統(tǒng)堿溶酸沉法提取的蛋白、gt;10 kDa蛋白、5～10 kDa、lt;5 kDa蛋白的氮溶解指數(shù)分別為60.13%、70.01%、92.95%、92.71%。其中，gt;10 kDa蛋白的氮溶解指數(shù)較傳統(tǒng)堿溶酸沉法提取的蛋白顯著提高了9.88%（Plt;0.05），表明超濾輔助處理改善了辣椒籽分離蛋白的溶解性，其原因可能為超濾輔助處理去除了大部分低分子量的非蛋白質(zhì)成分和少量非水溶性蛋白質(zhì)，導(dǎo)致其水溶性蛋白質(zhì)含量較高，這與對(duì)紅扁豆、綠扁豆[24]、馬豆[25]、豌豆[26]分離蛋白的研究結(jié)果一致。

2.5 辣椒籽分離蛋白及超濾組分的持水力和持油力

由圖4可知，傳統(tǒng)堿溶酸沉法提取的蛋白和gt;10 kDa蛋白的持水力分別為4.17，7.45 g/g，gt;10 kDa蛋白的持水力較傳統(tǒng)堿溶酸沉法制得的蛋白顯著提高了78.66%（Plt;0.05），說明超濾輔助處理有助于辣椒籽分離蛋白持水力的提高，這可能是由于膜分離處理導(dǎo)致蛋白鏈的展開，促進(jìn)了蛋白質(zhì)的持水能力，這與對(duì)大豆[27]、扁豆[28]分離蛋白的研究結(jié)果一致。gt;10 kDa蛋白的持油力為1.70 g/g，低于傳統(tǒng)堿溶酸沉法提取的蛋白的3.57 g/g，這可能是因?yàn)閭鹘y(tǒng)堿溶酸沉法提取的蛋白中蛋白含量較高，與油相的相互作用增強(qiáng)[29]，這與對(duì)鷹嘴豆[24]分離蛋白的研究結(jié)果一致。

2.6 辣椒籽分離蛋白及超濾組分的乳化性和乳化穩(wěn)定性

由圖5可知，傳統(tǒng)堿溶酸沉法提取的蛋白、gt;10 kDa蛋白、5～10 kDa蛋白、lt;5 kDa蛋白的乳化活力分別為6.01，5.94，13.55，9.62 m2/g，其中，5～10 kDa蛋白、lt;5 kDa蛋白的乳化活力較高，這可能是由于超濾輔助處理導(dǎo)致疏水基團(tuán)暴露，促進(jìn)其與油相相互作用形成乳液[9]。傳統(tǒng)堿溶酸沉法提取的蛋白、gt;10 kDa蛋白、5～10 kDa蛋白、lt;5 kDa蛋白的乳化穩(wěn)定性分別為54.08%、66.35%、52.97%、52.97%，其中，gt;10 kDa蛋白的乳化穩(wěn)定性較傳統(tǒng)堿溶酸沉法提取的蛋白顯著提高了12.27%（Plt;0.05），這可能是由于gt;10 kDa蛋白的分子量較大，降低了其在乳液中的擴(kuò)散速率或增強(qiáng)了其立體效應(yīng)，進(jìn)而提高了乳液的穩(wěn)定性，這與對(duì)茶籽[7]分離蛋白的研究結(jié)果一致。

2.7 辣椒籽分離蛋白及超濾組分的起泡性和泡沫穩(wěn)定性

由圖6可知，傳統(tǒng)堿溶酸沉法提取的蛋白、gt;10 kDa蛋白、5～10 kDa蛋白、lt;5 kDa蛋白的起泡性分別為3.83%、4.58%、22.50%、21.75%。5～10 kDa蛋白、lt;5 kDa蛋白的起泡性較高，這是由于蛋白分子溶解度的增加促進(jìn)了蛋白在水-空氣界面的擴(kuò)散和伸展，從而降低了表面張力[30]。傳統(tǒng)堿溶酸沉法提取的蛋白、gt;10 kDa蛋白、5～10 kDa蛋白、lt;5 kDa蛋白的泡沫穩(wěn)定性分別為59.03%、82.11%、20.56%、19.74%。與傳統(tǒng)堿溶酸沉法提取的蛋白相比，gt;10 kDa蛋白的泡沫穩(wěn)定性顯著提高了39.10%（Plt;0.05），這可能是由于gt;10 kDa蛋白的聚集特性有助于形成穩(wěn)定的界面膜，促進(jìn)蛋白分離物的聚集，減少泡沫排出，形成了穩(wěn)定的泡沫[29]。

2.8 辣椒籽分離蛋白及超濾組分的抗氧化性

在細(xì)胞代謝過程中產(chǎn)生的自由基是癌癥和心血管疾病等發(fā)展的主要因素。氧化應(yīng)激時(shí)自由基含量升高，導(dǎo)致氧化損傷，富含抗氧化活性成分的食品可以保護(hù)人體免受氧化損傷，從而預(yù)防相關(guān)疾病。自由基清除率決定其抗氧化性，其值越大表明抗氧化性越強(qiáng)[31]。

由圖7可知，傳統(tǒng)堿溶酸沉法提取的蛋白、gt;10 kDa蛋白、5～10 kDa蛋白、lt;5 kDa蛋白的DPPH自由基清除率分別為7.12%、7.60%、19.76%、18.49%。與傳統(tǒng)堿溶酸沉法提取的蛋白相比，5～10 kDa蛋白、lt;5 kDa蛋白的抗氧化性分別顯著提高了177.53%、158.71%（Plt;0.05），表明超濾輔助堿溶酸沉法能夠提高辣椒籽分離蛋白的抗氧化性。

3 結(jié)論

優(yōu)化傳統(tǒng)堿溶酸沉法提取辣椒籽分離蛋白的工藝參數(shù)為料液比1∶40、提取溫度40 ℃、提取時(shí)間180 min、浸提次數(shù)1次、堿溶pH 10。采用超濾輔助堿溶酸沉法提取辣椒籽分離蛋白的提取量較傳統(tǒng)堿溶酸沉法提高5.28%，鹽酸用量較傳統(tǒng)堿溶酸沉法減少19.48%。超濾處理改善了辣椒籽分離蛋白的溶解度、持水力、乳化穩(wěn)定性，gt;10 kDa蛋白較傳統(tǒng)堿溶酸沉法提取的蛋白分別顯著提高了9.88%、78.66%、22.69%。該法同步制備出溶解性、抗氧化性、乳化性、起泡性較好的5～10 kDa、lt;5 kDa的小分子蛋白，可用于功能肽的制備，以期作為天然抗氧化活性成分添加到功能食品中減少氧化應(yīng)激損傷。該法提取的辣椒籽分離蛋白可以應(yīng)用于肉制品中，增加產(chǎn)品的嫩度和多汁性，也可以作為天然乳化劑應(yīng)用于色拉、蛋黃醬、焙烤食品、乳飲料、冰激凌中，以期為辣椒籽分離蛋白深加工產(chǎn)品的開發(fā)提供前期制備工藝。

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