水葫芦叶蛋白功能性质评价研究

本研究以水葫芦叶为原料，采用低温醇洗的方法初步纯化制备出未变性水葫芦浓缩蛋白。再以水葫芦浓缩蛋白为原料，优化了采用碱萃取盐析加酸沉淀制备水葫芦分离蛋白的工艺，并制出了水葫芦分离蛋白样品。然后动态地研究了水葫芦叶蛋白的几种重要的功能特性，它们是分散性、乳化性、起泡性、纤维形成性和蛋白酶活性，观察并分析这些功能性质在几种重要的环境条件下的行为。 首先以不同pH条件下蛋白质提取率为指标，确定了水葫芦叶蛋白的最佳提取pH为12。研究了温度、pH、食盐浓度和提取时间对碱溶酸沉法蛋白质提取率和沉淀率的影响，并运用正交实验优化了提取工艺。经过优化的水葫芦分离蛋白制备的工艺参数为：提取pH为12、温度40℃、液料比25：1、食盐浓度0.4mol/L、提取时间30min，沉淀pH为5.5。最优化工艺条件下蛋白质提取率为65.87％，提取液中蛋白质的沉淀率为72.15％，制得的蛋白质含量为91.2％。 以蛋白质分散性指数(PDI)为指标，研究了pH、温度、离子强度对水葫芦叶蛋白分散性质的影响。水葫芦叶蛋白在pH 5.5时PDI值最低；温度60℃左右时，PDI值最高，达60％；离子强度从0.05上升到0.3mol/L时，水葫芦叶蛋白的PDI值随NaCl浓度的增加呈线性增加，而大于0.3mol/L时，水葫芦叶蛋白PDI值增加变缓。当c(NaCl)>0.4mol/L时，水葫芦叶蛋白的PDI值有所降低。 随着蛋白质添加量的增加，水葫芦叶蛋白的乳化指数增大、乳化稳定性比较好；在0.4-1mol/L的氯化钠浓度范围内，水葫芦叶蛋白的乳化能力随着氯化钠浓度的增加而下降，乳化稳定性变化不大；水葫芦叶蛋白在偏碱性条件(pH 8—12)下具有较好的乳化能力，而在pH 5.5附近表现出最好的乳化稳定性。 当水葫芦叶蛋白浓度从0.5％上升到2％时，起泡力相应增强，至2％时达到最高值，即157.3％。继续增加水葫芦叶蛋白的浓度，虽然泡沫总体积继续增加，但是，起泡力随着蛋白质浓度的增加呈下降趋势。当盐的浓度从0.2上升到0.6mol/L时，起泡力随之增强；当NaCl浓度为0.6mol/L时，水葫芦叶蛋白的起泡力最强，泡沫稳定性也是最高；当NaCl浓度低于0.6mol/L时，起泡力和泡沫稳定性均有所下降；在pH 5.5附近，水葫芦叶蛋白的起泡力与泡沫稳定性最低。 水葫芦叶蛋白质的浓度低于10％，或者pH值小于10，或者老化时间低于30min，蛋白质都不能被纤维化。叶蛋白纤维化所形成的丝都脆、无韧性、易断。 水葫芦叶蛋白酶具有较强的活力，鲜水葫芦叶中蛋白酶的比活力为1060U/g，对蛋白质提取条件的设计和自身酶水解水葫芦叶蛋白都有重要应用价值，是一种具有很高的开发和应用价值的新型的植物蛋白酶资源。