不同7S球蛋白亚基比例对大豆蛋白水分散液及其凝胶形成影响的研究

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凝胶性作为大豆蛋白最主要的性质之一,在生活与工业上的应用非常广泛。为了进一步深层次了解大豆蛋白凝胶性的影响因素,本试验从大豆(齐黄34)籽粒中分离出7S和11S大豆球蛋白,对7S球蛋白进行了分离,获得αα’-亚基和β-亚基。控制7S与11S大豆球蛋白的比例为1:1,调整7S球蛋白中50%的亚基构成,制备不同7S亚基比例(β-亚基与αα’-亚基的比例分别为0:1、1:4、2:3、3:2、4:1和1:0)的大豆蛋白水分散液。从亚基水平分别对大豆蛋白的水分散液、胶凝过程和凝胶三个阶段进行研究,得到结果如下:(1)β-亚基与αα’-亚基的比例对水分散液的性质具有显著性影响,当β-亚基的含量升高时,水分散液的表面疏水性指数、游离巯基和总巯基含量也随之升高,二硫键的含量随之降低,说明β-亚基含量较高时,会破坏蛋白的稳定性,暴露出更多的疏水基团;水分散液中大豆蛋白的四种二级结构均与7S球蛋白的亚基构成存在显著性差异,发生了α-螺旋向其他结构的转化。(2)大豆蛋白水分散液的胶凝过程中,β-亚基含量越高的大豆蛋白水分散液形成凝胶的时间(t0)越早,同时饱和储能模量值(G’(sat))越低,形成凝胶的时间也越短,说明β-亚基比αα’-亚基更容易率先参与凝胶化,但β-亚基含量的升高会导致凝胶弹性降低;所有凝胶的频率相关常数(n)均远小于1,且储能模量(G’)值均存在频率依赖性,说明无论7S球蛋白亚基比例为何都会形成弱凝胶;临界点(γc)的出现随着β-亚基含量的上升而不断提前,说明β-亚基含量的升高虽然提高了凝胶化速率,但是会破坏凝胶的结构。(3)凝胶的持水性与β-亚基的含量呈负相关,从微观结构观察,也证实β-亚基含量更高的凝胶结构越粗糙和松散,说明过高的β-亚基含量不利于强度较高的凝胶的形成。与水分散液相比,凝胶中蛋白质的二级结构在主体上变化不大,依然是β-折叠占据了主导地位,α-螺旋的含量最低。同组分蛋白的无规则卷曲均发生了降低,β-转角变化不明显。分子间相互作用力的结果表明疏水相互作用在凝胶的形成中起主导作用,β-亚基的含量与离子键的贡献呈正相关,与二硫键的贡献呈负相关,且均有显著性差异(p<0.05)通过以上结果,得出结论:7S球蛋白的亚基组成对整个凝胶化过程都有显著性影响,β-亚基含量越高的蛋白组分,水分散液的结构越不稳定,在相同条件下越容易发生凝胶化,但是凝胶弹性也随之降低,凝胶微观结构粗糙,二级结构发生了从有序向无序的转变,二硫键也因被破坏对形成凝胶的贡献降低,逐渐被离子键所替代。
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