植酸酶处理对樟树籽仁蛋白结构功能及体外消化的影响

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樟树(Cinnamomum camphora)作为一种新的植物油脂和蛋白资源,其籽仁含油量达55-65%,中链甘油三酯含量达90%以上,属于天然中碳链油脂,蛋白质含量达18%以上。植酸(肌醇-1,2,3,4,5,6-六磷酸,IP6)是大多数谷物和豆类种子中磷的主要储存形式,但作为抗营养因子,植酸会抑制消化酶的活性,影响人体对微量元素、矿物质和蛋白质的吸收。樟树籽仁(Cinnamomum camphora seed kernel)中也含有一定量的植酸,植酸的存在可能会限制樟树籽仁分离蛋白的应用。本研究采用添加外源性植酸酶的方法降低樟树籽仁分离蛋白中植酸的含量,通过对酶处理工艺条件(时间、温度、添加量、pH)的优化,制备不同植酸含量的樟树籽仁分离蛋白样品,并进一步探究植酸含量的变化对樟树籽仁分离蛋白结构、理化性质、功能特性及体外消化的影响,为促进樟树籽仁分离蛋白的应用提供理论基础。主要研究内容如下:第一部分采用传统的碱提酸沉法分离樟树籽仁蛋白,并选择在酸沉淀阶段添加植酸酶,通过对温度、时间和添加量的调控,制备不同植酸含量的樟树籽仁分离蛋白样品。结果表明,植酸酶在室温(25℃)下具有较好的活性,且最适pH与提取蛋白质过程(酸性沉淀)pH重合,在20 U/g、pH 5.0、25℃,分别控制植酸酶的处理时间为0、5、10、20、40、60 min后,可简捷、高效地制备出不同植酸含量的樟树籽仁分离蛋白样品。第二部分研究了植酸含量的变化对樟树籽仁分离蛋白结构和理化性质的影响。结果表明,经植酸酶处理后,樟树籽仁分离蛋白的二级结构变化不显著,游离巯基含量有所增加,且粒径更小,热稳定性更好;在电位方面,植酸含量的降低对电位的影响明显,体系的电位向正电性方向偏移,经过植酸酶处理后樟树籽仁分离蛋白的等电点由pH 4.7偏移至pH 5.1。第三部分研究了植酸含量的变化对樟树籽仁分离蛋白功能特性和体外消化的影响。结果表明,植酸酶处理对樟树籽仁分离蛋白的功能特性和体外消化有一定的改善作用。在功能特性方面,植酸酶处理改善了樟树籽仁分离蛋白在pH 4时的溶解度,提高了乳化性、乳化稳定性和起泡稳定性。在模拟体外消化方面,植酸酶处理提高了樟树籽仁分离蛋白在胃消化阶段的蛋白质释放率,且游离氨基酸含量更高,更容易被消化酶水解为小分子肽或氨基酸。综上所述,本研究通过添加植酸酶降低樟树籽仁分离蛋白中植酸的含量,并对酶处理条件进行优化,制备不同植酸含量的樟树籽仁分离蛋白样品。植酸酶处理后在保留樟树籽仁分离蛋白大部分二级结构基础上,对其热稳定性、起泡稳定性、乳化性、乳化稳定性具有改善作用。此外,植酸酶处理对樟树籽仁分离蛋白体外消化率的提升有积极影响,并显著提高蛋白质的生物可及性。这为樟树籽资源的高值化利用提供理论依据。
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