【摘 要】
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[目的]杏鲍菇(Pleurotus eryngii)蛋白质含量丰富,是一种优质的植物蛋白质资源。然而在加工过程中,其功能性质极易受到影响。因此,本课题主要研究高压脉冲电场和TG酶处理对蛋白质的影响,探究蛋白功能性质与微观结构的关系,以期为杏鲍菇加工和杏鲍菇蛋白的利用提供理论依据。[方法]采用Osborne分级提取法提取杏鲍菇蛋白质,通过高压脉冲电场(PEF)、TG酶以及复合处理,分别研究杏鲍菇蛋白
【基金项目】
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食用菌山西省科技创新重点团队(201805D131009); 山西农谷建设科研专项(SXNGJSKYZX201903);
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[目的]杏鲍菇(Pleurotus eryngii)蛋白质含量丰富,是一种优质的植物蛋白质资源。然而在加工过程中,其功能性质极易受到影响。因此,本课题主要研究高压脉冲电场和TG酶处理对蛋白质的影响,探究蛋白功能性质与微观结构的关系,以期为杏鲍菇加工和杏鲍菇蛋白的利用提供理论依据。[方法]采用Osborne分级提取法提取杏鲍菇蛋白质,通过高压脉冲电场(PEF)、TG酶以及复合处理,分别研究杏鲍菇蛋白的结构特性、功能性质、流变特性及消化特性,蛋白结构特性包括游离巯基含量、扫描电镜、SDS-PAGE、粒径分布、Zeta-电位、内源性荧光及二级结构,功能性质包括溶解性(SA)、持水性(WA)、乳化性(EAI)和乳化稳定性(ESI)、起泡性(FC)和起泡稳定性(FS),流变特性包括稳态流变及动态流变特性,消化特性包括消化率、水解度、游离氨基酸、多肽含量及消化产物的抗氧化性。[结果](1)PEF处理场强1500 V/cm条件下杏鲍菇蛋白的游离巯基含量增加8.35%,微观形态表现为异形体结构增多,薄片变厚且疏松,有碎片产生,PEF处理对蛋白分子量影响较小,蛋白粒径表现为先降低后增加,内源性荧光强度先增加后降低,二级结构中α-螺旋和β-转角增加,β-折叠减少;TG酶处理后的蛋白游离巯基含量先增加后降低,从微观形态可以看出,TG酶添加量较少时出现了小的交联体,呈现出蜂窝状,随着酶量的增加,聚合体体积不断增大,而过量的酶造成了蜂窝状结构不稳定出现塌陷,分子量和粒径变化与微观结构变化一致,TG酶的增加致使蛋白小分子量条带逐渐消失,而180 k Da以上的条带逐渐加深,可溶性蛋白的粒径减小,内源性荧光强度先增加后降低,最大吸收波长发生了蓝移,其二级结构变化为α-螺旋和β-转角增加,β-折叠减少;相较于单独TG酶处理,1500 V/cm PEF+1%TG酶复合处理后游离巯基含量降低6.82%,微观结构下蛋白的网状结构增多且孔洞更加均匀,180 k Da以下的条带变浅且进样口处加粗,平均粒径整体变小,内源性荧光强度先降低后升高。(2)1500 V/cm PEF处理后杏鲍菇蛋白表现为良好的SA、FC和FS,与未处理相比,分别增加了7.91%、13.95%、7.94%,而对蛋白的WA影响不显著;随着TG酶量的增加,WA、EAI、ESI、FC、FS均呈先增大后减小的趋势,在TG酶添加量为1%时,杏鲍菇蛋白表现出良好的WA、ESI、FC和FS,与未处理相比,分别增加了18.56%、24.39%、7.74%和11.14%;复合处理后杏鲍菇蛋白表现出良好的WA、EAI、ESI,与单独使用TG酶处理,分别提高了2.3%、13.33%、8.3%。(3)随着PEF处理电场强度的增加,杏鲍菇蛋白的剪切应力、表观粘度及黏度系数(K)呈先减小后增大,对动态流变的影响较小,并未明显改善溶液稳定性;TG酶交联增加了杏鲍菇蛋白溶液的稠度,大分子聚集物及网状结构的形成使溶液表观粘度增加,产生了更大的剪切应力,TG酶交联使G’和G’值持续增加,tanδ值不断减小,蛋白溶液的凝胶体系更加稳定;与单独TG酶处理相比,复合处理下剪切应力、表观粘度及黏度系数均有所增大,且在动态剪切中表现出更大的G’和G’值以及更加靠近0.1的tanδ值,复合处理下杏鲍菇蛋白溶液凝胶体系更加稳定。(4)通过体外模拟消化,TG酶处理及复合处理较未处理促进了蛋白质的消化,最终消化率分别增加了9.97%和17.54%,水解度和游离氨基酸含量增加,随着消化时间的增长,各组的多肽含量逐渐降低,降低程度依次为复合处理>TG酶处理>PEF处理,这与游离氨基酸含量的变化结果相一致;通过抗氧化性研究发现,PEF处理可提高消化液的抗氧化活性,复合处理后消化液抗氧化活性高于TG酶处理。[结论]PEF处理能够有效促进TG酶的交联作用,从而更好的增强溶液的凝胶体系,提高杏鲍菇蛋白质的消化性质。PEF和TG酶复合处理后杏鲍菇蛋白质结构、功能性质得到不同程度的改善。
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