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酶解改性技术在提高核桃蛋白粉溶解性中的研究

核桃作为高蛋白、高脂肪的食物，其具有较高的营养价值、经济价值以及药用价值[1]。在食用方面，核桃可以直接食用或者作为辅料加入其他营养产品中，增加营养品的功能性。但在深加工方面，现有的研究多集中于核桃油的制备方面，而对核桃蛋白粉的研究较少，降低了核桃的附加值[2]。

核桃蛋白主要包括清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白以及谷蛋白，蛋白质含量高达24%，且富含人体必需的氨基酸[3]，但谷蛋白不溶于水，导致核桃蛋白在水中的溶解性较差。在深加工处理阶段，由于加工条件的影响，蛋白质的溶解性变差，在人体内的消化吸收性能降低，营养价值无法更好地被人体吸收利用[4]。因此，提高核桃蛋白粉的溶解性至关重要。酶解改性技术作为生物改性的一种，具有条件温和、专一性强、安全性高等优点，在蛋白质改性方面应用广泛。酶解改性技术主要是通过破坏蛋白质的肽键，使蛋白质内部的亲水基团暴露出来而增加其在水中的溶解性[5-6]。GUAN等[7]采用胰蛋白酶对燕麦蛋白进行酶解改性处理，使得燕麦蛋白溶解性显著提高，乳化性和起泡性显著下降。MA等[8]对花生蛋白进行酶解改性处理，使其溶解性显著提高，因此可尝试将胰蛋白酶应用于大豆蛋白制品中。

1材料与方法

1.1试剂与仪器

1.1.1试剂

核桃粉（实验室自制）；氯化钠（AR，南京化学试剂股份有限公司）；胰蛋白酶（质谱级，泽叶生物）；去离子水（实验室自制）；HCl、正己烷（AR，上海麦克林生化科技有限公司）；NaOH（AR，南京化学试剂股份有限公司）。

1.1.2仪器

YJ1002型电子天平（上海精密科学仪器有限公司）；JC-9870A型全自动凯氏定氮仪（青岛智汇谷信息技术有限公司）；SHA-C水浴恒温振荡器（常州隆和仪器制造有限公司）；DF-101S集热式恒温加热磁力搅拌器（郑州科华仪器设备有限公司）；TD5Z型台式低速离心机（湖南凯达科学仪器有限公司）；雷磁PHSJ-6L型pH计（上海仪电科学仪器股份有限公司）。

1.2酶解改性核桃蛋白粉

1.2.1酶解改性核桃蛋白粉的实验流程

用电子天平准确称取实验用核桃蛋白粉10g置于250mL的圆底烧瓶中并加入10mL的去离子水使其分散溶解得到分散液，将圆底烧瓶置于45℃的水浴恒温振荡器中处理10min，当分散液的温度达到45℃后，按照1000U·g-1蛋白粉的量加入胰蛋白酶，并采用pH计测试分散液的pH值，采用HCl和NaOH将分散液的pH值调整至初始pH状态，并取样对分散液的水解度进行测试。当核桃蛋白粉的水解度达到2%时，将圆底烧瓶取出，在90℃的恒温水浴锅中灭酶处理10min，处理后将样品冷却冻干。

1.2.2酶解改性核桃蛋白粉单因素实验分析

根据前人研究成果可知，在酶解改性技术中，酶用量（0.1%、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.6%和0.7%）、料液比（5∶1、7∶1、9∶1、11∶1、13∶1和15∶1）、酶解温度（30℃、40℃、50℃、60℃、70℃和80℃）以及酶解时间（10min、20min、30min、40min、50min和60min）是影响核桃蛋白粉溶解性的关键性因素。本文通过单因素实验分析方法，固定其余变量，改变一个实验条件，探索酶解改性技术提高核桃蛋白粉的溶解性的关键技术指标。

1.3测试与表征

1.3.1蛋白质含量测定

根据《食品安全国家标准食品中蛋白质的测定》（GB5009.5—2016）对核桃蛋白粉的蛋白质含量进行测试[9]。

1.3.2氨溶指数测定

准确称取核桃蛋白粉样品2g并溶解于90mL的去离子水中得到蛋白粉溶液，采用HCl和NaOH将溶液的pH调整至2.0～9.0并转移至100mL容量瓶中，用去离子水定容至刻度线。在10000r·min-1的条件下将溶液高速离心30min，离心结束后静置10min测量上清液中的蛋白质含量，上清液中的蛋白含量占样品中总蛋白含量的百分比即为核桃蛋白的氮溶指数（NitrogenSolubilityIndex，NSI)。

1.3.3水解度测定

核桃蛋白粉的水解度（Degreeofhydrolysis，DH）根据pH-stat法进行测试，记录酶解过程中NaOH的用量。水解度W的计算公式为

式中：W为水解度，%；B为NaOH的用量，mL；Nb为NaOH的摩尔浓度，mol·L-1；α为氨基的解离度，胰蛋白酶的校准因子1/α为3.60；Mp为核桃蛋白粉的质量，g；htot为核桃蛋白的肽键总数，7.35mmol·g-1。

2结果与分析

2.1酶用量对核桃蛋白溶解性的影响

在料液比为9∶1、酶解温度为50