1、分光光度法测定大豆分离蛋白乳化活性的研究第 26 卷第 5 期2005 年 10 月河南_T-业大学 (自然科学版 )JournalofHenanUnivemityofTechnology(NaturScienceEdition)Vo1.26.No.50ct.20o5文章编号:1673-2383(2005)05-0065-03分光光度法测定大豆分离蛋白乳化活性的研究阮诗丰,郭兴凤,周媛媛,肖新生(河南_T-业大学粮油食品学院河南郑州 450052)摘要:用 722S 型分光光度计对大豆分离蛋白乳化活性进行了测定,考察不同油相体积分数,均质程度,稀释倍数等因素对实验结果的影响,同时用几种大豆分离
2、蛋白进行重复性实验.结果表明:在油相体积分数为 0.25,均质速度为 10000r/rain,均质时间为 1rain 的条件下制备乳状液,取出 50L 乳状液稀释 100 倍,可以测得系统误差小 ,重复性高的乳化活性指标.关键词:大豆分离蛋白;乳化特性;乳化活性中图分类号:TS201.2 文献标识码:B0 前言乳化是一种液体以微小液滴或液晶形式均匀分散到另一种不相混溶的液体介质中形成的具有相当稳定性的多相分散体系的过程lj.就食品体系而言,食品蛋白质的乳化特性是指其能使油与水形成稳定的乳状液而起乳化剂的作用.乳化特性一直是食品工业关心的蛋白质的功能特性之一.大豆分离蛋白(SoybeanProt
3、einIsolate,SPI)是食品体系中广泛使用的一种蛋白质,以其功能性质优异,蛋白含量高,添加到食品中后,可以使产品性能改善,营养强化,成本降低,倍受消费者和应用厂商的欢迎2j.在国外,大豆分离蛋白已被应用于肉制品,乳制品,烘焙制品,糖果,保健食品,儿童食品,快餐,学校午餐等众多领域.其乳化特性的好坏直接影响到了相关产品的生产和开发应用.所以,国内外对大豆分离蛋白的乳化特性进行了大量的研究.乳化特性的普遍表征参数有乳化能力,乳化稳定性,乳化活性等.分光光度计法,离心法,电导法等许多方法被用于研究其乳化特性中的各个参数,还有用傅立叶变换红外技术研究其乳化机理.4j.但是还没有一种操作简单,重
4、复性好,可靠性高的标准测定方法,这对各实验室的收稿日期:200503_o1作者简介:阮诗丰(1979-),女 ,湖北成宁人,硕士研究生 ,主要从事植物蛋白工程方面的研究.结果比较,同领域的学术交流,大豆蛋白商品的流通都非常不利.笔者主要结合前人研究成果,考察用分光光度计测定大豆分离蛋白质乳化活性表征参数的各个影响因素,对测定 SPI 乳化特性的方法进行探讨.1 枕料与方法1.1 实验材料1.1.1 实验原料吉林不二大豆分离蛋白;山东香驰大豆分离蛋白;美国 SUPRO 大豆分离蛋白;河南安阳大豆分离蛋白;哈高科大豆分离蛋白;青岛嘉里金龙鱼牌大豆油.1.1.2 主要实验仪器722S 分光光度计 :
5、上海精密科学仪器有限公司;FA25 型电动均质机:上海 FLUKO 流体机械制造有限公司;LIBRORAE 卜 20 电子天平:日本岛津;微量取样器:上海荣泰生化工程有限公司.1.2 实验方法】1.2.1 乳状液的制备用 pH 为 7.0,离子强度为 0.1 的磷酸盐缓冲溶液配制 0.5%(/V)大豆分离蛋白溶液,按比例加入大豆油,混合液总体积保持为 40mL.用均质机将混合溶液均质一定的时间,制得乳状液待用.1.2.2 分光光度计法测定 SPI 乳化活性用微量取样器取出底部的乳状液 50L,用0.1%(/V)SDS(十二烷基硫酸钠)溶液稀释到66 河南工业大学(自然科学版)第 26 卷一定倍
6、数后放入比色皿中,以相同的 SDS 溶液作参比液,立即测定其在 500nm 处的吸光度 A,根据赵国华等 J 的方法进行简化,乳化活性 EA 用零时刻的吸光度来表征:EA=A0或用乳化活性指数,即每克蛋白质的乳化面积来表示 E7J:2.3032AsooNA瓜而_式中:c:溶液中样品蛋白质浓度;:油相体积分数;N:稀释倍数.1.2.3 对测定方法重复性的评价用分光光度计法测定多种大豆分离蛋白的乳化活性,每种测定均重复多次,计算结果的标准方差(SD:standarddeviation)和变异系数 (CV:coefficientofvariation)来反映此测定方法重复性.2 结果与讨论2.1 油
7、相体积分数对乳化活性的影响配制 0.5%的蛋白溶液,以油相体积分数分别为 0.10,0.20,0.25,0.40,0.50,0.60,0.75,均质速度 10000r/min,均质时间 1min,取 50 乳状液稀释 100 倍,测定吸光度 A,结果见图 1.1.4001.20o1.0o00.800O.6000.400O.20oO.0o0O.000.100.2O0-3O0.400.500.6o0.7O0.8O油相体积分数图 1 吸光度随油相体积分数的变化从图 1 可以看出,当油相体积分数在 0.10 和0.20 处时,吸光度 A 的值非常大,大于 0.900,超出了分光光度计的测定范围,而油相
8、体积分数从0.25 上升到 0.50 的过程中,吸光度的值在 0.500到 0.300 的范围内呈缓慢的下降趋势.当油相体积分数大于 0.50 时,形成的乳状液本身很不稳定,取出的微量乳状液转移到比色皿时,油相迅速分离,浮到了比色皿的上部,使得吸光度的测量值非常低.因此最终选取最佳的油相体积分数为O.25.2.2 均质时间和均质速度对乳化性能的影响均质时间和均质速度,甚至是均质类型对乳状液形成影响都很大,由于实验条件限制,笔者仅对均质时间和速度对乳化性的影响进行了研究.选取 10000r/min 和 16000r/min 两个均质速度,依次均质 1min,2min,3min 和 4min,取
9、50L乳状液稀释 100 倍,测定其吸光度,结果如图 2所示.0.6000.500器 000O.3000.2000.1OO0.00023均质时间/rain图 2A 随均质时间和均质速度的变化由图 2 可以看出,当均质速度一定时,均质时间对吸光度的影响不是很大,但当均质速度较高时,稀释液吸光度明显增大,主要是因为均质速度高使得蛋白质分子和油形成的乳状液较好,但总的来说测定结果的差别不大.因此,选用 10000r/min 的速度均质 1min 制备乳状液.2.3 稀释倍数对乳化活性的影响配制 0.5%的蛋白溶液,油相体积分数 0.25,以 10000r/min 均质速度均质 1min,取出 50乳
10、状液分别稀释 100,200,300,500,1000,1500 倍考察稀释倍数对乳化活性的影响,结果见图 3.越图 3 吸光度 A 随稀释倍数的变化由图 3 可以看出,将乳状液稀释 100300 倍时,吸光度 A 与稀释倍数基本呈线性关系,稀释倍数越小,吸光度的值越大.在这个范围内,稀释倍数对乳化活性指数测定结果的影响不是很大,见表 1.但当稀释倍数超过 500 时,稀释倍数和吸光度 A 没有一定的线性关系,EAI 值变小,说明当稀释倍数过大,测定结果误差较大,所以可以选用100300 的稀释范围,为了减少仪器测定时的误差,本研究选取稀释倍数为 100 倍.第 5 期阮诗丰等:分光光度法测定
11、大豆分离蛋白乳化活性的研究 67表 1 不同稀释倍数下的 EAI 值稀释倍数 10020030050010001500,1.5481.7761.6801.1790.0700.2872.4 不同 SPI 的重复性实验结果取 4 种不同的大豆分离蛋白,蛋白质浓度0.5%,油相体积分数 0.25,10000r/min 的速度均质 1min,取出 50L 稀释 100 倍,立即在 500nm处测定其吸光度,每个样品重复 8 次,求平均值,结果见表 2.表 2 不同大豆分离蛋白分光光度计法测定 EAI4 种 SPI 呈现不同的乳化活性,除 2 号样品外,其余 3 种 SPI 的乳化活性较为接近.除了 2
12、 号外,变异系数都小于 10%,说明该方法的重复性较好.由于 2 号样品测定的 A 值较小,所以测定结果的相对误差较大.3 结论实验结果表明,用分光光度法测定大豆分离蛋白乳化活性时,当蛋白质浓度 0.5%,油相体积分数为 0.25,蛋白溶液和油的总体积保持 40mL,10000r/min 的均质速度均质 1min 制备乳状液,取出 50 血乳状液稀释 100 倍,立即在 500am 处测定其吸光度,可以得到重复性较好,误差较小的测定结果.参考文献:1梁治齐,宗惠娟 ,李金华.功能性表面活性剂M.北京 :中国轻工业出版社,2002.113115.2陈莹,沈蓓英 ,刘复光.大豆与大豆蛋白制品J.中
13、国油脂,1994,19(5):3 10.6蔡立志,宋玉兰 ,黄丽卿.大豆蛋白的乳化功能及表征研究J.食品科学,1999,10:2023.4杨为进,刘会洲 ,陈家镛,等.SDS 对溶菌酶溶液乳化作用的影响研究J.过程工程学报,1996,17(3):254258.5KevinNP,JohnEK.Emulsifyingpropertiestoproteins:evaluationofaturbidimetrictechniqueJ.JAgrieFoodChem,1978,26(3):716723.6赵国华,明建 ,陈宗道.酶解大豆分离蛋白乳化特性的研究J.中国粮油,2002,17(2):4850.7
14、江志炜,沈蓓英 ,潘秋琴.蛋白质加工技术M.北京 :化学化工出版社,2002.192.STUDY0NMEASURINGOFTHEEMULSIFYINGACTIVITY0FSPIWITHSPECTR0PH0T0METERRUANShi-feng,GUOXing-feng,ZHOUYuan-yuan,XIAOXin-sheng(SchoolofFoodScienceandTechnology,HenanUniversityofTechnology,Zhengzhou450052,China)Abstract:Theemulsifyingactivity(EA)ofsoybcanproteiniso
15、late(SPI)wasmeasuredwithspectr0ph0t0meterat500nm.Theeffectoftheratioofsoybeanoiltoaqueousproteinsolution,degreeofhomogenizationanddilutiontimesonthetestresultwasstudied.SeveralSP1wereusedtorepeattheexperiments.Theresultsshowedthatthevalueofemulsifyingactivitywithhighrepeatabilityandlowsystematicerrorwasobtainedunderthefollowingcondi-tions:theratioofsoybeanoiltoaqueousproteinsolutionwas0.25;speedofhomogenizationwas10O00r/min;homogenizationtimewas1min;50ttLaliquotsoftheemulsionweredilutedfor100timeswithSDSsolution.Keywords:SPI;emulsifyingproperty;emulsifyingactivity
