研究论文
enthusiasticallyDOI ； 10.3969/j.issn. 1673-1689.2017.04.009糊精改性酪蛋白的制备及乳化特性研究
赵建伟 '王丽华5杨新颖 '李丹丹 '田耀旗^ (L食品科学与兹术爾家董歲实验室江南大学，》：苏无锡2M122;2. &.南大.学食品：学苏无锡2M122)
摘要：酪蛋白是一种优良的乳化剂，在等电点PI=4.6附近容易凝沉，采用糊精对酪蛋白进行接
枝改性，拓宽酪蛋白在酸性食品中的虚用范畴s作者以目标蛋白乳化性为指标进行正交试_验设
计，确定了糊精改性酪蛋白制备的最佳工艺，并研究了该改性路番白在不同pH条件下的乳化性
和乳化稳定性。结果表明，在pH为7.8，溫度为110弋，酪蛋白质量农度为20 m g/mL，酪蛋白与
糊精质量比为3:1，反应时间为60 min条件下，制备得到的改性酪蛋白乳化性达到0.887。.此外，
发现改性酪蛋白在pH4和pH5的条件下，乳化性较改性前分别提高了 50.9%和110.7%，乳化
稳定性与改性前相比，在pH4和pH5时分别提高了 54.8%和108.7%>6
关键词：改性酪蛋白；糊精；乳化性；乳化稳定性
中图分类号:TQ 93 文献标志码:A文章编号：1673—1689(2017)04—0389—04
Cain Modification by Dextrin and Emulsibility Characterization of the Complex
ZHAO Jianwei1,2, WANG Lihua1,1, YANG Xinyin^'2, LI Dandan1,2, TIAN Yctoqi12
(1. State Key Laboratory of Food Science and Teconolgy, Jiangnan University, Wuxi 214122, China ； 2. School of
Food Science and Technology, Jiangnan University, Wuxi 214122, China)
Abstract：The isoelectric precipitation at pH4.6 of cain limits its application as a good emulsifier
in food industry.In this study,dextrin-modified cain was prepared which could be ud in acid
foods.The optimization of protein emulsibility was carried out by orthogonal experiment.The
emulsibility and emulsion stability of dextrin-modified cain were studied under different pH
values.The optimal conditions for the modification were as follows：3 mg/mL of cain,3-1 of cain
to dextrin(w/w),pH7.8, and110 °C for60 min.The emulsibility of t he modified cain reached to
0.887. Furthermore,the emulsibility of dextrin-modified cain was incread by50.9% and 110.7%
at pH=4 and pH=5,with the emulsion stability incread by54.8% and 108.7% respectively.
Keywords：modified cain,dextrin,emulsibility,emulsion stability
酪蛋自是乳蛮白质中的一大类，含有人体必需 具有一定的乳化性，在食品制造中有广泛地应用。的8种氨基酸，是一种全价蛋白质(含有全部必需 然而酪蜜白的乳化性对环境变化非常敏感，尤其是氨基酸的蛋白质)除具备营养功能外，酪蛋白还 在其等电点PI=4.6附近，蛋白的溶解性及乳化性显收稿曰期：2015-04-28
基金项目..：国家**干'；25^科技；变撑背划项目f2012BAD37B01-04)。
作者简介：赵建伟（1971 —)，男，江苏无锡人，工学硕士，副教授，主要从事食品科学与工程研究。E-mail:zhaojw@jiangnan.edu
*通信作者：田耀旗（1981 _)，男，湖北黄两人，工学博士，副教授，主要从事食品科学与工程研究。E-mail:yqtian@jiangnan.edu
六级听力原文引用本文：赵建伟，王丽华，杨新颖，等.糊精改性酪蛋白的制备及乳化特性研究[J].食品与生物技术学报，2017,36(04):389-392.
董事长英文食品5 i物枝本營报2017年第36卷第4期I55C T
RESEARCH ARTICLE ZHAO Jianwei,et a l；Cain Modification by Dextrin and Emulsibility
Characterization of the Complex
著降低，因此在酸性食品体系中的应用受到了极大 限制。糊精是一种葡萄糖值(DE)较小的淀粉不完全 水解产物，它无色无味安全性高，制备工艺简单，且 具有多羟基结构，溶解性好，同时生产量大，价格低 廉酪蛋白改性有很多方法，主要有物理，化学和 酶法改性■&各种方法对爾蛋3改性机理不词对其功能性质影响也不同& g前，最常用的方法有酶解、热处理和葡聚糖接枝等，而糊精对酪蛋白的改性研 究未见报道。作者拟采用美拉德反应，将糊精与酪 蛋白进行接椟..反应，旨在提高其_酸性条件T的乳 化性，以扩大酪蛋白在食品I业中的应用范围。
材料与方法
1.1材料与仪器
1.1.1实验材料S米淀粉，济南郭氏伟业化工：有 限公司产品；酪蛋白，河南向富精细化工发展有限 公司产晶；中温a-淀粉酶活力10 000 U/g;_^:：_油，上海嘉里食品3：业有限公司；十二烷基疏酸钠 (SDS)，上海耐因实业有限公司；其他所有试剂均为 分析纯…
1.1.2 实验仪器Hfcolet 5D X C红外光谱仪：Nteolet公謂产品;:TU-1900双光束紫外可见分先光 度计：北京1T析通用仪器有限责任公苛产品;SHZ- 88水浴恒温振荡器：北京中仪提供;PH510型台式 pH仪：杭州科盛机电设备有限公司产品；HH-S恒 温数显油浴锅：杭州天一化工仪器设备有限公爾产 品；LGJ-10冷冻干燥机：北京四环科学仪器厂产品。
1.2试验方法
1.2.1糊精制备称取25 g*米淀粉^加100 mL 蒸馏水置入84 t水浴锅中，充分搅拌20 min溶 解—使用0.1 mol/L NaOH或者HC1黃节pH至6.0 ^移人5 84 ^惺温的蒸镏水中，加适量的中温ct- 淀粉酶水解—100丈煮沸10min灭酶—烘箱干燥 12 ^酶解I艺条件：温度84弋、时间20 min、酶用 量 16 U/gw0
1.2.2糊精改性酪蛋白制备称取一海囊的酪蛋良，溶f0.05 md/L PH 7.8的辚酸盐蒙冲液中，按 一定比例加入糊精，充分搅拌溶解|5，取8mL混合液 f带塞的旋口试管中，适当的反应温度下，反应一 定时间后S：于冰浴冷却，冰箱保存备用。冷冻干燥 后得到改性酪蛋白[@。
1.2.3糊精改性酪蛋白优化工艺根据前期试验结果，选取以33)正交表进行试验，因素水平表如表1所录。
表1正交试验因素水平表
Table 1 Factors and 里evelis of orthogonal experimental design
因素
水平酪蛋白质量浓度/
(mg/mL)
肌(酪蛋白)：
糊精）
时间/min 110320
215240
320160
i.2.4乳化性定蛮白.乳化特性的测寇舞采用Pearee描述的方法[1。】并稍加改进取15 mL质羹浓 度为1 mg/mL的待测样_品溶液，用1mol/L的_盐酸调 节到所窗p H，加人5 m L大豆色拉油，在室温下以 6 000 r/miii：局速興切3 取适量样品，以1mg/raL 的SDS将其稀释100倍后，，以SDS溶液为空白对 厥，
测量500 n m处的吸光值A〇.。用0 m in的吸光度 表录乳化性t
I.2.5乳化稳定性测定.方法同_乳化性的测窠^取
15 mL.處量浓.度为1m g/m L的待测样品溶液，用_盐酸调节到所霈pH，加人5 m L大豆色拉油，在室温 下以6000 r/min携禅3 min，在10 min取样，.以1 m g/m L的SDS稀释100倍7测量500 nm处的吸光 值41，以303溶液为空=白。用1〇11如的吸光度心廉录：乳化稳定性。
结果与讨论
2.1糊精改性酪蛋白条件优化
根据预试验结果，综合考虑选取酪蛋白质量浓 度、糊精酪蛋白质量比，时间3个因素设计正交试 验，选取i9(33)壬交表，具体方案和结果见表2。
结果表明，糊精与酪蛋白反应中，酪蛋白浓度 对改性酪蛋白乳化性的影晌最太.，戾应时间影响次 之，底物配比影响最小。实验得到改性酪蛋白制备 的最佳条件为：酪蛋白质量浓度20 mg/mL，酪蛋白 与糊精威量比为3:1，反应时间60 min。在最优制备 条件下，改性酪蛋白乳化性达到0.887。
2.2改性酪蛋白与原酪蛋白乳化性对比
酪蛋自和改性酪蛋,.白(酪蛋白质量浓度20mg/ m_L，酪蛮Q与糊精质最比为3:1，.反应財间60 min)的乳化性与pH的关系如图1所示。由图1可知，酪 蛋白的乳化性受pH值影响较大D在碑值4~5之
■C B M JOURNAL OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY Vol.36 No.4 2017
赵建伟，等：糊精改性酪蛋白的制备及乳化特性研究
研究论文
改性酪蛋白
化稳定性影嘛较大^与原.酪蛋白乳化稳定性相比， 改性酪蛋白在pH =4时提高了 54.S %,PH =5时提高 了 108.W &玻性酪蛋隹在pH =4.6:fe 翁乳化性和乳 化稳定性较高的貭因.可能是改性酪蛋白的等电点
向：育酸性偏移_(熵：雜萬.p .H =4).酣结果，國此.在.pH = 4.6时溶解度太大增加。
中高级口译
0123456789
P H
图1
不同p H 下酪蛋白及改性酪蛋白的乳化性
Fig. 1 Emulsibility of the cain and the dextrin-modiHed
cain at different pHs
2.3改性酪蛋白与原酪蛋白乳化稳定性对比
A 图2 ¥知_ ,pH 对酪蛋_白和改性酪蛋白的乳
0123456789
pH
图2不同p H 下的乳化稳定性
Fig. 2 Emulsion stability of the cain and the dextrin—
modified cain at different pHs
2.4红外光谱分析
：红外光谱是分析物质结构和化学组成的变化 的一种有效手段。图3分别显琢了改性酪蛋白和糊 精-酪蛋白混合物的红外光谱.图结果发现，在波长 为1 350 cm -1犮右时，接枝物的透过率明显增强，这 是0-H 面内变形振动造成的。兽蛋白与麦芽糊精_ 反应时；末端的羰基与蛋白的氨碁以化学共价键相 连，从而引起末端糖环内的羟基产生变形振动M ，这 说明发生了酪蛋白和糊精.发生了接枝反® ,：_
图_3红外光谱图
Fig. 3 FT -IR spectra of modified cain and physical
mixture of cain and dextrin
qide
结语
1:)由患交试验傳出，在110：尤
，阳=7.8时顧精■
改性酩蛋白反应的最适条件为：酪蛋白质量浓度20
间，由于等电点的出现，使其溶解性下降，因而导致 了其乳化活性的下降。S pH 值远离等电点，分子间 的静电斥力增加，使溶液界面膜加厚，簡时有利于 胶束的形成f 因此.乳化活力得到提髙。而接技酿蛋
公共英语培训班白乳化性在pH =4时提局了 50.9%，pH =5时提局了
110.7%。即当p H 达到酪蛋白的等电点，改性酪蛋白
范围英语乳化活性显著提升，说明了接枝分子对蛋白质的保 护作用。
表2
正交试验方案和结果
Table 2 Results of orthogonal experimental design
实验号乳化性
839
32.073
k
2
1.949
2.320左1
0.691h 0.650h
0.773极差R
0.123
主次顺序 优水平优组合
益3
50
5
0 50 5C 5
443322 110t l
I
白
09876 543210
1.
0.0.0.0.0.0.0.0.0.C
spare是什么意思
II
4物狄名？报2〇17年第36卷第4期1^1
：
RESEARCH ARTICLE ZHAO Jianwei,et a l；Cain Modification by Dextrin and Emulsibility
Characterization of the Complex
m g/mL，酪蛋白与糊精质量比为3:1，反应时间60 mins在此条件下，改性酪蛋g在r>H=4和j>H=5时 乳化性分别提高了 50.9%和110.7%。
2)采用红外光谱图证实了酪蛋白与糊精的反 应生成了接枝共聚物，使改性酪蛋白等电点向低PH环境偏移，从而显著提高酪蛋白在等电点区域 的溶解度、乳化性和乳化稳定性&
3)该改性酪蛋白适用于于酸性饮料等食品中，弥：补了醅蛋:f i在酸性饮料中容易凝沉的缺陷。
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会 议 消 息
会议名称(中文):2017纤维素酶和其他碳水化合物活性酶高登研究研讨会
葡萄英语会议名称(英文)：The Gordon Rearch Seminar (GRS) on Cellulas & Other Carbohydrate—Active Enzymes
所属学科：生物物理学、生物化学及分子生物学，细胞生物学，生物技术与生物工程
开始日期:2017-07-22 结束日期:2017-07-23
优势日语
所在国家：美国具体地点：Andover，NH 主办单位:Gordon Rearch Conference
联系人:Gordon Rearch Conference 联系电话:401-783-7644 传真:401-783-7644
通讯地址：512 Liberty Lane West Kingston, RI 02892 USA
会议网站：/progmms.aspx?id=14682
会议背景介绍：
The Gordon Rearch Seminar on Cellulas and Other Carbohydrate -Active Enzymes is a unique forum for graduate students, post-docs, and other scientists with comparable levels of experience and education to prent and exchange new data and cutting edge ideas.
The focus of this meeting is on the latest developments with regards to cellulas and other carbohydrate active enzymes. This iteration of the meeting is particularly focud on tho enzymes important in biofuels and nutrition, however other topics related to the enzymes are welcome as well.
WffAYM JOURNAL OF FOOD SCIENCE AND BIOTECHNOLOGY Vol.36 No.4 2017
