一种磷酸化改性提高卵白蛋白乳化性的方法
【技术领域】
[0001] 本发明具体涉及一种磷酸化改性提高卵白蛋白乳化性的方法。
【背景技术】
[0002] 磷酸化是将磷酸基团加在中间代谢产物上或蛋白质上的过程，其机理是无机磷酸 与蛋白质上特定的氧原子或氮原子形成-C-O-Pi或-C-N-Pi醋化反应，从而引进磷酸根基 团，提高蛋白分子之间的静电斥力，增加蛋白的电负性，使之更易分散，进而改善蛋白的乳 化性。而且磷原子是生物膜的重要组成成分，是所有生物体不可缺少的元素之一，从毒理学 的角度看，磷酸根离子为所有生物代谢所必需，但其必须从膳食中获得，所以蛋白质的磷酸 化改性是一种实用、有效的方法。
[0003] 卵白蛋白是鸡蛋清中的主要蛋白，其含量约占蛋清蛋白质的54%~63%。蛋清是一种 优质蛋白，含有8种人体必需氨基酸，还含有部分人体必需的微量元素，其蛋白质含量高达 90%，水溶性好，易被人体吸收利用；另外，卵白蛋白能快速提供能量，促进机体的生长发育 和新陈代谢，加速伤口愈合和血红蛋白合成。卵白蛋白为磷酸糖蛋白，是具有高度二级结构 的球型结构，相对分子质量为43. OkDa，等电点为4. 5, 50%以上为疏水氨基酸残基，含3. 5% 糖基及埋藏于疏水中心内部的1个二硫键、4个自由巯基，天然卵白蛋白的巯基虽然包裹在 分子内，但在蛋白质因变性而展开的过程中发挥很大作用，热处理下蛋白质凝胶结构的稳 定性以及蛋白质聚集体的形成都与巯基有关，且卵白蛋白相对有序度较高，结构较为致密， 自然卵白蛋白在储运过程中会转化为热稳定性的S-卵白蛋白构型。正是由于卵白蛋白的 结构独特性决定其在分子改性以改善其功能特性时，呈现出与其他常用食品蛋白不同的机 理与条件。随着蛋品深加工、综合利用的研宄深入，鸡蛋生物活性成分的多级联产提纯技术 日趋发展与完善，卵白蛋白作为鸡蛋清中含量最大的蛋白组分，是各种方法提纯其它功能 活性成分时必须首先分离的对象。
[0004] 蛋白质分子与多相体系中的脂肪、水等分子间相互作用形成乳化性，其被作为衡 量蛋白质促进油-水型乳状液形成能力的指标，受疏水基团、亲水基团及氨基酸种类、数量 的影响。由于卵白蛋白具有良好的起泡性、胶凝性、乳化性、持水性等特性，是食品加工中的 重要原辅料。但其欠理想的乳化性限制其在乳化体系中的应用。因此，加深对卵白蛋白的 研宄，采用生物、物理或化学方法对卵白蛋白进行改性能够改善并提高卵白蛋白的乳化性， 进一步扩大其在食品中的应用，对促进其高效综合利用具有重要意义。目前，卵白蛋白改 性的方法主要有物理、化学及酶法，即可通过改变卵白蛋白的氨基酸组成、蛋白质的分子大 小、疏水基团的数量以及表面静电荷数等手段提高卵白蛋白的乳化性。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种磷酸化改性提高卵白蛋白乳化性的方法，其可显著提 高所得卵白蛋白的乳化性，有利于促进卵白蛋白在乳化体系中的应用。
[0006] 为实现上述目的，本发明采用如下技术方案： 一种磷酸化改性提高卵白蛋白乳化性的方法，是将卵白蛋白加水配成质量浓度为5. 0% 的蛋白溶液，然后在蛋白溶液中加入卵白蛋白质量3. 0%的三聚磷酸钠，并调pH值为7. 6，再 将混合液置于39°C的水浴锅中进行磷酸化反应，反应时间为153min，反应结束后收集上清 液，经冷冻干燥得改性后的卵白蛋白。
[0007] 所述卵白蛋白来源于鸡蛋清，其具体提取方法为：选择无污染、无裂缝的新鲜鸡 蛋，将蛋白与蛋黄分离后，将蛋白与去离子水按质量比为1:1混合进行稀释，在25°C下磁 力搅拌lOmin，用纱布过滤，然后边磁力搅拌边缓慢加入混合液质量15%的PEG8000 ;搅拌 1-2h后将混合液在5000r/min的条件下离心20min，取上清液；边磁力搅拌边用lmol/L HCl 调pH值至4.5,静置30min后产生沉淀，收集沉淀即为卵白蛋白纯品，冷冻干燥后冷藏备用。
[0008] 本发明的显著优点在于:采用本发明方法对卵白蛋白进行改性，其乳化活性可达 0. 513,与未改性的卵白蛋白相比，其乳化性有显著提高，且其处理方法简单，有利于促进卵 白蛋白在乳化体系中的应用。
【附图说明】
[0009] 图1为不同反应温度对卵白蛋白乳化性的影响。
[0010] 图2为不同反应时间对卵白蛋白乳化性的影响。
[0011] 图3为不同STP用量对卵白蛋白乳化性的影响。
[0012] 图4为不同pH值对卵白蛋白乳化性的影响。
[0013] 图5为反应温度与pH值对卵白蛋白乳化活性影响的响应面图（a)和等高线分析 图（b)〇
[0014] 图6为pH值与反应时间对卵白蛋白乳化活性影响的响应面图（a)和等高线分析 图（b)〇
【具体实施方式】
[0015] 为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合【具体实施方式】对本发明所述的 技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
[0016] 1仪器和试剂 1. 1实验仪器 722型可见分光光度计(上海舜宇恒平科学科学仪器有限公司）；FJ200-SH数显高速分 散均质器(上海标本模型厂）；离心机（上海安亭科学仪器厂）；HJ-3数显恒温磁力搅拌器 (常州振华仪器有限公司）；FD5-2. 5真空冷冻干燥器（SM，U. S. A)，FA2004电子天平(上海 舜宇恒平科学科学仪器有限公司）;HH-S2恒温水浴锅(金坛市成辉仪器厂）;PHSJ-4A实验室 pH计(上海精密科学仪器有限责任公司）；25mm透析袋（BIOSHARP，U. S. A)等。
[0017] 1.2材料与试剂 鲜鸡蛋(湘西吉首阳光超市购置）；金龙鱼食用调和油(广东省深圳市）；三聚磷酸钠， 十二烷基磺酸钠，PEG8000, NaOH，浓盐酸均为国产分析纯试剂。
[0018] 2实验方法 2. 1卵白蛋白的提取 所用卵白蛋白的提取方法为：选择无污染、无裂缝的新鲜鸡蛋，将蛋白与蛋黄分离后， 将蛋白与去离子水按质量比为1:1混合进行稀释，在25°C下磁力搅拌lOmin，用纱布过滤， 然后边磁力搅拌边缓慢加入混合液质量15%的PEG8000 ;搅拌1-2h后将混合液在5000r/ min的条件下离心20min，取上清液；边磁力搅拌边用lmol/L HCl调pH值至4. 5,静置30min 后产生沉淀，收集沉淀即为卵白蛋白纯品，冷冻干燥后冷藏备用。
[0019] 2. 2磷酸化改性工艺 将所得卵白蛋白加去离子水配成质量浓度为5. 0%的蛋白溶液，然后加入三聚磷酸钠， 调PH值后置于水浴锅中进行磷酸化反应，反应结束后收集上清液，冷冻干燥后备用。
[0020] 2. 3卵白蛋白乳化性测定 将经不同条件磷酸化处理后的卵白蛋白，分别溶解于pH值为7. 4、0. lmol/L的磷酸缓 冲液中，配制成0. 5mg/L的蛋白溶液样品。然后于IOmL调和油中分别加入20mL样品，室温 下以10000r/min均质lmin，然后立即从底部吸取100 μ L均质后的乳化液，加入5mL质量分 数为0. 1%的SDS，充分混匀后，以等量0. 1%的SDS溶液作空白，在500nm处测其吸光度A1, 即为乳化活性Ea;静置IOmin后，再次测定吸光度A 2，计算得乳化稳定性Es。乳化稳定性的 计算方法为！Es=A1 X V (A1-A2)，其中，t为静置时间。
[0021] 2. 4单因素试验 2. 4. 1不同反应温度对卵白蛋白乳化性的影响 将蛋白溶液的pH值调至8. 0, STP添加量为卵白蛋白的5. 0%，分别将反应温度设为15、 20、25、30、35、40、45°〇，反应18011^11，测定反应后各蛋白样品的乳化性。
[0022] 2. 4. 2不同反应时间对卵白蛋白乳化性的影响 将蛋白溶液的pH值调至8. 0, STP添加量为卵白蛋白的5. 0%，在35°C下分别将反应时 间设为30min、60min、120min、180min、240min、300min，测定反应后各蛋白样品的乳化性。
[0023] 2. 4. 3不同S