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核桃蛋白是一种优质的植物蛋白资源,含有18种氨基酸,氨基酸组成较平衡,必需氨基酸含量丰富,核桃蛋白中谷蛋白所占比例较高,致蛋白质溶解性差,很难广泛应用于食品生产当中。目前,核桃蛋白多用于核桃粉、核桃奶、核桃发酵乳等类型产品,产品类型相对简单。因此,本课题通过超声、糖化、酶解的方式对核桃蛋白进行改性,对其改性产物的功能特性和结构特征进行比较深入的研究,以期提高核桃蛋白应用价值。主要研究结果如下:(1)通过酸沉碱溶法提取核桃分离蛋白(WNPI),研究了不同因素(pH、离子强度、阿拉伯胶)对WNPI溶解性、乳化性及乳化稳定性的影响,结果表明:pH 5.0附近,蛋白的溶解性、乳化性及乳化稳定性都较低。p H 3.0、p H 8.0附近,NaCl、CaCl2、阿拉伯胶的加入均降低蛋白质的溶解性,其中在碱性条件下,NaCl、CaCl2对蛋白质溶解度影响较大,酸性条件下,阿拉伯胶对蛋白质溶解度影响较大,与NaCl相比,CaCl2对溶解度的影响更大。另外,p H 3.0、p H 8.0附近,NaCl引入同时降低蛋白质乳化性和乳化稳定性,阿拉伯胶的引入提高乳化性,但乳化稳定性呈现先下降后提升的趋势。(2)探究了高强度超声处理对WNPI分子结构、理化性质和功能特性的影响。将WNPI溶液在不同的功率(200、400、600 W)和时间(15、30 min)条件下超声处理,然后测定WNPI性质的变化。SDS-PAGE显示蛋白质电泳图谱没有明显变化,表明超声处理尚未破坏共价键。然而,圆二色光谱表明蛋白质二级结构发生变化,超声处理后WNPI的α-螺旋减少,β-折叠、β-转角和无规卷曲增加。经超声处理后的蛋白质表面游离巯基(SH)含量增加,荧光强度降低,说明三级结构发生明显变化。差示扫描量热法(DSC)证实超声处理引起蛋白质明显变性,变性温度和热变性焓降低。WNPI粒径大小随着超声功率和时间的增加而降低,这表明声处理会解离蛋白质聚集体。扫描电镜(SEM)图显示WNPI经超声作用后,其完整的片状结构遭到破坏。超声处理后蛋白溶解性(+22%)、乳化性(+26%)和乳化稳定性(+41%)均有所提高。这些结果表明超声处理能够改善WNPI功能特性。(3)研究了糖化改性对WNPI功能和结构的影响,以WNPI与麦芽糊精(MD)为研究对象,在80℃条件下,通过传统加热(12、24 h)和超声处理(200、400、600 W,40 min)获得WNPI-MD接枝物,对比研究了两种处理方式对WNPI理化性质的影响。超声处理较传统加热更能促进糖接枝,两种处理都能提高WNPI的溶解度、乳化性和乳化稳定性,但是传统加热后WNPI-MD等电点向酸性条件偏移,乳化性和乳化稳定性高于超声处理的接枝物。超声处理接枝物色泽较浅,糖接枝使WNPI游离巯基含量降低,三级结构更加松散。SDS-PAGE反映出WNPI接枝后有大分子聚合物形成,同时伴随着部分低分子量条带的消失。SEM可以看出接枝物有较薄、较完整的片状结构。传统加热后WNPI-MD的α-螺旋、β-转角含量急剧减少,β-折叠、无序结构含量增加,当超声强度增加(400 W、600 W)接枝物的α-螺旋、β-转角含量反而稍微有所增加。(4)采用Trypsin和Alcalase水解处理WNPI(30、60、90 min),对比研究两种酶对WNPI理化性质的影响。结果表明Alcalase比Trypsin的水解效果好,水解产物的溶解度随水解度增加而提高,Trypsin水解产物乳化性及乳化稳定性得到显著提高。Trypsin水解物ζ电位变化和Alcalase相反,其绝对值减小。水解产物游离巯基含量增加,荧光光谱反映出Alcalase对WNPI的三级结构影响较大,最大荧光发射光谱红移810 nm。水解产物二级结构改变明显,α-螺旋、β-转角含量显著减少,β-折叠、无序结构显著增加,Trypsin和Alcalase水解产物二级结构差异不明显。SDS-PAGE显示随水解度提高,部分条带先后消失,同时有新的低分子量条带生成。从微观结构上看Trypsin水解物为片状多孔,Alcalase水解物片状结构尺寸减小。