碱性提取 pH 值对巴约豆(Phaseolus vulgaris L.)浓缩蛋白结构、功能特性、水解及抗氧化活性的影响

【字体: 时间:2025年05月26日 来源:Food Research International 7.0

编辑推荐:

  植物蛋白在功能性等方面存在局限,为探究提取 pH 对巴约豆浓缩蛋白(BBPCs)的影响,研究人员以不同高碱性 pH 提取,发现高碱性提升表面疏水性等结构与功能特性,水解度和抗氧化性无显著差异,为其应用提供参考。

  
在全球人口增长的大背景下,可持续蛋白质来源的需求日益迫切,植物蛋白因健康、经济、可持续等优势受到广泛关注。然而,包括豆类在内的植物蛋白存在溶解度低、持油能力弱、胃肠消化率不足等问题,这些缺陷与蛋白质的二级和三级结构密切相关,其结构通过共价键、二硫键、疏水和静电相互作用稳定。如何通过提取条件优化改善植物蛋白的功能特性,成为食品科学领域的重要课题。

墨西哥蒙特雷科技大学(Tecnologico de Monterrey)的研究人员针对巴约豆(Phaseolus vulgaris L.)这一墨西哥常见食用豆类,开展了提取 pH 值对其浓缩蛋白(BBPCs)结构与功能影响的研究。该研究成果发表在《Food Research International》,旨在通过调控碱性提取 pH 值,解析蛋白结构变化与功能特性提升的关联,为巴约豆蛋白在植物基食品中的应用提供理论依据。

研究主要采用了以下关键技术方法:通过不同碱性 pH 值(8、9、10、11)进行蛋白提取,运用傅里叶变换红外光谱(FTIR)分析蛋白质二级结构变化,测定表面疏水性、二硫键含量等结构参数,评估水和油吸收能力、乳化性、起泡性等功能特性,并通过体外胃肠水解实验分析水解度和抗氧化活性。

蛋白质结构变化


高碱性提取条件(pH≥8)显著提高了 BBPCs 的表面疏水性(p<0.05)和二硫键含量,傅里叶变换红外光谱分析表明蛋白质二级结构发生重排,表现为 α- 螺旋结构减少,β- 折叠和无规卷曲结构增加,说明碱性环境促使蛋白质分子展开,暴露更多疏水基团和反应位点。

功能特性改善


结构变化直接提升了 BBPCs 的技术功能特性。随着 pH 升高,水吸收能力、油吸收能力、乳化活性指数和起泡能力均显著增强(p<0.05)。其中,pH 11 提取的蛋白表现出最强的功能特性,表明适当的碱性条件可通过破坏蛋白原有结构,释放更多功能基团,从而改善其在食品体系中的应用性能。

体外胃肠水解与抗氧化活性


不同提取 pH 的 BBPCs 经体外胃肠水解后,水解度和抗氧化活性(如 DPPH 自由基清除能力)未呈现显著差异(p>0.05)。这可能是由于水解过程中产生的抗氧化肽段组成相似,或提取 pH 的结构修饰未显著影响蛋白酶的作用位点和肽段释放效率。

研究结论表明,提高提取 pH 至 11 是改善巴约豆蛋白功能特性的有效方法。碱性条件通过诱导蛋白质结构重排,增强表面疏水性和二硫键相互作用,进而提升其水油结合能力、乳化性和起泡性。尽管提取 pH 对水解产物的抗氧化活性无显著影响,但结构修饰带来的技术功能提升为巴约豆蛋白在植物基肉制品、乳化型饮料等领域的应用开辟了新路径。该研究首次系统揭示了单一 pH 变量对巴约豆蛋白结构与功能的调控机制,相较于其他豆类研究中复杂的协同处理方法,具有工艺简单、可操作性强的优势,为低加工成本的植物蛋白功能化改性提供了新策略,有助于推动可持续植物基食品的开发与应用。

相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 急聘职位
  • 高薪职位

知名企业招聘

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号