罗望子种仁球蛋白结构和功能特性的构效关系（三）

2.5 乳化性和乳化稳定性

采用高速剪切法，对不同pH值条件下大豆分离蛋白和TSG的乳化性和乳化稳定性进行测定，结果如图3及图4所示。

pH值对TSG和大豆分离蛋白乳化性及乳化稳定性影响结果如图3所示。由图可知，随着pH值的升高，二者变化趋势保持一致，乳化性呈现先降低后升高的趋势，乳化稳定性则先升高后降低。在等电点pH4.5附近时，相较于其它pH值条件下，两种蛋白的乳化性均最差，乳化稳定性最佳。在pH4.0～10.0范围内TSG的乳化性优于大豆分离蛋白，pH7.0时，TSG及大豆分离蛋白的乳化稳定性相同均为100%。碱性条件pH9.5及10.5时TSG的乳化性最佳为（60.53±1.81）%和（61.54±3.81）%，分别高于大豆分离蛋白9.25%，8.38%。此外由图4可知，pH4.5时TSG和大豆分离蛋白的乳液粒径较大，分布不均匀且覆盖率低，此条件下蛋白不足以包裹所有油滴，因而导致乳化性较差。

蛋白质乳化性和乳化稳定性的影响因素众多，包含介质的pH值，蛋白溶解度，疏水性基团及分子大小等。稳定的乳状液依赖于蛋白质的溶解度，在等电点处蛋白的正负电荷相互抵消，净电荷为零，蛋白质载量易在乳状液界面达到最高，有利于高黏性膜的形成，因此具有较高的乳化稳定性，且在等电点状态时蛋白质会发生絮凝沉淀，溶解度最小，乳化性较差。当pH值远离等电点时，蛋白溶解度增加，由于表面活性组分中极性基团的离子化引起静电排斥作用，因而破坏界面膜的结合力，致使乳化性逐渐提高，乳化稳定性下降。同时，蛋白的高溶解度和较小分子尺寸可增强蛋白质分子与脂质之间的相互作用从而提高蛋白的乳化性。此外，乳化性和乳化稳定性还与蛋白质的疏水-亲水平衡有关，疏水-亲水基团间的失衡会导致蛋白的疏水性增加，进而降低其乳化性，适量蛋白质疏水基团的暴露可以促进蛋白质与油分子的相互作用，促使更多的蛋白质包覆在油分子表面，从而降低油水界面张力，提高蛋白的乳化稳定性。另外，增加蛋白质中游离巯基的含量有利于形成二硫键，可促使形成更稳定和致密的界面膜。TSG的溶解性较好，分子质量较小，游离巯基含量高，这些因素均导致其乳化性能优于大豆分离蛋白。

乳液的油滴粒径及蛋白覆盖率是评价其乳化性及乳化稳定性的重要指标。粒径越小，乳液析出速率越慢，因而乳化液越稳定；同时较小的油滴粒径可使蛋白质形成维持较大表面积的界面膜，增强蛋白质展开和包裹油滴的能力。若蛋白质覆盖率不足或油相大面积暴露，油滴为保持稳定趋于与邻近油滴共享蛋白质，致使蛋白絮凝形成极不稳定的乳液；而当蛋白质覆盖率较高时，蛋白质分子可完全包裹油滴，且蛋白质分子层之间的作用力，如空间排斥和静电排斥等，可使乳液更加稳定。由图3可知，TSG和大豆分离蛋白的乳化稳定性均较高，TSG的乳液平均粒径小，蛋白覆盖率高，这是其乳化性优于大豆分离蛋白的原因。因此，TSG较高的乳化性和乳化稳定性使其在产品配方和食品工业中得到广泛应用。

3 结论

本文主要研究TSG的结构，功能特性及构效关系，结果表明TSG的分子质量分布在10～70ku，且在35.34及13.83ku处的蛋白表达量最高，为低分子质量蛋白质。TSG中游离巯基及二硫键含量较高，分别为（33.97±2.94）μmol/g，（44.08±3.79）μmol/g。氨基酸组成分析结果显示TSG中氨基酸种类较齐全，其中必需氨基酸含量为45.85%，亲水性氨基酸含量为54.98%。对TSG功能特性检测发现其具有良好的溶解性、乳化性和乳化稳定性，这与构效分析结果相符合。由此可见，蛋白质的功能特性与其分子的大小、巯基二硫键含量、氨基酸构成等因素密切相关。此外，上述结果表明TSG的分子质量较小，游离巯基及亲水氨基酸含量较高，其溶解性、乳化性优于大豆分离蛋白。因此，该TSG蛋白在食品工业中拥有广泛的市场前景也为日后TSG的研究及开发利用提供了一定的科学依据。

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