應 月,王 琴,區子弁,徐學良
(仲愷農業工程學院輕工食品學院,廣東廣州510225)
雞血清蛋白的提取及其乳化性初探
應 月,王 琴*,區子弁,徐學良
(仲愷農業工程學院輕工食品學院,廣東廣州510225)
目的:借助正交設計,確立雞血清蛋白提取的最優工藝,同時研究其乳化性。方法:以雞血離心后的血清為原料,比較了pH、硫酸銨添加量、正辛酸鈉添加量對雞血清蛋白提取的影響。結果:以沉淀質量為指標,正交實驗的最優條件是pH4,硫酸銨添加量0.35g/mL,正辛酸鈉添加量為0.0068g/mL,測定其乳化能力(EC)值為0.52,乳化穩定性(ES)值為0.48。同雞蛋清蛋白、大豆蛋白相比較,血清蛋白的色澤氣味、質地形態較差,發泡性能良好,乳化性能一般。結論:雞血清蛋白的提取及其乳化性研究為雞血的綜合深加工開辟一條可行之路。
雞血清蛋白,提取,乳化性
隨著禽類養殖業的發展,我國每年肉雞宰殺量已達10億多只,而大量的雞血作為廢棄物被排放,這不僅浪費了寶貴的資源,還對環境造成嚴重的污染。動物血是重要的蛋白質和礦物質的來源,目前我國已部分利用了豬、牛血等畜血資源制備血粉、提取蛋白及其它生物活性成分,而雞血尚未得到充分利用[1-2]。采用離心技術可將動物血液分成血漿和血細胞兩部分,雞血漿中必需氨基酸含量與牛血漿相近,略低于豬血漿,而雞血細胞中必需氨基酸含量在畜禽動物中最高[3-5],所以雞血的應用前景廣闊。本研究著重于雞血清中提取蛋白質,并且初步進行其與雞蛋清蛋白、大豆蛋白的乳化性能比較,為以后進一步充分利用雞血資源,大力開發其在食品及醫藥方面的有效產品打下良好的基礎,避免血液資源的浪費。
1 材料與方法大豆蛋白粉 食品級,安陽七星生物科技有限公司;蛋清蛋白粉 食品級,南通康德生物制品公司;考馬斯亮藍 分析純,廣州市齊云生物技術有限公司;其它常用試劑 均為分析純。
TU-1810PC紫外-可見分光光度計 北京普析通用儀器有限責任公司;pHS-3C精密pH計 上海精密儀器儀表有限公司;TDL-5-A離心機 上海安亭科學儀器廠;DZF-250真空干燥機 鄭州長城科工貿有限公司。
雞血 購自廣州市遠安路市場;牛結晶蛋白標準品 廣州市齊云生物技術有限公司,純度≥97%;
1.2.1 雞血清蛋白提取操作流程 采集雞血→抗凝、離心→血清→加無機鹽、調pH→靜置→離心→沉淀→提純→干燥→血清蛋白粉
1.2.2 蛋白質含量測定 采用考馬斯亮藍法測定[6]。1.2.3 乳化能力的測定
1.2.3.1 測定原理 本實驗采用離心法測定,取一定量一定濃度的蛋白溶液,加入一定量的油脂,均質后將乳液轉移至離心管中,在3000r/min的速度下均質10min,根據測不同液層中水或油的含量,來計算乳化能力(EC),加熱后再離心,計算乳化穩定性(ES)。1.2.3.2 乳化物的制備 取1g的蛋白粉,用0.9%的NaCl定容至20mL,攪拌均勻,加入50mL的色拉油,3000r/min高速均質乳化10min,制備成乳化物。
1.2.3.3 乳化能力(EC)的測定 乳化物制備后馬上取20mL于離心管中,在離心機上以1500r/min離心10min,按下式計算其乳化能力:

表1 蛋白質感官評價標準

表2 雞血清蛋白質提取L9(34)正交實驗方案及實驗結果
EC=離心管中乳化層高度/離心管中液體總高度
1.2.3.4 乳化穩定性(ES)的測定 將上述測定EC的樣品置于80℃水浴中,加熱30min后,測得EC80,用自來水冷卻至室溫,再一次離心,測得EC,按照下式求得ES:
ES=EC80/EC
1.2.4 蛋白質感官評價標準 組織9人對產品進行評比,采用100分制評分方法,評分標準按表1規定執行。
2.1.1 硫酸銨添加量對蛋白質提取質量的影響 硫酸銨添加量對蛋白質提取質量的影響如圖1所示。從圖1可以看出,蛋白質質量隨硫酸銨添加量的增加呈現先增后減的趨勢。當硫酸銨添加量為0.3g/mL雞血時,此時蛋白質質量達最大值1.009g。由此確定正交實驗時硫酸銨的添加量水平為0.25、0.30、0.35g/mL。

圖1 硫酸銨添加量對蛋白質質量的影響
2.1.2 pH對蛋白質提取質量的影響 pH對蛋白質提取質量的影響如圖2所示。從圖2可以看出,蛋白質質量隨著pH的增加而逐漸下降,在實驗范圍內出現兩個平緩期,這可能是由蛋白質變性等原因造成的,從經濟角度和實驗情況考慮,正交實驗時選取pH水平為4.0、4.5、5.0。

圖2 pH對蛋白質質量的影響
2.1.3 正辛酸鈉添加量對蛋白質提取質量的影響正辛酸鈉添加量對蛋白質提取質量的影響如圖3所示。從圖3可以看出,蛋白質質量隨正辛酸鈉添加量的增加呈現先增后減的趨勢。在添加量為0.0068g/mL時達到峰值。

圖3 正辛酸鈉添加量對蛋白質提取質量的影響
2.1.4 雞血清蛋白提取正交實驗結果 正交實驗分析結果表明(表2),雞血清蛋白質提取的最佳組合是A3B1C3,即無機鹽硫酸銨加入量 0.35g/mL雞血,pH4,正辛酸鈉添加量0.0068g/mL時的蛋白質的提取質量為最高,對蛋白質提取影響最大的因素的是pH,其次是硫酸銨加入量和正辛酸鈉加入量。在正交實驗中,直觀分析所得的理論組合為A3B1C3,與實驗組合一致,故不必做驗證實驗。
2.2.1 三種蛋白的蛋白質含量比較 本實驗通過按最優工藝制得的粗蛋白質樣品,與蛋清蛋白粉和大豆蛋白粉的蛋白質含量進行比較,為進一步的純化和研究打下基礎。三種蛋白的蛋白質含量如表3所示。

表3 三種蛋白的蛋白質含量
2.2.2 雞血清蛋白與雞蛋清蛋白、大豆蛋白的感官評價比較 三種蛋白質的感官評價如表4所示。在實驗中發現,雞血血清蛋白的發泡性能比較好,能夠在攪拌后迅速起泡,這也許與雞血血清蛋白的蛋白動物性根源以及保存時間較短有關。得出的雞血清蛋白質不均勻,而且質地較硬,有明顯的沙質感。雞血血清粗蛋白質在色澤氣味上明顯不如其他兩者,同時血清中的未除去色素給最終產品的色澤帶來不利影響。雞血血清蛋白的乳化性能較差,不能迅速地乳化油脂,需較長乳化時間,乳化后會有明顯的分層。2.2.3 雞血清蛋白與雞蛋清蛋白、大豆蛋白的乳化性比較 通過對圖4的分析可知,此血清蛋白的乳化能力、乳化穩定性較差,可能是由于此工藝所得產品純度不夠而造成,若要進一步利用其乳化能力必須要進行提純處理。

表4 雞血清蛋白與雞蛋清蛋白、大豆蛋白的感官評價比較
雞血清蛋白的最優提取工藝如下:硫酸銨加入量為0.35g/mL、pH為4、正辛酸鈉添加量在0.0068g/mL的條件下提取出的血清蛋白含量最高。通過考馬斯亮藍法測定在最優條件下提取出的血清蛋白中蛋白質含量為74.05%(v/v);進一步測定乳化能力EC值為0.52,乳化穩定性ES值為0.48。同雞蛋清蛋白、大豆蛋白相比較,血清蛋白的色澤氣味、質地形態較差,發泡性能良好,乳化性能一般。本實驗僅對血清蛋白的提取工藝作了研究,但是在血清蛋白質的提取級數、純化工藝等方面沒有進行深入的研究,愿本文的探討對以后的研究有所幫助。

圖4 雞血清蛋白與雞蛋清蛋白、大豆蛋白的乳化性比較
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Research on extraction of chicken serum protein and its emulsibility
YING Yue,WANG Qin*,OU Zi-bian,XU Xue-liang
(College of Light Industry and Food,Zhongkai University of Agriculture and Engineering,Guangzhou 510225,China)
Objective:The optimal process of extraction of chicken serum protein and its emulsibility were researched by orthogonal design.Methods:The fresh chicken blood added sodium citrate after centrifugal was used for extracting of serum protein.The parameters of extraction by pH,addition of ammonium sulphate and sodium caprylate were compared.Results:Index by quantity of protein,the optimal conditions were pH4,addition of ammonium sulphate and sodium caprylate were 0.35g/mL and 0.0068g/mL,respectively,and the value of EC and ES were 0.52 and 0.48,respectively.Conclusion:The results of this research were hoped to develop a new path for integrative further processing of chicken blood.
chicken serum protein;extraction;emulsibility
TS201.2+1
B
1002-0306(2011)06-0306-03
2010-05-20 *通訊聯系人
應月(1987-),女,在讀研究生,研究方向:天然產物的研究與開發。
校創新基金項目(H1409008)。