【摘 要】
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芝麻是一种常见的油料作物。榨油后的芝麻粕蛋白质含量高,氨基酸组成全面,是提取蛋白质的优良植物资源。本文以脱脂芝麻粕为研究对象,首先采用碱溶酸沉法提取芝麻分离蛋白,Osborne法分级分离芝麻分离蛋白中的白蛋白,球蛋白,醇溶蛋白和谷蛋白组分,对其理化性质和加工性能进行比较研究;然后制备了芝麻白蛋白稳定的O/W乳液,并探究了pH、油相体积分数、白蛋白浓度和离子强度对乳液粒径,流变特性和微观结构的影响。
【基金项目】
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“十三五”国家重点研发计划课题“富含多酚油料绿色高效加工与高值化利用技术及装备研发与示范”（2018YFD0401104）； 安徽省科技重大专项“油性坚果产品提质增效产业化关键技术研究及智能化生产应用”（202003a06020025）； 江苏苏北科技专项“高生物利用度蓝莓花青素制备产业化示范”（LYG-SZ201920）
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芝麻是一种常见的油料作物。榨油后的芝麻粕蛋白质含量高,氨基酸组成全面,是提取蛋白质的优良植物资源。本文以脱脂芝麻粕为研究对象,首先采用碱溶酸沉法提取芝麻分离蛋白,Osborne法分级分离芝麻分离蛋白中的白蛋白,球蛋白,醇溶蛋白和谷蛋白组分,对其理化性质和加工性能进行比较研究;然后制备了芝麻白蛋白稳定的O/W乳液,并探究了pH、油相体积分数、白蛋白浓度和离子强度对乳液粒径,流变特性和微观结构的影响。并探究了白蛋白浓度对包埋β-胡萝卜素的乳液递送体系的影响。（1）Osborne法分级分离四个芝麻蛋白组分,并对其理化和加工性能进行表征。芝麻各组分蛋白的溶解度随pH的变化呈U型曲线,其中白蛋白较其他蛋白组分在各pH下都表现出了较好的溶解性质,球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白和芝麻分离蛋白溶解度较差。SDS-PAGE图谱表明,芝麻蛋白的分子量主要在10k Da-100 k Da之间。根据芝麻分离蛋白和四个蛋白组分的功能性质比较研究可知,白蛋白的保水性（3.7 g/g）、起泡性（273.2%）和乳化稳定指数（19.1 min）最好,球蛋白的保油性（3.7 g/g）和起泡稳定性（82.2%）最好,醇溶蛋白的乳化活性指数（23.7 m~2/g）最好。在pH为3.0、5.0、7.0和9.0时白蛋白颗粒的接触角θw分别为70.5°、73.7°、34.2°、56.4°,表明白蛋白在酸性条件下表现出良好的湿润性,利于形成稳定的乳液。通过调节pH值和离子强度表征白蛋白颗粒的聚集程度和表面电荷,白蛋白在pH 3时形成的颗粒粒径最小,粒径分布指数值最低,分散均一,在靠近等电点时蛋白容易发生聚集。在离子强度低于100m M时,颗粒分散相对均匀,分散性较好,具有形成乳液粒子的潜力。（2）芝麻白蛋白稳定的O/W乳液体系的构建及表征。pH、油相体积分数、蛋白浓度和离子强度是影响白蛋白稳定乳液性质的主要因素,并通过乳液液滴粒径及分布、乳液类型、乳析值、微观结构和流变学特性进行表征。结果表明白蛋白在pH 3时形成的乳液储藏稳定性最好且是O/W型乳液;在pH 3条件下制备乳液,乳液液滴的粒径大小与油相体积分数和离子强度呈正比,与蛋白浓度呈反比。在储藏稳定性实验中,乳液的体积平均直径d（4,3）和乳析值（CI）与蛋白浓度呈反比,与油相体积分数和离子强度呈正比。乳液的微观结构表明,随着蛋白浓度的增加,白蛋白稳定的O/W乳液液滴的尺寸减小且分布均一,但油相体积分数和离子强度对乳液液滴尺寸的影响表现出相反的结果;激光共聚焦扫描显微镜的结果表明,白蛋白在pH 3时表现出良好的表面活性且分布在油水界面上,进一步说明了白蛋白形成O/W型乳液的稳定机制。白蛋白稳定的O/W乳液表现出非牛顿假塑性流体行为,且具有以弹性为主的弱凝胶学特性。（3）白蛋白浓度对包埋β-胡萝卜素的乳液递送体系的影响。蛋白浓度对包埋β-胡萝卜素乳液储藏稳定性的结果表明,蛋白浓度与乳液中β-胡萝卜素的保留率呈正比,说明白蛋白稳定的O/W乳液是一种稳定β-胡萝卜素的有效方法。蛋白浓度对包埋β-胡萝卜素乳液的体外模拟消化过程中脂肪酸释放率和生物可及率的结果表明,在乳液中增加蛋白浓度对游离脂肪酸的释放率和生物可及率有显著的作用,说明白蛋白稳定的O/W乳液具有作为β-胡萝卜素肠道靶向和缓释效果的递送体系。
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