Получение и эмульгирующие свойства льняной камеди, модифицированной белком листьев люцерны
Medicago sativa L. - это высококачественный бобовый корм, который пользуется популярностью у отечественных и зарубежных исследователей благодаря богатой питательности, отличному качеству и высокому содержанию белка. Люцерна отличается высокой урожайностью и низкой рыночной ценой, что делает ее высококачественным природным ресурсом. Кроме того, содержание сырого белка в листьях люцерны может достигать 70%, а аминокислоты представлены в изобилии, включая 40,6% незаменимых аминокислот для человеческого организма. Благодаря своим лучшим функциональным характеристикам по сравнению с животным белком, она часто используется в качестве вспомогательного корма для животных. Однако функциональные свойства белковых концентратов из листьев люцерны (БКЛ) ограничены, а их эмульгирующая активность невелика. При их применении часто необходимо добавлять сахаристые вещества с высокой эмульгирующей активностью, чтобы повысить их потребительскую ценность в пищевой промышленности, медицине и других областях. Гликозилирующая модификация ALPCs для улучшения их эмульгирующих свойств имеет потенциальное значение для использования. В настоящее время широко используемые методы модификации эмульгирования белков включают химическую, физическую и ферментную модификации. Метод химической модификации гликозилирования является мягким и экологичным методом модификации белков. Контролируя время, температуру, pH и степень реакции прививки между белками и сахарами во время нагревания, можно добиться модификации продукта. Предыдущие исследования показали, что модификация гликозилированием может улучшить эмульгирующие свойства белка, стабильность эмульсии и антиоксидантную способность. В настоящее время исследования ALPCs сосредоточены только на приготовлении продуктов и антиоксидантной активности, а об их эмульгирующих свойствах и стабильности эмульгирования ничего не сообщается. Поэтому, чтобы компенсировать недостаток эмульгирующих свойств ALPCs, в данном исследовании оптимизировали получение композита с помощью метода модификации гликозилирования и изучили его эмульгирующие свойства.

Исследования показали, что полисахариды могут улучшать эмульгирующие свойства белков. Льняная камедь (FG), также известная как камедь Франка, представляет собой натуральный новый гидрофильный коллоид, состоящий из кислых и нейтральных полисахаридов. Исследования показали, что гидрофильные коллоиды содержат определенное количество связывающих белков, благодаря чему FG обладает хорошими эмульгирующими, загущающими и пенообразующими свойствами. Кроме того, FG является экологически чистой, полезной и безопасной пищевой добавкой, признанной Национальным центром разработки экологически чистых продуктов питания. Сочетание гликозилирования FG и ALPCs продемонстрировало большой потенциал в улучшении свойств белков и стало одним из приоритетных направлений исследований в пищевой промышленности.

В настоящее время широко используемые методы модификации гликозилирования включают сухую модификацию и мокрую модификацию. Температура сухой реакции ограничена и обычно составляет 60-65 ℃, в то время как температура влажной реакции более обширна и обычно включает низкотемпературные реакции (60-62 ℃) и высокотемпературные реакции (100-120 ℃). Благодаря преимуществам короткого периода реакции и достаточного контакта с субстратами, реакция мокрого нагрева была модифицирована в условиях мокрого нагрева и высокой температуры в этом эксперименте. Композит был подготовлен с помощью оптимизации поверхности отклика, а гликозилирующая модификация ALPCs была изучена с помощью FG. Были измерены эмульгирующие свойства ALPCs FG, охарактеризованы изменения функциональных групп и микроструктура ALPCs FG, что послужило теоретической основой для разработки ресурсов ALPCs и изучения эмульгирующих свойств ALPCs FG.

В данном исследовании была проведена оптимизация процесса получения ковалентных комплексов ALPCs FG с использованием методологии поверхности отклика BOX Behnken. Оптимальными условиями были pH 8,0, температура 90 ℃, время реакции 124 мин и соотношение субстратов [m (белок листьев люцерны): m (камедь льняного семени)] 1:1. Наилучшее эмульгирование было достигнуто при этих условиях. При этих условиях эмульгирующая способность продукта достигает 200,78 ㎡/г, что на 12,20% выше, чем у немодифицированного белка. Стабильность эмульсии увеличилась на 31,83%, а степень прививки в оптимальных условиях достигла 23,9%. Анализ структуры ФГ ALPCs показал наличие кольцевых структур сахара в инфракрасном спектре, что свидетельствует об успешной прививке ФГ к белку листьев люцерны; результаты анализа размера частиц показывают, что реакция гликозилирования приводит к увеличению размера частиц; рентгеновская дифракционная картина показывает изменение размера зерна композита, что свидетельствует о протекании реакции гликозилирования; результаты сканирующей электронной микроскопии показывают, что поверхностная плотность композита увеличивается, а структура является аморфной. Исходя из вышеприведенного анализа, реакция гликозилирования может значительно улучшить эмульгирующие свойства и эмульгирующую стабильность ALPCs FG.