南迪卡·班达拉助理教授:低共熔溶剂( DES )体系中水替代对蚕豆分离蛋白结构和功能特性的影响

2023-07-29作者:来源:责任编辑:食品界 字体A+AA-

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低共熔溶剂( DES )体系中水替代对蚕豆分离蛋白结构和功能特性的影响

低共熔溶剂( DES )是一种新兴的绿色溶剂,可替代传统有机溶剂用于蛋白质的提取。然而,低共熔溶剂的高黏度限制了体系内的传质,阻碍了工业化应用。改变水含量可以显著降低粘度,避免局限性。此外,加水可能会影响DES-水混合物的理化性质,从而影响蛋白质提取的效果。基于ChCl/G的DES体系,采用响应面法对5个变量进行优化;采用课题组前期研究的ChCl/G摩尔比(w/w)、提取温度(℃)、时间(h)、料液比(w/w)和含水量(w/w)。本研究采用DES体系中的含水量,范围为0-50%(w/w),作为单因素实验。利用建立的方法对提取的蛋白质进行了蛋白质得率(PY)、蛋白质含量(PC)、功能特性、热稳定性、二级结构变化和蛋白质分子量分布的评价。水分的添加对蛋白质得率PY影响显著,当水分含量增加0-50%(w/w)时,蛋白质得率PY从(31.14±3.07)%增加到(55.50±2.40)%。然而,蛋白质含量PC在含水量达到40 % ( 92.12% ~ 96.00%)时显著增加,随后下降。在50%含水量下获得的分离蛋白在pH7((78.15±1.27)%)和pH9((98.63±0.75)%)下的溶解度均显著较高,而在pH3时,在0%含水量下的溶解度最低((22.07±1.77)%)。在所研究的各个水平上,成形性能没有显著差异。然而,当加水量为60%时,乳化活性指数显著提高((52.38±0.95)m2/g)。热力学数据表明,在50%水量下,其热稳定性显著提高((29.12±4.07)J/g)。α-螺旋结构所占比例在各级中均较为突出,随着含水量的增加而减少。从分子结构来看,加水量大于20%时,63 kDa的多肽条带和35 kDa的豆球蛋白(酸性亚基)条带略有解体。水的加入对蚕豆分离蛋白的蛋白质得率PY、结构和功能特性有显著影响。因此,优化DES的水替代是保持其物理化学性质的必要条件。

专家介绍

南迪卡·班达拉 助理教授

加拿大马尼托巴大学食品与人类营养科学系

加拿大食品蛋白质和生物制品研究主席

南迪卡·班达拉博士是加拿大马尼托巴大学食品与人类营养科学系食品蛋白质与生物制品专业的助理教授和加拿大研究主席。班达拉博士的研究主要集中在蛋白质在纳米递送中的增值应用,生物聚合物在包装和生物医用材料以及蛋白质加工中的应用,特别强调可持续提取技术和非热蛋白质改性以提高功能性。此外,班达拉博士在马尼托巴大学担任主要职务,目前担任《食品化学》杂志副主编和《美国油脂化学家协会杂志》(JAOCS)副主编。此外,班达拉博士曾担任食品技术学家学会(IFT)食品化学分会的内容主席、选举主席和主席,目前担任该分会的前任主席和美国油脂化学家学会蛋白质和副产品分会的秘书。