椰浆蛋白的应用

背景[1-3]

椰浆蛋白以椰子椰浆为对象，对其中蛋白质进行提取、分离、纯化制的蛋白粉。

椰浆蛋白通过SDS-PAGE对椰子蛋白进行分离，采用基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF/TOF-MS)对蛋白进行鉴定，再根据Mascot搜索结果，得分置信度高于95%的蛋白质(p<0.05)，匹配的肽段≥2，就认为该蛋白鉴定成功，鉴定结果可信。

椰浆蛋白

共鉴定出9种可信蛋白：①63 kDa globulin-like protein[Elaeis guineensis]：63 kDa类球蛋白[油棕]；

②Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase C2 isoform 1[Theobroma cacao]：甘油醛-3-磷酸脱氢酶C2亚型1[可可树]；

③Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase，cytosolic[Vitis vinifera]：甘油醛-3-磷酸脱氢酶，胞质[葡萄]；

④Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase 1，cytosolic[Dichanthelium oligosanthes]：甘油醛-3-磷酸脱氢酶1，胞质[Dichanthelium oligosanthe]；

⑤Glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase，partial[Populus balsamifera]：甘油醛-3-磷酸脱氢酶，部分[香脂杨]；

⑥63 kDa globulin-like protein[Phoenix dactylifera]：63 kDa类球蛋白[海枣]；

⑦11S globulin isoform 2[Cocos nucifera]：11S球蛋白亚型2[椰子]；

⑧Glutelin type-A3-like[Elaeis guineensis]：A3谷蛋白[油棕]；

⑨7S globulin[Elaeis guineensis]：7S球蛋白[油棕]。其中，63 kDa类球蛋白[油棕]、63 kDa类球蛋白[海枣]和A3谷蛋白[油棕]3种蛋白首次在椰子蛋白中被发现，该研究为椰子蛋白的分离和鉴定提供了一条简单、可行途径。

椰子蛋白中鉴定出的11S球蛋白与模型(5wpw.1.A)的相似性达到93.35%；甘油醛-3-磷酸脱氢酶蛋白与模型(4z0h.1.A)的相似性达到85.19%；鉴定的8条条带中有6条含有63 kDa globulin-like protein：63 kDa类球蛋白的条带被鉴定为豌豆球蛋白模板模型(41ej.1.A)，相似性在37.50-38.81%范围内，与豌豆球蛋白(vicilin)结构相似，63 kDa类球蛋白也是椰子中的高丰度蛋白，含量较高。大豆类食品营养丰富，但豆腥味严重影响消费者的口感与可接受度，因此具有浓郁椰香的椰子蛋白有望作为大豆蛋白及豌豆球蛋白的部分替代品而应用于食品工业中。

椰子蛋白质热稳定性及抗氧化活性随着加热温度和时间的增加，大多数蛋白浓度有变小的趋势，120℃下热处理35 min时，达到最小值6.08 mg/mL。电泳分析结果揭示了椰子蛋白加热到85℃时开始发生变化，与液相色谱所获得的结果基本一致，相互印证。由于蛋白各自具有不同的化学结构和理化特性，热处理后蛋白在发生重组和分解等变化的过程中，各种化学键断裂的位置不同，因而产生的特征肽段也不同。同一种蛋白，微波处理比其它热处理鉴定出的肽段差异大，氨基酸残基个数不同，且氨基酸种类几乎完全不同。与未热处理蛋白的鉴定结果进行对比，发现热处理后的椰子蛋白多鉴定出2种蛋白和1种抗菌肽，分别为：11S globulin isoform 1[Cocos nucifera]：11S球蛋白亚型1[椰子]、Glutelin guineensis]：谷蛋白[油棕]和Vicilin-like antimicrobial peptides 2-1，partial[Elaeis guineensis]：豌豆球蛋白样抗菌肽2-1，部分[油棕]。

应用[4][5]

椰浆蛋白可以用于椰子蛋白与甜菜果胶、壳聚糖相互作用对其乳液稳定性影响的研究

针对实际生产中椰浆、椰子汁易分层的问题，提取分离了椰子蛋白的组分，利用差式热量扫描、红外光谱等方法研究了椰子蛋白组分的基本理化性质，通过高效液相色谱测定了其氨基酸的组成，另外测定了椰子蛋白组分在不同pH、离子强度下的溶解度；建立了椰浆模型乳液(高脂乳液，椰子油含量为30.25 wt%)，研究了椰子蛋白和甜菜果胶的相互作用及对高脂乳液稳定性的影响；分别研究了椰子蛋白主要组分(白蛋白和球蛋白)与多糖(甜菜果胶和壳聚糖)的相互作用及其对低脂肪含量乳液(椰子油含量为5 wt%)稳定性的影响，另外研究了pH、离子强度、温度对其稳定性的影响。

主要的实验结果和结论如下：(1)椰子蛋白的组分主要有5种，分别为白蛋白、球蛋白、醇溶蛋白、谷蛋白-1、谷蛋白-2，含量分别为22.73%、42.53%、4.21%、16.39%、5.81%。白蛋白、球蛋白的变性温度分别为84℃、125℃左右。白蛋白和球蛋白的氨基酸谱较为完整，营养价值较高。白蛋白和球蛋白的溶解度在pH为4的条件下最低，溶解比例分别为8%，45%，球蛋白在NaC1浓度为0-200 mM范围内表现出较高的盐溶性。

(2) 添加甜菜果胶和漆酶能够提高高脂乳液的稳定性，减弱分层现象。以提取出的混合的椰子蛋白为乳化剂建立模型乳液，模拟椰浆体系。通过向模型乳液中添加甜菜果胶及漆酶，油水界面张力降低、乳液的平均粒度减小，ζ电位、乳液粘度均增大。高脂乳液在甜菜果胶含量为0.10 g/100g，漆酶添加量为10U00g的条件下没有分层现象发生，此方法经验证适用于椰浆。

(3) 白蛋白、球蛋白的等电点分别在pH 4.3、pH 3.7左右。pH在蛋白质的等电点左右时，白蛋白、球蛋白乳液均不稳定。加入甜菜果胶和壳聚糖后的低脂乳液，比只有蛋白质做乳化剂的乳液更加稳定。乳液的pH离椰子蛋白等电点越近稳定性越差。漆酶催化交联的甜菜果胶-蛋白乳液的稳定性几乎不受pH的影响。

(4) 低脂乳液中，在NaCl浓度在0-500 mM的范围内，只以椰子蛋白为乳化剂的乳液其稳定性先提升，再降低，在NaCl浓度为300 mM时乳液最为稳定。添加了甜菜果胶或壳聚糖的蛋白乳液中，随着离子强度越高，乳液稳定性越差；漆酶催化交联的甜菜果胶-蛋白乳液始终未出现分层现象。

(5) 白蛋白乳液的冻融稳定性(-20℃，12h)、加热稳定性(121℃，10 min或80，30 min)均不如球蛋白乳液。加入多糖的乳液中，球蛋白-壳聚糖乳液在pH为4时形成双层乳液，乳析指数明显减小，热稳定性大大提升；漆酶催化交联的甜菜果胶-蛋白乳液热稳定性。

(6)等温滴定量热的结果表明，在pH为6.5，温度为28℃条件下，白蛋白、球蛋白分子与甜菜果胶、壳聚糖分子的相互作用主要是氢键和范德华力。

参考文献

[1]Variation in the rate and extent of starch digestion is not determined by the starch structural features of cooked whole pulses[J].Weiyan Xiong;;Bin Zhang;;Qiang Huang;;Chao Li;;Elizabeth A.Pletsch;;Xiong Fu.Food Hydrocolloids,2018

[2]Coconut Milk and Coconut Oil:Their Manufacture Associated with Protein Functionality[J].Umesh Patil;;Soottawat Benjakul.Journal of Food Science,2018(8)

[3]Ultrasound impact on whey protein concentrate-pectin complexes and in the O/W emulsions with low oil soybean content stabilization[J].Kivia M.Albano;;Vania R.Nicoletti.Ultrasonics-Sonochemistry,2018

[4]Physicochemical and functional properties of protein concentrate from by-product of coconut processing[J].Pattrathip Rodsamran;;Rungsinee Sothornvit.Food Chemistry,2018

[5]陈朴森.椰子蛋白与甜菜果胶、壳聚糖相互作用对其乳液稳定性影响的研究[D].海南大学,2019.