阎 微,苏晓蓉,杨严俊

(江南大学食品学院,江苏无锡 214122)

蛋黄组成成分的性质研究

阎 微,苏晓蓉,杨严俊＊

(江南大学食品学院,江苏无锡 214122)

蛋黄用 0.17mol/L氯化钠 1∶1等重稀释后,进行冷冻离心可得到上清和沉淀两部分,对其进行了组成、蛋白质溶解度和乳化性质及颗粒形态的分析研究。电泳分析表明,上清部分主要为低密度脂蛋白和卵黄蛋白,沉淀部分主要为高密度脂蛋白和卵黄高磷蛋白。这三部分随着氯化钠浓度的增大,蛋白质溶解度逐渐增大,在氯化钠浓度为0.5mol/L时,蛋黄、上清、沉淀三部分的溶解度在 90%以上。在蛋白质溶解度在 90%以上时,测定三部分的乳化性质,得出上清部分的乳化活性最好,沉淀部分的乳化稳定性最好。

蛋黄,上清,沉淀,组成,乳化性

鸡蛋和牛奶一样被人们誉为全营养食品,鸡蛋富含蛋白质、脂肪,也是维生素和矿物质的良好来源,特别是其中的蛋白质人体吸收利用率达 99.7%,且必需氨基酸十分丰富。蛋黄是鸡蛋中营养价值最为丰富的一部分,其总重量约占鸡蛋总重的28%～29%,由于其天然优良的乳化性而被广泛应用到食品中,如焙烤食品、蛋黄酱和沙拉调味酱等。蛋黄组成成分复杂且多样,目前对其功能性的研究还不深入。高密度脂蛋白 (HDL)、低密度脂蛋白(LDL)、卵黄蛋白及卵黄高磷蛋白都能吸附到油水界面对乳化起作用,但乳化活性及乳化稳定性由哪些物质承担则不清楚。因此,本文对蛋黄进行离心得到上清部分 (plas ma)和沉淀部分 (granules),对其组成和功能性进行研究,找出影响蛋黄乳化性的主要组成成分。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

蛋黄、一级葵花籽油 市售;十二烷基磺酸钠(SDS)、氯化钠、Folin-酚指示剂、氢氧化钠、溴酚蓝、甘氨酸、巯基乙醇、考马斯亮蓝染料 R-250 均为国产分析纯。

Heal-Force高速冷冻离心机,Unico UV-2000分光光度计,BT-1600百特颗粒分析仪,Fluka高速乳化机。

1.2 实验方法

1.2.1 样品制备 蛋黄经分蛋器分出蛋清,蛋黄在滤纸上滚动除掉多余的蛋清,将蛋黄膜挑破得到新鲜蛋黄液。将蛋黄与 0.17mol/L氯化钠等重量混合,磁力搅拌 1h,在 10℃,10000×g下冷冻离心 50min,得到上清和沉淀[1]。

1.2.2 组成成分的测定 水分含量测定:GB 5497-1985,105℃恒重法;脂肪含量测定:有机溶剂萃取法[2]。

1.2.3 蛋白质含量及溶解度测定 采用 Folin-酚法(略有改进)测定蛋白质含量。鲜蛋黄用 0.5mol/L氯化钠稀释,配成 2mg/mL的蛋黄液,取 1mL样品,加入1mol/L的氢氧化钠溶液2mL,立即混合均匀,放置15min;再加入 2mL与超纯水 1∶1稀释的 Folin-酚综合指示剂,并立刻混匀,25℃水浴反应 45min,于560nm下进行比色,以牛血清白蛋白为标准蛋白质,以不加样品为空白。另取 20mL样品,在 10000×g, 10℃下冷冻离心 20min,取上清部分 1mL测定蛋白质含量(方法同上)。蛋白质溶解度计算公式为:上清部分蛋白质含量/总蛋白质含量 ×100%

1.2.4 电泳测定蛋黄、上清、沉淀部分组成 用 SDS -PAGE电泳分析三部分的蛋白质组成,样品用0.5mol/L氯化钠溶解配成 2mg/mL的溶液,取 50μL样品,加 50μL样品处理液,沸水煮 5min,取 20μL上样。样品处理液为:0.5mol/L Tris-HCl pH6.8,0.05%溴酚蓝,10%甘油,10%β-巯基乙醇,4%SDS。电泳缓冲液为:0.1mol/L Tris-HCl,甘氨酸 0.1mol/L, pH8.25,SDS0.1%溶液。分离胶浓度为 4%,浓缩胶浓度为 10%,电泳在 25mA下进行 1.5h。样品染色液为:考马斯亮蓝 0.05%,乙醇 25%,乙酸 10%。样品脱色液为:乙酸 7%,乙醇 40%,去离子水 53%。蛋白质及脱辅基蛋白的分子量根据标准蛋白得出,标准蛋白为:兔磷酸化酶 B(97400Da),牛血清白蛋白 (66200Da),兔肌动蛋白 (43000Da),碳酸酐酶(30000Da),胰蛋白酶抑制剂 (20100Da),鸡蛋清溶菌酶(14400Da)。

1.2.5 乳化活力及乳化稳定性测定[3]取蛋白质浓度为 0.5%(w/v)的样品溶液 24mL,加入 16mL(油体积分数 0.4)葵花籽油,在 10000r/min下均质 1min,乳化后立即在底部取 50μL乳状液,放入 30mL 0.1% (w/v)的 SDS(十二烷基硫酸钠)溶液,混合均匀,于500nm下测定吸光度,以相同的 SDS溶液作参比液,乳化活性 EA用零时刻的吸光度 A0表示。经过5min,后同样从底部取 50μL乳状液,测定吸光度值,以乳化稳定性指数表示乳化稳定性大小,公式如下:

式中:ΔT为时间间隔 (min);ΔA为吸光度差; A0为 0时刻的吸光度值。

1.2.6 BT-1600颗粒分析仪分析蛋黄、上清部分的颗粒形态 将蛋黄用 0.5mol/L氯化钠溶解,配成浓度为 2mg/mL的溶液,进行颗粒形态分析,放大倍数为1600倍。

2 结果与讨论

2.1 蛋黄、上清、沉淀部分基本化学成分测定

检测了蛋黄、蛋黄经冷冻离心得到的上清和沉淀组分的组成成分含量,结果见表 1。

表 1 蛋黄、上清、沉淀三部分的成分测定

蛋黄和上清中的脂肪含量相对较高,因为其中含有大量的 LDL,其中 89%为脂肪[4]。沉淀中蛋白质含量很高,其成分主要为HDL。

2.2 SDS-PAGE电泳结果

电泳图表明,上清部分为低密度脂蛋白 (85%)和卵黄蛋白 (15%);沉淀部分为高密度脂蛋白(70%)、卵黄高磷蛋白 (16%)和低密度脂蛋白(12%),这一结果与Burley Cook报道的结果一致[4]。LDL有四个脱辅基蛋白质,分子量分别为 175、140、70、15kDa;HDL主要有三个脱辅基蛋白质,分子量为105、80、32kDa;卵黄蛋白有三个异构体,分别为α、β、γ,分子量为 85、42、65kDa。

图 1 蛋黄、上清、沉淀部分电泳图片1-标准蛋白;2-蛋黄;3-上清;4-沉淀

2.3 不同离子强度下各部分蛋白质溶解度的变化

从图 2可以看出,随着氯化钠浓度的增大,三部分的蛋白质溶解度呈增大趋势,上清部分在氯化钠溶液中溶解度最大,当氯化钠浓度 0.1mol/L时溶解度即为 86%,随氯化钠浓度增大溶解度继续增大,当氯化钠为 0.5mol/L时溶解度为 96.2%。氯化钠浓度在 0.1mol/L以下时,蛋黄和沉淀部分的溶解度很低,只有27.8%和 8%;当氯化钠浓度增大到 0.3mol/L时,它们的溶解度增大到 85%以上,随着氯化钠浓度继续增大,溶解度也稍有增加,但增大幅度不明显,当氯化钠浓度为0.5mol/L时,各部分溶解度均在90%以上。

图 2 不同氯化钠浓度下蛋黄、上清、沉淀部分蛋白质溶解度的变化

在低离子强度 (<0.3mol/L)时,沉淀部分溶解度低是与它的结构有关,这时沉淀部分主要以高密度脂蛋白-卵黄高磷蛋白通过钙磷桥形成复合物的形式存在[5];当氯化钠浓度 >0.3mol/L时,钙磷桥中的钙离子被钠离子破坏,由于卵黄高磷蛋白是可溶解蛋白质[6],高密度脂蛋白也表现出溶解性[7],因此这时蛋白质溶解度在80%以上。

2.4 乳化活力和乳化稳定性

蛋黄、上清、沉淀用 0.5mol/L氯化钠配成 0.5%蛋白质 (w/v)的溶液,保证各部分蛋白质溶解度在90%以上,测定各部分的乳化活力及乳化稳定性,结果见图 3、图 4。

从图 3、图 4中可以看出,在蛋白质含量及溶解度相当的情况下,上清部分的乳化活力最高,沉淀部分的乳化稳定性最高,蛋黄的乳化活力及乳化稳定性则处于两者之间。而蛋黄的乳化活力和乳化稳定性和上清部分更为接近,这是因为蛋黄的组成中上清部分含量占多数,约为 78%(w/w)。

图 3 蛋黄、上清、沉淀部分的乳化活力

图 4 蛋黄、上清、沉淀部分的乳化稳定性

乳化活力与蛋白质或磷脂在均质时吸附到油水界面的能力有关,蛋黄所有的组分 (高密度脂蛋白、低密度脂蛋白、卵黄蛋白、卵黄高磷蛋白)都能吸附在油水界面[8],蛋黄中蛋白质对乳化活力的贡献要高于磷脂对乳化的贡献[9-11]。

2.5 BT-1600测定颗粒形态

图 5为上清的颗粒形态图,从图中可以看出,上清部分形态主要为胶束状,类似酪蛋白,这种形态的蛋白质乳化性较好,能有效地吸附在油水界面;图 6为经过稀释后的蛋黄液,因此上清部分的胶束状形态呈分散状,除了胶束态,还可以看到圆球状颗粒蛋白质,这部分蛋白质主要是HDL及卵黄高磷蛋白,即沉淀部分蛋白质主要为球蛋白。蛋黄是上清部分与沉淀部分的组合,因此,经稀释后的蛋黄溶液的颗粒既有胶束结构也有圆球体形态。

图 5 上清颗粒形态

图 6 蛋黄颗粒形态

3 结论

3.1 蛋黄经 0.17mol/L氯化钠等量稀释,冷冻离心可得到上清和沉淀,电泳分析表明,上清部分主要为低密度脂蛋白 (LDL)和卵黄蛋白,沉淀部分主要为高密度脂蛋白 (HDL)和卵黄高磷蛋白及少量的LDL。

3.2 这三部分蛋白质溶解度随氯化钠浓度增大而增加,当氯化钠浓度为 0.5mol/L时,蛋黄、上清及沉淀部分的蛋白质溶解度最大,达到 90%以上。在低离子强度时,蛋黄的溶解度主要取决于沉淀部分蛋白质。

3.3 在蛋白质含量及溶解度相当的情况下,上清部分乳化活力最好,沉淀部分的乳化稳定性最好。进一步的颗粒形态分析表明,上清部分主要为胶束状结构,沉淀部分主要为球蛋白结构。

这种分离蛋黄研究其性质的方法也为今后研究蛋黄体系功能性质提供了一种新方法。

[1]Folch J,LeesM,Sloane-Stanley G H.A simple method for the isolation and purification of total lipids from animal tissues [J].Biol Chem,1957,226:496-509.

[2]Mc Bee L E,CotterillO J.Iron exchange chromatography and electrophoresis of egg yolk lipoproteins[J].Journal of Food Science,1979,44:656-660.

[3]Kevin N P,Kinsella J E.Emulsifying properties of proteins: evaluation of a turbidimetric technique[J].Journal of Agric and Food Chem,1978,26(3):716-723.

[4]Mizutani R,Nakamura R.Emulsifying properties of egg yolk low density lipoprotein(LDL):Comparison with bovine serum albumin and egg lecithin[J].Lebensm-W iss U-Technol,1984, 18:60-63.

[5]M ANTON,G GANDEMER.Composition,Solubility and Emulsifying Properties of Granules and Plasma of egg yolk[J]. Food Science,1997,62:3.

[6]Causeret D,Matringe E,Lorient D.Ionic strength and pH effects on composition and microstructure of granules[J].J Food Sci,1991,56:1532-1536.

[7]Taborski G.Phosphoprotein Adv Protein Chem[J].1974,28: 1-21.

[8]Cook W H,Martin W G.Egg lipoproteins In Structural and functionalAspects of Lipoprotein//Living Systems,E Tria,A M Scanu(Ed.)[M].Academic Press,London and New York,1969: 579-615.

[9]Garland TD.Studies on egg yolk myelin figures and granules low density lipoproteins[D].University of Columbia,Vancouver, Canada,1973.

[10]Kiosseoglou V D,Sher man P.The influence of egg yolk lipoproteins on the rheology and stability of O/W emulsions and mayonnaise[J].Colloid Polymer Sci,1983,261:520-526.

[11]Burley R W,Cook W H.Isolation and composition of avlan egg yolk granules and their constituentsα andβ-lipovitellins [J].Can J Bio Chem Physlol,1961,39:1295-1307.

Study on the properties of composition of egg yolk

YANW ei,SU Xiao-rong,YANG Yan-jun＊
(School of Food Science and Technology,Jiangnan University,Wuxi 214122,China)

Egg yolk was frac tiona ted by a low sp eed centrifuga tion into g ranules and p lasm a.The comp os ition, solub ility and em uls ifying p rop e rties of g ranules and p lasm a we re inves tiga ted.SDS-PAGE ind ica ted tha t p lasm a m a inly conta ined low-dens ity lip op rote ins(LDL)and live tin,high-dens ity l ip op rote in(HDL)and p hosvitin in g ranules.The solub ility was d iffe rent a t d iffe rent sa lt concentra tions.A t ion s treng th0.5m ol/L sod ium chloride,the p rote in solub ilities we re above90%.And a t this solub ility,the p lasm a had the bes t em uls ifying ac tivity and the g ranules had the bes t em uls ion s tab ility.

egg yolk;g ranules;p lasm a;comp os ition;em uls ifying p rop e rties

TS253.1

A

1002-0306(2010)01-0158-03

2009-03-17 ＊通讯联系人

阎微(1984-),女,在读硕士,主要从事蛋黄蛋白质方面的研究工作。