上海保圣電子鼻助力武漢輕工大學(xué)何景仁團(tuán)隊(duì)油菜籽蛋白研究

一、研究背景
油菜籽是全球重要的油料作物，其加工副產(chǎn)物油菜籽粕富含蛋白質(zhì)，在食品行業(yè)極ju開發(fā)價(jià)值。油菜籽蛋白氨基酸組成均衡，是大豆蛋白的優(yōu)質(zhì)替代物。然而，油菜籽粕中的抗?fàn)I養(yǎng)因子，如植酸、硫代葡萄糖苷、單寧和芥子堿等，嚴(yán)重限制了其在人類食品中的應(yīng)用。這些抗?fàn)I養(yǎng)因子不僅降低蛋白質(zhì)的營養(yǎng)價(jià)值，還影響產(chǎn)品的感官品質(zhì)，如芥子堿會(huì)導(dǎo)致顏色加深和苦味產(chǎn)生。

傳統(tǒng)的堿提取-酸沉淀法雖能提取油菜籽蛋白，但存在諸多弊端，如導(dǎo)致蛋白質(zhì)變性、顏色加深、風(fēng)味變差，且無法有效去除抗?fàn)I養(yǎng)因子。因此，探尋溫和高效的提取方法至關(guān)重要。

在評(píng)估油菜籽蛋白的感官品質(zhì)時(shí)，揮發(fā)性成分的分析尤為關(guān)鍵。上海保圣電子鼻（E-nose）配備了28種不同的氣體傳感器，能夠通過傳感器陣列響應(yīng)和模式識(shí)別技術(shù)，精準(zhǔn)檢測和分析揮發(fā)性氣體分子，為研究不同提取方法對(duì)油菜籽蛋白風(fēng)味的影響提供有力支持，在本研究中具有不可替代的重要性。

二、實(shí)驗(yàn)方法

研究人員選用湖北當(dāng)?shù)赜蛷S的冷榨油菜籽粕為原料，經(jīng)過正己烷脫脂、研磨、過篩等預(yù)處理后備用。實(shí)驗(yàn)采用五種蛋白質(zhì)提取方法：乙醇提取-弱酸性鹽提取-等電沉淀法、弱酸性鹽提取-等電沉淀法、超聲輔助弱酸性鹽提取-等電沉淀法、堿提取-等電沉淀法、弱酸性鹽提取-超濾法，以探究不同方法對(duì)油菜籽蛋白的影響。

在眾多分析手段中，上海保圣電子鼻發(fā)揮著重要作用。實(shí)驗(yàn)時(shí)，取5克蛋白質(zhì)產(chǎn)品置于20mL密封瓶中，50℃加熱30min后，將其揮發(fā)性氣體以1L/min的流速注入電子鼻檢測腔。電子鼻利用28種氣體傳感器（如對(duì)硫化物敏感的S4、對(duì)含氮化合物敏感的S5等），在30s內(nèi)快速獲取響應(yīng)數(shù)據(jù)，進(jìn)而分析不同提取方法所得蛋白質(zhì)產(chǎn)品的揮發(fā)性成分差異。同時(shí)，研究還運(yùn)用了凱氏定氮法、Bradford法測定蛋白質(zhì)含量；采用SDS-PAGE、FT-IR對(duì)蛋白質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征；通過特定的比色法測定抗?fàn)I養(yǎng)因子含量；并對(duì)蛋白質(zhì)的溶解度、乳化性、起泡性、持水持油性以及氨基酸組成、體外消化性等功能和營養(yǎng)特性進(jìn)行評(píng)估。

三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，不同提取方法對(duì)油菜籽蛋白的各項(xiàng)指標(biāo)影響顯著。在蛋白質(zhì)含量和提取率方面，鹽溶性蛋白提取率均超40%，超聲輔助提取的RP3提取率最高。在抗?fàn)I養(yǎng)因子含量上，弱酸性鹽提取的蛋白質(zhì)產(chǎn)品中植酸和硫代葡萄糖苷含量低于堿提取產(chǎn)品。

上海保圣電子鼻的檢測結(jié)果對(duì)研究貢獻(xiàn)突出。從雷達(dá)圖可以看出，不同提取方法得到的蛋白質(zhì)產(chǎn)品在傳感器S4、S5、S6、S10、S11、S18、S19、S14/20/24/28的響應(yīng)值存在顯著差異，這些傳感器對(duì)應(yīng)的化合物與油菜籽的鮮味、苦味和澀味相關(guān)。整體而言，堿提取的油菜籽蛋白在多數(shù)傳感器上響應(yīng)值較高，意味著其氣味不佳；而經(jīng)過乙醇預(yù)處理的RP1和超濾處理的RP5響應(yīng)值較低，表明這兩種處理方式有助于改善油菜籽蛋白的氣味，突出了上海保圣電子鼻在評(píng)估蛋白質(zhì)風(fēng)味方面的重要性。

在其他特性方面，鹽提取的蛋白質(zhì)在酸至中性pH條件下溶解性更好；超濾處理的RP5在乳化活性、起泡性、持水持油性等功能特性上表現(xiàn)更優(yōu)；鹽提取的蛋白質(zhì)氨基酸模式理想，鮮味氨基酸占比高，消化性也優(yōu)于堿提取的蛋白質(zhì)。

本研究借助上海保圣電子鼻等多種技術(shù)，全面評(píng)估了不同提取方法對(duì)油菜籽蛋白的影響。上海保圣電子鼻精準(zhǔn)地檢測出蛋白質(zhì)產(chǎn)品的揮發(fā)性成分差異，為篩選優(yōu)質(zhì)提取方法提供了關(guān)鍵依據(jù)，為油菜籽蛋白在食品領(lǐng)域的開發(fā)利用奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，對(duì)推動(dòng)油菜籽蛋白的研究和應(yīng)用具有重要意義。