中国热科院椰子所成果！国仪电镜助力椰子油生产工艺研究

图1 论文研究路线示意图

研究团队对DCP和CMP的氨基酸组成进行了测定，并与SIP进行了比较分析（表1）。研究发现DCP和CMP的氨基酸组成相同，但含量不同。DCP和CMP的必需氨基酸（EAA）分别占总氨基酸的37.87%和37.21%，DCP和CMP中EAA的含量均达到FAO/WHO规定的最低要求27.7%。与DCP相比，CMP的必需氨基酸含量有所降低，干法加工导致了椰子蛋白质中必需氨基酸的轻微损失。DCP和CMP中的赖氨酸水平略低于FAO/WHO推荐的摄入量（2007）。然而，其他必需氨基酸的水平高于粮农组织/世界卫生组织推荐的摄入量。因此，CMP可以成为食品工业必需氨基酸的重要来源。

表1 SIP、DCP和CMP中氨基酸组成

研究团队对DCP、CMP及SIP的分子量大小进行了评估（图2）。结果表明在DCP中，两个主要条带出现在~27 kDa和~34 kDa处，而其他条带则较为模糊。CMP仅在~32 kDa处显示出一个明显的条带。同时，在DCP和CMP泳道顶部有一些阴影堆积，这由于两种样品中都有更高分子量的物质未能进入泳道。DCP和CMP中位于~34 kDa的条带是由球蛋白产生的。此外，CMP中球蛋白的分子量略低于DCP，干法加工导致球蛋白发生部分降解。

图2 SIP、DCP和CMP的SDS-PAGE图

该团队运用TGA和DTG技术，探究了DCP与CMP的热力学特性。研究揭示，两种蛋白质样品在热降解过程中均经历两个主要阶段。第一阶段发生在30至200℃之间，其中DCP和CMP的重量损失率分别为3.87%和2.37%，这一变化很可能是由于样品中游离水和结合水的脱除所致。进入第二阶段，温度范围升至200至450℃，此时蛋白质内部的官能团开始降解。通过对比DCP与CMP的DTG曲线（见图3A），团队发现，在132至248℃及318至407℃的温度区间内，CMP的质量损失率显著低于DCP，这表明经过干法处理的蛋白质热稳定性得到了显著提升。这一改善可能归因于干法处理增强了蛋白质分子间的相互作用，促使原本无序的多肽链聚集形成更有序的结构，进而提高了热稳定性。

此外，团队还利用国仪量子扫描电镜（SEM3200）对DCP和CMP的表面形态进行了观察（见图3B）。在相同的放大倍数下，尽管两者均呈现出片层状结构，但尺寸上存在显著差异。与DCP相比，CMP的SEM图像显示其小片状结构较少。这可能是由于干法过程中，椰肉蛋白质经历了断裂与重组，导致微观形态发生变化。这一发现为理解干法处理对蛋白质结构的影响提供了新的视角。

图3 DCP和CMP的热力学和SEM图象

团队对DCP、CMP、SIP的多个关键指标进行了测定，包括巯基含量（4A）、表面疏水性及游离氨基含量（4B）、持水持油性（4C）、起泡性及泡沫稳定性（4D）、溶解性（4E），以及乳化性及乳化稳定性（4F）。在研究中，他们发现挤压过程中产生的机械剪切力导致椰肉蛋白质的表面疏水性有所降低。由于表面疏水性的减弱，蛋白质分子间的相互作用力也相应减小，这促进了游离巯基之间的结合，形成二硫键。因此，CMP中的巯基含量相较于DCP有所减少。与DCP相比，CMP的游离氨基酸含量下降了0.14%。这可能是由于干法加工过程中，蛋白质分子链发生了交联反应，消耗了体系中的游离氨基酸。此外，干法工艺还增强了蛋白质之间的相互作用，导致蛋白质聚集和沉淀现象增加，进而减少了蛋白质与水分子相互作用的机会，使得蛋白质的溶解度有所降低。在乳化性能方面，DCP的EAI值最高，达到29.14 m²/g，其次是CMP，为26.63 m²/g。蛋白质的乳化能力与其溶解度、表面电荷、表面疏水性和二级结构密切相关。干法工艺可能促使蛋白质结构展开和降解，增加了构象的柔韧性，使疏水氨基酸更易暴露，从而提高了蛋白质在油水界面的吸附速度和降低界面张力的能力，进而提升了乳化性能。

图4 DCP、CMP、SIP的巯基含量（A）、表面疏水性及游离氨基含量（B）、持水持油性（C）、起泡性及泡沫稳定性（D）、溶解性（E）、及乳化性及乳化稳定性（F）

干法加工对椰粕分离蛋白（DCP）的理化及功能特性有显著影响。与椰蓉（CMP）相比，DCP中必需氨基酸含量提升，且34 kDa蛋白质发生降解。干法加工改变了椰子分离蛋白的二级和三级结构，α-螺旋和β-转角增多，β-折叠和随机卷曲减少，导致表面疏水性、溶解度、游离及总巯基含量下降。但DCP热稳定性增强，外观更均匀。功能特性上，CMP经干法处理后保水性和稳油性能提升，发泡性能稳定。这些发现为椰粕蛋白在食品工业的创新应用提供了新方向。

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