控制条件下加热改性醇法大豆浓缩蛋白的研究

论文摘要

醇法大豆浓缩蛋白（ALSPC）由于醇洗变性导致其溶解度（NSI）较低（5-12%）,功能性质较差。因此采用加热处理对ALSPC进行改性研究,以期扩展其应用范围。论文以醇法大豆浓缩蛋白为原料,通过控制条件下的加热改性,制得改性大豆浓缩蛋白产品（MSPC）,系统研究改性工艺条件对MSPC功能性质的影响,并对不同加热改性制备的MSPC产品的功能性质与结构特征进行了深入探讨,旨在探索醇法大豆浓缩蛋白的加热改性机理,为醇法大豆浓缩蛋白的改性及应用提供一定的理论依据。首先研究了控制条件下加热改性工艺条件如加热温度、蛋白质浓度、加碱量对改性后产品MSPC的溶解性、乳化性、凝胶性的影响。结果发现,经过110到150℃的加热处理都能够明显地改善醇法大豆浓缩蛋白的溶解性,使其能够从改性前的5%左右上升至改性后的60%左右;加热改性后的醇法大豆浓缩蛋白的乳化体系硬度值由改性前的18g左右上升至110g左右;加热改性后产品的凝胶强度从改性前的37g左右上升至400g左右。经过正交试验得到凝胶性的最佳工艺条件为加热温度140℃,蛋白浓度为8%,加碱量为0.5%,在此条件下制备的MSPC的凝胶值达到400.068g,与市售的功能性醇法大豆浓缩蛋白（FSPC）的凝胶强度相接近。可见加热改性对ALSPC的凝胶性的改善最为显著。然后进一步研究了加热改性对醇法大豆浓缩蛋白凝胶性及结构特征的影响。随着加热改性温度的升高,MSPC凝胶的硬度和粘度有所上升,回复性下降;流变性质研究结果表明随着温度的升高,储藏模量G’逐渐增大,且频率扫描结果发现不同样品的储藏模量G’和损耗模量G”值之间的间距也随着温度的升高而逐渐增加;利用扫描电子显微镜观测发现,改性前的醇法大豆浓缩蛋白凝胶内部非常疏松,孔径很大且不均匀,呈现的是片层状结构;改性后MSPC凝胶,随着加热温度的升高,凝胶结构越来越致密,孔径不断变小,与FSPC的凝胶结构相似。分子量分布测定发现,随着加热温度的升高,MSPC中可溶性聚集体的含量逐渐增加。电泳研究结果表明,加热改性对醇法大豆浓缩蛋白各亚基的作用并不明显,随着加热改性温度的升高,形成了以二硫键形式结合的聚集体,并且在130℃以上加热时形成了一些新的聚集体,与凝胶性有较大的关系。疏水性的测定发现加热有效地暴露出蛋白质分子的疏水性残基,分子伸展开,表面疏水性增强。加热过程中游离巯基相互作用形成了新的二硫键。可溶性聚集体含量的增多,新的二硫键的形成等最终使得MSPC凝胶性得到改善。最后研究了醇法大豆浓缩蛋白在香肠中的应用结果表明,加入7%的MSPC时,能够明显改善香肠的持水性、蒸煮特性、质构特性以及感官特性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 醇法大豆浓缩蛋白概况
• 1.1.1 醇法大豆浓缩蛋白简介
• 1.1.2 醇法大豆浓缩蛋白改性
• 1.1.3 醇法大豆浓缩蛋白的控制条件下加热改性
• 1.2 醇法大豆浓缩蛋白功能性概况
• 1.2.1 醇法大豆浓缩蛋白溶解性
• 1.2.2 醇法大豆浓缩蛋白乳化性
• 1.2.3 醇法大豆浓缩蛋白凝胶性
• 1.3 醇法大豆浓缩蛋白的应用
• 1.3.1 醇法大豆浓缩蛋白在肉制品中的应用
• 1.3.2 醇法大豆浓缩蛋白在其它产品中的应用
• 1.4 本课题的立题依据及研究内容
• 1.4.1 立题依据
• 1.4.2 本课题主要研究内容
• 第二章 控制条件下加热改性醇法大豆浓缩蛋白工艺研究
• 2.1 引言
• 2.2 试验材料与设备
• 2.2.1 主要材料与试剂
• 2.2.2 主要仪器
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 醇法大豆浓缩蛋白改性工艺
• 2.3.2 基本成分的测定
• 2.3.3 溶解度的测定
• 2.3.4 凝胶体系的制备
• 2.3.5 乳化体系的制备
• 2.3.6 质构性质测定
• 2.3.7 数据统计及分析
• 2.4 结果与讨论
• 2.4.1 控制条件下加热改性对溶解性的影响
• 2.4.2 控制条件下加热改性对乳化性的影响
• 2.4.3 控制条件下加热改性对凝胶性的影响
• 2.5 本章小结
• 第三章 改性醇法大豆浓缩蛋白的凝胶性与其结构表征
• 3.1 引言
• 3.2 试验材料与设备
• 3.2.1 主要材料与试剂
• 3.2.2 主要仪器
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 蛋白质凝胶的质构性质的测定
• 3.3.2 蛋白质凝胶的流变性质测定
• 3.3.3 蛋白质凝胶的微观结构的观测
• 3.3.4 分子量分布的测定
• 3.3.5 表面疏水性的测定
• 3.3.6 蛋白质巯基含量的测定
• 3.3.7 凝胶电泳
• 3.3.8 热稳定性研究（DSC）
• 3.3.9 数据统计及分析
• 3.4 结果与讨论
• 3.4.1 凝胶的质构性质
• 3.4.2 凝胶形成过程中流变性质
• 3.4.3 凝胶微结构观测
• 3.4.4 分子量分布
• 3.4.5 蛋白质的表面疏水性
• 3.4.6 巯基含量
• 3.4.7 蛋白质的凝胶电泳
• 3.4.8 不同样品的DSC 研究
• 3.5 本章小结
• 第四章 大豆浓缩蛋白在肉制品中的应用
• 4.1 引言
• 4.2 试验材料与设备
• 4.2.1 主要材料与试剂
• 4.2.2 主要仪器
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 香肠的配方
• 4.3.2 香肠的制作
• 4.3.3 香肠质构性质的测定
• 4.3.4 香肠感观分析
• 4.3.5 香肠蒸煮损失测定
• 4.3.6 香肠的持水性测定
• 4.4 结果与讨论
• 4.4.1 香肠的质构分析
• 4.4.2 香肠的感官分析
• 4.4.3 香肠的蒸煮损失分析
• 4.4.4 香肠的持水性分析
• 4.5 本章小结
• 主要结论
• 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在攻读硕士学位期间发表的论文
• 附录