大豆蛋白的酶法改性及其在猪肉肠中的应用研究

论文摘要

大豆作为历史最悠久的栽培作物之一,是我国重要的油料资源。大豆中的蛋白属于植物蛋白,与动物蛋白相比,无论在营养还是在价格方面,都具有一定优势。许多国家为弥补植物蛋白质供应不足,积极开展了以大豆蛋白作为新蛋白资源的研究,并将其广泛应用于各种食品中。大豆蛋白主要组分为7S和11S球蛋白,它们对大豆蛋白的各项物化特性起着十分重要的作用。近年来,国外对于7S和11S球蛋白的分子结构和热稳定性进行了一定的研究,但国内研究较少。目前,在分子层面对7S和11S球蛋白分别进行改性修饰的技术研究较少。本文从6个品种大豆中筛选出适宜品种,对其SPI,7S及11S球蛋白结构和功能特性进行比较,通过用碱性蛋白酶对7S和11S球蛋白改性,评价其改性后结构、功能特性的变化及其对猪肉肠凝胶特性的影响。主要研究结论如下:1.大豆品种筛选采用BandScan电泳软件分析6个品种大豆蛋白亚基的含量。通过比较发现7S与11S比值主要分布在0.25-0.27之间,其中中豆36的7S与11S比值较高为0.268。通过质构特性、得率及色度比较6个品种大豆SPI对猪肉肠凝胶特性的影响发现,与添加其它品种的SPI相比,在猪肉肠中添加中豆36的SPI可显著提高猪肉肠的弹性、咀嚼性、内聚性、回复性和凝胶强度,同时还可显著提高猪肉肠的得率和亮度。2.7S,11S球蛋白及SPI的结构表征及功能性质的研究通过傅立叶红外光谱（FT-IR）,扫描电镜（SEM）,巯基含量,表面疏水性对7S,11S球蛋白及SPI的结构进行了初步研究。通过红外光谱可以推断7S,11S球蛋白及SPI均以α-螺旋结构为主;采用扫描电镜观察发现在同一放大倍数下,7S、11S球蛋白和SPI单体分子表面呈现不同性状。SPI单体分子表面光滑,7S球蛋白表面出现坑洼部分,而11S球蛋白表面呈现鳞片状;对其巯基及疏水性测定比较发现,SPI中游离巯基和总巯基含量均最高,其次是11S球蛋白,而7S球蛋白中游离巯基和总巯基含量较低;11S球蛋白具有较高的疏水性,而7S球蛋白的疏水性相对较低。评价了SPI、7S及11S球蛋白的功能特性,结果表明SPI中水溶性蛋白含量最高;11S球蛋白具有较强的凝胶性和吸油性;7S球蛋白具有较高的持水性和乳化性。3.7S,11S球蛋白及SPI在猪肉肠中的初步应用评价了7S、11S球蛋白、SPI及杜邦蛋白对猪肉肠的质构特性、得率及色度的影响。结果发现,与SPI、7S及11S球蛋白相比,添加杜邦蛋白可显著提高猪肉肠的质构特性,如猪肉肠的硬度,弹性,咀嚼性,内聚性,回复性,得率及亮度。相比较添加单一的7S、11S球蛋白及SPI虽对猪肉肠有一定的影响,但结果并不理想。4.碱性蛋白酶酶法改性后7S、11S球蚩白结构特征的变化及在猪肉肠中的应用评价了碱性蛋白酶水解7S和11S球蛋白后,其结构特征及功能性质的变化,并将不同水解度的7S和11S球蛋白分别加入猪肉肠中,研究其质构特性,得率及色度的变化,以单因素为基础,通过正交实验得出最佳工艺条件。通过研究结果表明:随着水解程度的增加,红外光谱中7S球蛋白酰胺Ⅱ带逐渐消失;表面结构开始疏松,紧密性逐渐减弱,而其功能性质也伴随发生变化,如乳化活性和吸油性整体上升,乳化稳定性先增加后减少;当将其添加到猪肉肠中,发现水解度为12%时,可显著提高猪肉肠的品质,并通过正交实验得出最佳工艺条件为水解度11%,添加量1.5g。11S球蛋白通过水解后,其红外光谱中酰胺Ⅱ带逐渐消失;蛋白表面结构开始疏松,逐渐破裂;当将其添加到猪肉肠中,研究发现水解度为9%时,可显著提高猪肉肠的品质,并且通过正交实验得出最佳工艺条件为水解度10%,添加量1.5g。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略表
• 第一章 文献综述
• 1 大豆蛋白质的组成和结构
• 1.1 大豆蛋白质的组成
• 1.2 大豆蛋白质的亚基构成
• 1.2.1 11S球蛋白的亚基构成
• 1.2.2 7S球蛋白的亚基构成
• 2 蛋白质的功能特性及与结构的关系
• 2.1 蛋白质的功能特性
• 2.1.1 溶解性
• 2.1.2 乳化性
• 2.1.3 起泡性
• 2.1.4 凝胶性
• 2.1.5 吸油性
• 2.1.6 粘度
• 2.2 蛋白质的结构与功能特性
• 3 大豆蛋白质的改性
• 3.1 物理改性
• 3.2 化学改性
• 3.3 酶法改性
• 3.3.1 动物蛋白酶改性法
• 3.3.2 植物蛋白酶改性法
• 3.3.3 微生物蛋白酶改性法
• 3.4 大豆蛋白的生物工程改性
• 4 大豆蛋白在肉制品中的应用
• 4.1 碎肉制品
• 4.2 块肉制品
• 4.3 仿肉制品
• 4.4 乳化类肉制品
• 5 国内外研究状况
• 6 主要研究内容
• 第二章 大豆品种筛选
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 主要试剂
• 1.3 仪器设备
• 1.4 试验方法
• 1.4.1 样品制备
• 1.4.2 大豆SPI的提取
• 1.4.3 凝胶电泳法测蛋白质分子结构
• 1.4.4 不同品种大豆SPI在猪肉肠中的应用
• 1.4.4.1 猪肉肠的制备
• 1.4.4.2 猪肉肠得率的测定
• 1.4.4.3 质构分析
• 1.4.4.4 破断试验
• 1.4.4.5 色度测定
• 2 结果与讨论
• 2.1 凝胶电泳图谱分析
• 2.2 不同品种大豆SPI对猪肉肠品质的影响
• 2.2.1 不同品种大豆SPI对猪肉肠质构的影响
• 2.2.2 不同品种大豆SPI对猪肉肠得率的影响
• 2.2.3 不同品种大豆SPI对猪肉肠色度的影响
• 3 讨论
• 第三章 7S、11S球蛋白及SPI的结构表征及功能性质的研究
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 主要试剂
• 1.3 仪器设备
• 1.4 试验方法
• 1.4.1 7S、11S球蛋白的提取
• 1.4.2 7S、11S球蛋白及SPI的结构表征
• 1.4.2.1 傅立叶变换红外光谱分析
• 1.4.2.2 凝胶电泳法测蛋白质分子结构
• 1.4.2.3 扫描电镜分析
• 1.4.2.4 巯基含量测定
• 1.4.2.5 表面疏水性测定
• 1.4.3 7S、11S球蛋白及SPI功能性质测定
• 1.4.3.1 蛋白质持水性测定
• 1.4.3.2 蛋白质吸油性测定
• 1.4.3.3 乳化活性及乳化稳定性的测定
• 1.4.3.4 水溶性蛋白质的测定
• 2 结果与讨论
• 2.1 7S、11S球蛋白及SPI的结构表征
• 2.1.1 红外图谱分析
• 2.1.2 凝胶电泳图谱分析
• 2.1.3 扫描电镜图谱分析
• 2.1.4 巯基含量测定
• 2.1.5 表面疏水性
• 2.2 7S、11S球蛋白及SPI功能性质比较
• 2.2.1 蛋白质持水性
• 2.2.2 蛋白质吸油性
• 2.2.3 乳化活性及乳化稳定性
• 2.2.4 凝胶性
• 2.2.5 水溶性蛋白质
• 3 讨论
• 第四章 7S、11S球蛋白及SPI在猪肉肠中的初步应用
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 主要试剂
• 1.3 仪器设备
• 1.4 试验方法
• 1.4.1 猪肉肠的制备
• 1.4.2 质构分析
• 1.4.3 破断试验
• 1.4.4 色度测定
• 2 结果与讨论
• 2.1 7S、11S球蛋白及SPI对猪肉肠品质的影响
• 2.1.1 7S、11S球蛋白及SPI对猪肉肠质构的影响
• 2.1.2 7S、11S球蛋白及SPI对猪肉肠得率的影响
• 2.1.3 7S、11S球蛋白及SPI对猪肉肠色度的影响
• 3 讨论
• 第五章 碱性蛋白酶酶法改性后7S、11S球蛋白结构特征的变化及在猪肉肠中的应用
• 1 材料与方法
• 1.1 实验材料
• 1.2 主要试剂
• 1.3 仪器设备
• 1.4 试验方法
• 1.4.1 7S、11S球蛋白酶法改性
• 1.4.2 酶法改性后7S、11S球蛋白结构表征
• 1.4.2.1 傅立叶变换红外光谱分析
• 1.4.2.2 扫描电镜分析
• 1.4.2.3 巯基含量测定
• 1.4.2.4 表面疏水性测定
• 1.4.3 酶法改性后7S、11S球蛋白功能性的测定
• 1.4.3.1 酶法改性后7S、11S球蛋白吸油性的测定
• 1.4.3.2 酶法改性后7S、11S球蛋白乳化活性及乳化稳定性的测定
• 1.4.4 酶法改性后7S、11S球蛋白在猪肉肠中的应用
• 1.4.4.1 猪肉肠的制备
• 1.4.4.2 质构分析
• 1.4.4.3 破断试验
• 1.4.4.4 色度测定
• 2 结果与讨论
• 2.1 酶法改性后7S球蛋白结构特征的变化及在猪肉肠中的应用
• 2.1.1 结构特征变化
• 2.1.1.1 红外图谱分析
• 2.1.1.2 扫描电镜图谱分析
• 2.1.1.3 巯基含量测定
• 2.1.1.4 疏水性测定
• 2.1.2 不同水解度7S球蛋白功能性质的变化
• 2.1.2.1 吸油性的变化
• 2.1.2.2 乳化性的变化
• 2.1.3 不同水解度7S球蛋白在猪肉肠中的应用
• 2.1.3.1 不同水解度7S球蛋白对猪肉肠质构的影响
• 2.1.3.2 不同水解度7S球蛋白对猪肉肠得率的影响
• 2.1.3.3 不同水解度7S球蛋白对猪肉肠色度的影响
• 2.1.4 最佳酶解度下7S球蛋白的添加量对猪肉肠质构特性的影响
• 2.1.5 工艺优化
• 2.2 酶法改性后11S球蛋白结构特征的变化及在猪肉肠中的应用
• 2.2.1 结构特征变化
• 2.2.1.1 红外图谱分析
• 2.2.1.2 扫描电镜图谱分析
• 2.2.1.3 巯基含量测定
• 2.2.1.4 疏水性的测定
• 2.2.2 不同水解度11S球蛋白功能性质的变化
• 2.2.2.1 吸油性的变化
• 2.2.2.3 乳化性的变化
• 2.2.3 不同水解度11S球蛋白在猪肉肠中的应用
• 2.2.3.1 不同水解度11S球蛋白对猪肉肠质构的影响
• 2.2.3.2 不同水解度11S球蛋白对猪肉肠得率的影响
• 2.2.3.3 不同水解度11S球蛋白对猪肉肠色度的影响
• 2.2.4 最佳酶解度下11S球蛋白添加量对猪肉肠质构特性的影响
• 2.2.5 工艺优化
• 3 讨论
• 第六章 结论
• 参考文献
• 致谢