功能性大豆蛋白的制备及应用

论文摘要

大豆蛋白是一类优质植物蛋白资源,含有多种氨基酸,具有较高的营养价值。大豆蛋白作为油脂加工的副产物,在中国有着相当大的产量。但受其本身性质方面的影响,大豆蛋白在食品工业中的应用受到很大的限制,目前仅能应用在肉制品等少数领域。因而如何使大豆蛋白更广泛地应用在食品中,成为一个亟待解决的课题。饮料工业是食品工业中的一个重要分支,是人们日常消费最多的一类食品之一,而饮料中60-70%为酸性饮料,如果能将大豆蛋白应用到酸性饮料中,一定能够极大拓宽大豆蛋白的应用领域。众所周知,大豆蛋白在酸性条件下（pH3.0-4.5）溶解性很差,而酸性饮料的pH值正好在此区间,这就导致大豆蛋白很难应用于诸如果汁等的酸性饮料中。本论文旨在解决大豆蛋白的酸溶性问题,使其在酸性条件下（pH3.0-4.5）具有良好的溶解性和透光性,适合加入到果汁等酸性饮料中。本论文通过对不同因素影响大豆蛋白酸溶性的研究,探究出三种制备酸溶性大豆蛋白的方法。主要结论如下:（1）首先研究了壳聚糖对提高大豆蛋白酸溶性的影响。研究表明,加入蛋白量5%（w/w）的壳聚糖（500KDa）,可以使大豆蛋白在pH4.0的氮溶指数（NSI）从30.05±1.25%提高到81.28±0.98%,浊度下降了89.32±1.07%,而且NSI的升高和浊度的降低与壳聚糖的添加量成正相关。此外,水热处理对提高大豆蛋白酸溶性也有着显著的作用。在等电点附近的水热处理可以使大豆蛋白在pH4.0的氮溶指数（NSI）从26.76±1.54%提高到72.19±0.67%。（2）其次研究了植酸酶与酸性蛋白酶的结合处理会对大豆蛋白酸溶性的影响。研究表明,植酸酶单独作用时,大豆蛋白在pH4.0时的NSI为41.74±2.02%,酸性蛋白酶单独作用时,其NSI为29.64±1.56%,而二者结合后NSI为81.84±1.84%,可见二者的结合处理效果要大大高于单独处理。此种方法制得的酸溶蛋白具有更加良好的风味和口感。（3）最后研究了预凝胶法制备酸性蛋白饮料的工艺。研究表明,蛋白经GDL诱导成凝胶后,再经均质处理,其平均粒径从448.4±25.9nm下降到282.7±21.6nm,zeta电位从41.2±4.4mv下降到15.8±2.4mv,蛋白由于形成更稳定的颗粒,从而减少了沉淀的发生。（4）本论文在实验室小试的基础上进行了车间中试实验,并把制得的酸溶蛋白应用到酸性饮料的生产中,产品具有良好的稳定性和透光度,相关数据和结论为工业化大规模生产提供了依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 大豆蛋白的组成
• 1.3 大豆蛋白的营养价值
• 1.4 大豆蛋白的功能性质
• 1.5 大豆蛋白在食品工业中的应用
• 1.5.1 大豆蛋白在焙烤食品中的应用
• 1.5.2 大豆蛋白在肉制品中的应用
• 1.5.3 大豆蛋白在强化食品中的应用
• 1.5.4 大豆蛋白在食品工业上新的用途——在饮料中的应用
• 1.5.4.1 大豆蛋白饮料品性
• 1.5.4.2 大豆蛋白饮料发展方向
• 1.5.4.3 大豆蛋白在酸性饮料中的应用
• 1.5.4.4 大豆蛋白果品饮料优势
• 1.5.4.5 大豆蛋白果品饮料生产中所存在的问题及解决方法
• 1.6 酸溶蛋白国内外研究进展
• 1.7 本课题的主要目的、研究意义和内容
• 1.7.1 本课题主要目的和意义
• 1.7.2 本课题研究内容
• 第二章 多糖结合法工业化制备酸溶蛋白及在果汁中的应用
• 2.1 材料与仪器
• 2.1.1 实验原料
• 2.1.2 实验试剂
• 2.1.3 主要仪器
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 传统大豆分离蛋白制备方法
• 2.2.2 酸溶蛋白制备方法
• 2.2.3 氮溶指数的测定
• 2.2.4 溶解度曲线的测定
• 2.2.5 粒度分布的测定
• 2.2.6 滴定zeta 电位的测定
• 2.2.7 浊度的测定
• 2.2.8 荧光光谱分析
• 2.2.9 沉淀率的测定
• 2.2.10 蛋白果汁的感官评定
• 2.3 结果与讨论
• 2.3.1 壳聚糖添加量对酸溶蛋白的影响
• 2.3.2 水热处理温度对酸溶蛋白的影响
• 2.3.3 水热处理时间对酸溶蛋白的影响
• 2.3.4 酸溶蛋白的中试实验
• 2.3.5 壳聚糖结合水热处理法制备的酸溶蛋白功能性质的表征
• 2.3.5.1 酸溶蛋白与普通分离蛋白溶解度曲线的比较
• 2.3.5.2 酸溶蛋白对盐离子的耐受性
• 2.3.5.3 酸溶蛋白zeta 电位的变化
• 2.3.5.4 酸溶蛋白的内置荧光光谱
• 2.3.6 酸溶蛋白在果汁中的应用
• 2.3.6.1 酸溶蛋白对单宁酸的耐受性
• 2.3.6.2 含不同浓度壳聚糖的酸溶蛋白对果汁浊度的影响
• 2.3.6.3 含不同浓度壳聚糖的酸溶蛋白对果汁粒度的影响
• 2.3.6.4 含不同浓度壳聚糖的酸溶蛋白对果汁沉淀率的影响
• 2.3.6.5 含不同浓度壳聚糖的酸溶蛋白果汁的感官评定
• 2.4 本章小结
• 第三章 酶解法制备酸溶蛋白及在果汁中的应用
• 3.1 材料与仪器
• 3.1.1 实验原料
• 3.1.2 实验试剂
• 3.1.3 主要仪器
• 3.2 实验方法
• 3.2.1 传统大豆分离蛋白制备方法
• 3.2.2 酸溶蛋白制备方法
• 3.2.3 氮溶指数的测定
• 3.2.4 溶解性曲线的测定
• 3.2.5 粒度分布的测定
• 3.2.6 大豆蛋白中植酸含量的测定方法
• 3.2.7 zeta 电位的测定
• 3.2.8 浊度的测定
• 3.2.9 水解度的测定
• 3.2.10 分子量分布的测定
• 3.2.11 SDS-PAGE 电泳
• 3.2.12 荧光光谱分析
• 3.2.13 沉淀率的测定
• 3.3 结果与讨论
• 3.3.1 植酸酶处理结合高温加热对大豆蛋白酸溶性的影响
• 3.3.1.1 植酸酶的处理量和处理时间对蛋白去植酸率的影响
• 3.3.1.2 植酸酶处理对大豆蛋白氮溶指数的影响
• 3.3.1.3 植酸酶处理对大豆蛋白浊度的影响
• 3.3.2 酸性蛋白酶处理结合高温加热对大豆蛋白酸溶性的影响
• 3.3.2.1 酸性蛋白酶处理对大豆蛋白氮溶指数的影响
• 3.3.2.2 酸性蛋白酶处理对大豆蛋白浊度的影响
• 3.3.2.3 分子量分布
• 3.3.2.4 SDS-PAGE 电泳分析
• 3.3.3 植酸酶和酸性蛋白酶结合并通过高温处理对大豆蛋白酸溶性的影响
• 3.3.4 酶解法制备的酸溶蛋白功能性质的表征
• 3.3.4.1 酸溶蛋白溶解度曲线的测定
• 3.3.4.2 分子量分布
• 3.3.4.3 SDS-PAGE 电泳分析
• 3.3.4.4 不同各种酶处理条件下蛋白水解度的测定
• 3.3.4.5 酸溶蛋白的内置荧光光谱
• 3.3.5 酸溶蛋白在果汁中的应用
• 3.3.5.1 蛋白果汁的粒度变化
• 3.3.5.2 蛋白果汁的zeta 电位变化
• 3.3.5.3 蛋白果汁的沉淀率变化
• 3.4 本章小结
• 第四章 预凝胶法制备酸溶蛋白及在果醋的应用
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 实验材料
• 4.1.2 实验仪器与设备
• 4.2 实验方法
• 4.2.1 大豆分离蛋白制备方法
• 4.2.2 凝胶诱导方法
• 4.2.3 蛋白苹果醋生产方法
• 4.2.4 GDL 酸化速率的测定
• 4.2.5 凝胶流变性质的测定方法
• 4.2.6 浊度的测定
• 4.2.7 粒度分布的测定
• 4.2.8 沉淀率的测定
• 4.3 结果与讨论
• 4.3.1 酸化速率对大豆分离蛋白凝胶pH 值的影响
• 4.3.2 酸化速率对大豆分离蛋白凝胶性质的影响
• 4.3.3 GDL 诱导蛋白形成凝胶的zeta 电位变化
• 4.3.4 GDL 诱导蛋白形成凝胶的粒度变化
• 4.3.5 GDL 诱导的蛋白凝胶的溶解度曲线
• 4.3.6 不同GDL 诱导量和不同蛋白浓度对蛋白果醋浊度的影响
• 4.3.7 不同GDL 诱导量和不同蛋白浓度对蛋白果醋粒度的影响
• 4.3.8 不同GDL 诱导量和不同蛋白浓度对蛋白果醋沉淀率的影响
• 4.3.9 均质压力和次数对蛋白果醋粒度的影响
• 4.3.10 均质压力和次数对蛋白果醋沉淀率的影响
• 4.4 本章小结
• 结论与展望
• 1. 结论
• 2. 本论文创新之处
• 3. 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间取得的研究成果
• 致谢
• 附件