花生蛋白高水分挤压组织化过程中的化学键变化

 【目的】从挤压产品微观结构、化学键变化和蛋白质酰化改性等方面，探讨花生蛋白高水分挤压组织化结构的形成机理。【方法】采用扫描电子显微镜观察挤压产品的微观结构，利用物性测定仪分析挤压产品的质构特性，用化学分析方法对蛋白质中的总巯基和二硫键含量进行分析，采用琥珀酰化的方法对花生蛋白进行酰化处理。【结果】蛋白质溶解度试验结果显示，随挤压温度的升高，花生蛋白的溶解度迅速降低，在含2%SDS和2%SDS+2%2-ME缓冲液中的溶解度显著增加，最高达76.89%（140℃），说明挤压产品中以非共价键结合的蛋白质含量显著增加。随挤压温度的增加，二硫键含量在140～150℃范围内呈缓慢下降趋势，在155℃时显著降低。花生蛋白质酰化后，挤压产品的硬度、咀嚼度和组织化度等显著降低，相应的微观结构也显示出显著的变化。【结论】在花生蛋白高水分挤压组织化过程中，疏水作用和氢键起主要作用，其次是二硫键。在挤压过程中，花生蛋白分子内原有的二硫键含量降低，可能发生了部分断裂，高温会加速该反应的进行。酰化改性明显干扰了蛋白质分子间的相互作用，不利于挤压产品良好组织化结构的形成。     

蛋白质含量对花生粕组织化产品质量的影响

 【目的】研究挤压原料中花生蛋白质含量对高水分组织化蛋白产品质量的影响规律。【方法】采用感官评价法对挤压产品的感官质量进行分析描述，借助扫描电子显微镜观察挤压产品的微观结构，以物性分析仪测定产品的流变学特性。【结果】花生蛋白质含量在34.69%～63.48%范围内，随着蛋白质含量的升高，组织化花生蛋白产品组织化程度明显提高，口感明显改善，产品硬度和咀嚼度显著增加；扫描电镜下的组织结构变得更为致密，气孔变小且分布更均匀。【结论】(1)在设定挤压条件下，原料中花生蛋白质含量低于40%时，不能形成具有良好纤维状组织结构的高水分组织化产品。要获得具有良好纤维状组织结构的挤压产品，原料中低变性花生蛋白的含量应在50%～60%。(2)物性测定仪对HM-TPP产品流变学特性的分析结果与产品的感官质量的变化相关性较好。花生蛋白质含量在34.69%～63.48%范围内，产品的硬度、咀嚼度、横切力、纵切力与蛋白质含量呈显著正相关。(3) 利用扫描电镜研究分析HM-TPP产品的微观结构变化，具有清晰、直观和真实的特点，可以为分析挤压产品流变学特性与感官质量变化间的内在联系提供有力的佐证。     

谷朊粉特性与挤压组织化特性的关系

【目的】探讨不同小麦品种谷朊粉特性与挤压组织化系统参数和产品特性的关系,提出适宜谷朊粉挤压专用小麦品种的主要特性和品种选育目标。【方法】以小麦品种制得的谷朊粉为原料,以德国布拉本德食品仪器公司DSE-25型双螺杆挤压实验室工作站为设备,分析小麦品种的谷朊粉特性与挤压加工系统参数、挤压组织化产品质构特性之间的相关关系。【结果】在相同挤压组织化工艺条件下,不同小麦品种谷朊粉的挤压组织化特性有较大差异。谷朊粉蛋白质含量与扭矩、模头压力、剪切力、硬度、黏聚性、弹性和咀嚼度等均呈极显著正相关(α=0.01),与组织化度呈显著负相关(α=0.05)。谷蛋白含量与扭矩、模头压力、产品黏聚性呈显著正相关(α=0.05),与组织化度呈极显著负相关(α=0.01)。【结论】谷朊粉蛋白质含量和谷蛋白含量影响挤压工艺的系统参数和挤压产品的质构特性。较高的谷朊粉蛋白质含量和谷蛋白含量可以增加挤压组织化产品的强度。由于谷朊粉主要作为原辅料,用于改善植物蛋白挤压组织化产品质量,在专用品种鉴定和选育时,重点应提高蛋白质含量、谷蛋白含量和谷朊粉吸水率。     

高湿挤压对组织化大豆蛋白产品特性的影响

以大豆分离蛋白、谷朊粉、低温脱脂豆粕为主要原料,通过带冷却模具的SYSLG30-IV型双螺杆挤压实验机,生产高湿组织化大豆蛋白产品。探讨了挤压过程物料水分、机筒温度、螺杆转速3个因素对产品氮溶解指数的影响规律,同时研究了经过高湿挤压前后试验原料脲酶活性和体外消化率及微观结构的变化。结果表明,经高湿挤压后产品氮溶解指数一般在6.5%～8.5%之间;大豆蛋白脲酶活性大大降低;蛋白质的体外消化率提高12.1%;充分组织化的大豆蛋白结构致密,有弹性,具有明显的组织化结构。     

挤压协同酶法制备高粱蛋白ACE抑制肽及其稳定性

【目的】 利用挤压协同酶法制备高粱蛋白ACE抑制肽,为提高高粱蛋白资源的利用效率提供参考。【方法】 以高粱粉为原料,先经挤压处理,再经淀粉酶酶解,最后通过碱性蛋白酶酶解,获得高粱蛋白ACE抑制肽。研究物料水分、挤压温度和淀粉酶活力对高粱蛋白酶解液的水解度和ACE抑制活性的影响,并探讨高粱蛋白ACE抑制肽的稳定性。【结果】 随着物料水分含量和挤压温度的增加,挤压过程中单位机械能耗（SME）逐渐降低。在挤压环境下,高粱中淀粉和蛋白质的相互结合变得松散,淀粉-蛋白质包埋体系被破坏;同时高粱中球形蛋白质体被打破,提高所获得高粱蛋白的酶敏感性,在碱性蛋白酶的作用下生成更多具有抑制活性的短肽。挤压过程中物料水分含量和挤压温度以及α-淀粉酶活力对高粱蛋白酶解液的水解度和ACE抑制率有显著影响。随着物料水分的增加,蛋白质分子的聚合程度下降,使得高粱蛋白酶解液的水解度和ACE抑制率随之增加,当物料水分增加至19%后,挤压过程对蛋白质周围的淀粉分子的破坏作用降低,水解度和ACE抑制率的上升趋势趋于平缓;当挤压温度从120℃增加至180℃时,高粱内部的蛋白质-淀粉包埋体系破坏加剧,同时蛋白质的空间结构在高温作用下的变性程度加大,高粱蛋白酶解液的水解度由7.42%增加至11.06%,同时高粱蛋白ACE抑制肽的抑制率也由46.57%增加至53.41%;挤压后高粱粉经α-淀粉酶处理,进一步去除包裹在蛋白质周围的淀粉,发现随着α-淀粉酶活力的增加,高粱内部的蛋白质-淀粉包埋体系破坏程度加剧,为制备高粱蛋白ACE抑制肽提供更多原料,导致高粱蛋白酶解液的水解度和ACE抑制率随之增加,当α-淀粉酶活力增加至2.0 U·g ^-1时,淀粉酶与淀粉结合达到饱和状态,水解度和ACE抑制率趋于稳定。高粱蛋白ACE抑制肽经温度和酸碱处理后,ACE抑制活性在68.1%—71.31%,保持了良好的抑制活性;高粱蛋白ACE抑制肽在体外经胃肠道酶系消化酶解后,ACE抑制活性均高于73%,依然保持了较强的ACE抑制活性,说明挤压协同酶法制备的高粱蛋白ACE抑制肽具有长期保存有效性,同时能够在胃肠道消化后保持生物活性。 【结论】 采用挤压协同酶法可以显著提高高粱蛋白酶解液的水解度和ACE抑制肽的活性,同时制备的高粱蛋白ACE抑制肽具有良好的稳定性,为拓宽高粱的利用和制备功能性食品配料提供了一条新途径。     

热处理对全脂大豆蛋白质分子结构特征、溶解度和体外消化率的影响

【目的】研究热处理对全脂大豆蛋白质分子结构特征、溶解度和体外消化率的影响及三者之间的相关性。【方法】以全脂大豆为样本,对其进行湿热法(120℃高压(0.1 MPa)灭菌锅加热7.5min)和干热法(120℃烘箱干燥15min)处理,同时设膨化全脂大豆粉不作加热处理。使用傅立叶红外光谱(FTIR)技术,定量计算蛋白质分子结构特征(酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带、酰胺Ⅰ带/酰胺Ⅱ带、蛋白质二级结构中α-螺旋、β-折叠及α-螺旋与β-折叠的比值),并采用体积分数0.2%KOH溶液定氮法和胃蛋白酶-胰酶制剂两步酶解法,分别对大豆样品蛋白质溶解度和粗蛋白体外消化率进行分析,用Pearson方法分析各指标间的相关性。【结果】不同热处理条件显著影响了3种大豆样品蛋白质的分子结构特征、溶解度和体外消化率,且以对膨化全脂大豆的影响最大。蛋白质酰胺Ⅰ带、酰胺Ⅱ带的峰高和峰面积与其溶解度和体外消化率呈显著正相关关系(P0.05);而蛋白质酰胺Ⅰ带与酰胺Ⅱ带峰高比值与其溶解度和体外消化率呈显著负相关关系(P0.05),蛋白质酰胺Ⅰ带与酰胺Ⅱ带的峰面积比值与其溶解度和体外消化率也呈显著负相关关系(P0.05);α螺旋含量、α螺旋/β折叠值与蛋白质溶解度和体外消化率呈极显著正相关关系(P0.001);无规则卷曲含量与蛋白质溶解度和体外消化率呈显著正相关关系(P0.05);而β-折叠含量与蛋白质溶解度和体外消化率呈极显著负相关关系(P=0.002);并且蛋白质溶解度与体外消化率呈极显著正相关关系(P0.001)。【结论】得到了一组新的蛋白质分子结构特征数据,而且蛋白质的分子结构特征、溶解度和体外消化率三者之间存在密切的相关性关系。     

大豆理化特性与挤压组织化产品特性的关系

 【目的】研究不同大豆品种籽粒理化特性、脱脂大豆粉理化特性与挤压组织化产品特性的关系,探讨用于评价加工挤压组织化大豆产品品种的特性指标。【方法】以东北三省18个大豆品种为原料,以德国Bradender DSE-25型同向啮合双螺杆挤压机为挤压组织化设备,分析不同大豆品种籽粒理化指标、脱脂粉理化指标与挤压组织化加工工艺系统参数、产品特性的相关关系。【结果】大豆籽粒、脱脂粉粗蛋白含量与挤压组织化单位机械能耗、表观黏度呈显著正相关（α=0.05）。籽粒粗蛋白、水溶性蛋白及脱脂粉粗蛋白含量与产品的拉伸强度、抗剪切力呈显著正相关（α=0.05）。脱脂粉粗纤维含量与产品的横切力、组织化度、弹性呈显著负相关（α=0.05）。脱脂粉灰分含量与单位机械能耗、表观黏度呈显著负相关,与产品聚结性呈负相关（α=0.05）。【结论】选择粗蛋白含量高、水溶性蛋白含量高、粗纤维含量较低的原料或大豆品种,可以生产出组织化度较好、弹性、拉伸强度较大的挤压组织化产品。选育适用于挤压组织化加工的大豆品种时,应重点考虑提高粗蛋白含量、水溶性蛋白含量,同时降低粗纤维含量。     

牛羊乳热处理蛋白质变性程度比较及机理分析

【目的】比较牛、羊乳热处理后蛋白质变性程度,探讨牛、羊乳蛋白质热稳定性差异机理。【方法】采用离心沉淀法、全自动色差仪和SDS-PAGE电泳法,以未热处理的常温(18~20℃)牛、羊乳为对照,测定不同温度(95,121℃)处理15min后牛、羊乳蛋白质沉淀率、红值(a*)和酪蛋白的组成;并采用考马斯亮蓝法、菲林试剂法和激光粒度仪测定牛羊鲜乳蛋白质、还原糖质量浓度及蛋白质粒度大小。【结果】羊乳蛋白质沉淀率显著高于牛乳(P0.05),牛乳酪蛋白的红值显著高于羊乳(P0.05),牛、羊乳酪蛋白主要均为β-酪蛋白和αs1-酪蛋白2种,分子质量分别约为34和26ku;羊乳蛋白质质量浓度((37.67±1.67)g/L)显著高于牛乳((20.33±1.20)g/L)(P0.05),还原糖质量浓度((421.77±10.17)mg/L)显著低于牛乳((525.67±14.98)mg/L)(P0.05);牛乳蛋白质粒度大小主要集中在1nm以下,羊乳蛋白质粒度只有少部分在1nm以下,主要分布于1~1 000nm。【结论】牛、羊乳蛋白质粒度和还原糖质量浓度分别是影响其蛋白质沉淀率和羰氨反应程度大小的主要因素。     

挤压膨化对金针菇-发芽糙米复配粉的消化特性及挥发性物质的影响

【目的】通过研究金针菇-发芽糙米复配粉的淀粉、蛋白质和挥发性物质在挤压前后的变化,探讨挤压膨化工艺对金针菇-发芽糙米复配粉的消化特性和风味的改善影响,为膨化产品的消化特性及风味分析提供参考。【方法】将金针菇-发芽糙米复配粉原料进行挤压膨化加工,利用扫描电镜、聚丙烯酰胺凝胶电泳、红外光谱以及体外消化等方法对淀粉和蛋白质的颗粒微观结构、蛋白质分子量和二级结构、淀粉和蛋白质的消化率等进行分析,探讨挤压膨化对金针菇-发芽糙米膨化产品消化特性的影响,并通过气相色谱-质谱联用法对风味成分进行对比分析。【结果】金针菇-发芽糙米复配粉原料经挤压膨化后,产品中淀粉颗粒由典型的大米颗粒外貌变为无规则形状,淀粉含量降低8.26%,还原糖和可溶性糖含量分别上升了1.35倍和18.45%,淀粉体外消化率提高30.68%。而金针菇-发芽糙米膨化产品中蛋白质颗粒也由膨化前的棱角圆滑的多面体型变为无规则形状,蛋白质含量降低1.00%,蛋白质体外消化率提高25.57%。金针菇-发芽糙米复配粉挤压膨化前,蛋白质分子量主要分布在50、36、33、22、19和13 kD左右,经过挤压膨化后,蛋白质分子量50 k D左右的谱带消失,而分子量36 k D以下的蛋白质谱带没有明显变化。金针菇-发芽糙米膨化前后及发芽糙米膨化产品蛋白质光谱整体相似,但在1 645 cm~(-1)和1 544 cm~(-1)处的吸收峰强度差别较大。与膨化前物料相比,金针菇-发芽糙米膨化产品中醛类、醇类、吡嗪类分别增加了18.93%、44.17%、77.64%,酮类物质增加了1.56倍。发芽糙米原料中含量较高的醛类和醇类物质经过挤压加工后均呈现降低趋势,而在金针菇-发芽糙米复配粉原料中这些物质经挤压加工后均表现出升高趋势,说明添加金针菇对膨化产品风味有增强作用。【结论】挤压膨化可提高金针菇-发芽糙米膨化产品的消化特性,并且添加金针菇能够丰富和增强膨化产品的风味。     

豆渣微波热风联合干燥特性研究

【目的】确定豆渣的最佳干燥方法,缩短干燥时间,提高生产效率。【方法】对鲜豆渣进行微波热风联合干燥试验。【结果】在微波功率为80 W的条件下微波干燥4 min,然后再进行105℃热风干燥75 min,豆渣干燥效果良好,较热风干燥时间缩短47.33%。同时构建了豆渣微波热风联合干燥的数学模型ln（-lnMR）=-5.21456+1.102658P+
0.12594P2+（1.30009+0.21457P-0.05214P2）lnt,可较好地描述豆渣干燥过程中物料含水率与干燥时间的关系。【结论】微波热风联合干燥技术能在较短的干燥时间内较大程度地脱除豆渣水分,是一种较佳的豆渣干燥工艺,值得进一步推广应用。     

大豆组织蛋白产品品质的因子分析和综合评价研究

分别以32个大豆品种制得的脱脂豆粉为原料,进行挤压组织化加工,对表征产品的色泽和质地品质特性的6项指标进行测定。通过因子分析,对不同大豆品种的组织蛋白加工适用性进行综合评价。结果表明,可将6个原始品质指标归属为4个相互独立的公因子,由各样品的综合因子得分得出,黑农48、吉育64、7607、黑农46、吉育70和绥农14等品种是加工大豆组织蛋白的优良大豆品种。     

微生物制剂对上部烟叶蛋白质及中性香气含量的影响

[目的]探讨喷施微生物制剂后上部烟叶蛋白质降解及中性香气成分的变化规律。[方法]利用自制的温湿度自控烤烟箱,研究了烘烤前期喷施微生物制剂3种处理：40U／g中性蛋白酶（处理①）、40U／g的∞淀粉酶＋糖化酶＋中性蛋白酶（处理②）和30U／g特制的发酵液（处理③）对上部烟叶可溶性蛋白和中性香气成分的影响。[结果]在上部烟叶烘烤前12h喷施一定剂量的特制烟草发酵液、中性蛋白酶以及中性蛋白酶与α-淀粉酶、糖化酶的混合物,均可显著降低上部烟叶可溶性蛋白的含量,其中以处理②和③的效果较好;各处理均能在一定程度上增加中性香气成分含量,但各处理之间存在较大差异。[结论]就中性香气成分总量而言,处理①和③的效果较好,但处理③的综合效果最好。     

大豆蛋白限制性酶解修饰与产品的溶解性和保水性变化

为改善大豆蛋白的功能性质,利用中性蛋白酶和胰蛋白酶对大豆浓缩蛋白、分离蛋白进行限制性酶解处理,并考察相应产品的酶解修饰模式与溶解性、保水性变化的关系。以酶解修饰蛋白质产品的氮溶解指数、保水率、单分子层水含量为指标,测定水解度(Drgree of Hydrolysis,DH)为1%、2%的8种大豆蛋白酶解修饰产品的溶解性、保水性与水吸附作用。结果表明,限制性酶解修饰处理后,酶解修饰产品的溶解性、保水性、水吸附作用的变化与酶解模式或DH有关;大豆浓缩蛋白经胰蛋白酶修饰至DH为1%,可以显著提高修饰产品的溶解性和保水性;大豆分离蛋白经胰蛋白酶或中性蛋白酶修饰后,可改善溶解性但破坏其保水性;大豆浓缩蛋白、分离蛋白的限制性酶解修饰处理,可以提高修饰产品对水的吸附作用。     

13～16日龄滩羊羔羊对玉米蛋白粉·膨化大豆粉消化性的研究

[目的]测定羔羊对玉米蛋白粉、膨化大豆粉中各养分的表观消化率,为选择滩羊羔羊代乳料蛋白来源提供基础数据。[方法]以12只4日龄的滩羊公羔作为试验动物,采用单因子随机分组试验设计将其分为3组,对预饲后13～16日龄滩羊羔羊进行消化代谢试验。对照组饲喂脱脂牛奶粉,试验组分别饲喂玉米蛋白粉、膨化大豆粉。[结果]羔羊对牛奶粉、玉米蛋白粉及膨化大豆粉中各养分的消化率均较高,以牛奶粉最高;羔羊对玉米蛋白粉各养分的消化率显著高于对膨化大豆粉各养分的消化率(p<0.05)。[结论]从营养的消化性分析,玉米蛋白粉、膨化大豆粉可作为羔羊代乳料的主要蛋白来源,以降低饲养成本。两者相比,玉米蛋白粉的优势更为明显。     

金针菇复配发芽糙米挤压膨化工艺及产品品质特性

【目的】研究挤压操作参数对金针菇复配发芽糙米膨化产品营养品质、理化性质以及挥发性风味物质变化的影响,优化金针菇复配发芽糙米挤压膨化的工艺条件,为复合型功能休闲食品的开发及质量评价提供理论依据。【方法】金针菇与发芽糙米的复配粉经过双螺杆挤压膨化机在不同的物料含水量、挤压膨化温度、螺杆转速的条件下挤压得到复合型膨化产品,分析挤压操作参数对产品γ-氨基丁酸（GABA）含量、可溶性膳食纤维（SDF）含量、可溶性蛋白质含量和径向膨化率变化的影响,对比分析金针菇复配发芽糙米膨化产品与未添加金针菇的发芽糙米膨化产品的氨基酸含量的变化以及挤压膨化产品的硬度、容积密度、吸水性指数、水溶性指数、色差等理化特性的变化,并利用电子鼻对最终产品的挥发性风味物质进行对比分析。【结果】金针菇复配发芽糙米膨化产品的品质特性随挤压操作参数的改变而变化,其中,GABA含量随物料含水量的增加呈先降低后升高的趋势,随膨化温度的升高而显著降低,随螺杆转速的增大先升高后降低;SDF和可溶性蛋白含量随物料含水量、膨化温度和螺杆转速的升高呈先升高后降低的趋势;径向膨化率随物料含水量、膨化温度的升高而降低,随螺杆转速的增加呈先升高后降低的趋势。根据单因素试验确定金针菇复配发芽糙米挤压膨化的最优工艺为物料含水量17%、挤压膨化温度140℃、螺杆转速150 r/min,此时产品中GABA含量为（210.44±0.39）mg·kg^-1,SDF含量为（0.735±0.028）g·100 g^-1,可溶性蛋白含量为（1.23±0.01）mg·g^-1,径向膨化率为2.67±0.02。与膨化前物料和未添加金针菇的发芽糙米膨化产品相比,金针菇复配发芽糙米膨化产品的氨基酸总量分别增加了1.7%和2.9%,必需氨基酸总量与未添加金针菇的发芽糙米膨化产品相比增加了2.8%,其中精氨酸和赖氨酸的含量分别增加了6.6%和5.7%,表明添加金针菇能显著提高发芽糙米膨化产品中氨基酸的含量。金针菇复配发芽糙米膨化产品与未添加金针菇的发芽糙米膨化产品相比,径向膨化率、糊化度、水溶性指数和L*值显著降低,a*、b*和△E值显著升高,表明金针菇复配发芽糙米膨化产品的褐变程度较大。电子鼻分析表明,金针菇复配发芽糙米膨化产品与未添加金针菇的发芽糙米膨化产品的挥发性风味物质存在显著差异,通过电子鼻分析可以准确快速的反映不同样品的整体风味轮廓。【结论】经挤压膨化优化工艺,金针菇复配发芽糙米产品营养全面、口感良好、风味独特,挤压膨化技术可作为提高发芽糙米营养品质、改善口感风味的有效技术手段。     

小麦品种品质与挤压膨化产品理化特性的关系

【目的】分析不同品种小麦品质与挤压膨化产品理化特性之间的关系,探讨适合生产挤压膨化食品的小麦品质特性。【方法】16个小麦品种经实验型双螺杆挤压机在相同参数条件下挤压得到膨化型小麦粉产品,分析小麦品种品质、挤压膨化产品理化特性以及二者之间的相关关系。【结果】不同品种小麦的品质特性和相应挤压膨化产品的理化特性之间均有较大差异;挤压膨化产品的色差与千粒重、面粉白度、弱化度,吸水性指数与籽粒蛋白质含量、沉淀值、湿面筋含量、形成时间,水溶性指数与籽粒蛋白质含量、湿面筋含量、面筋指数、拉伸长度,糊化度与籽粒蛋白质含量、沉淀值、湿面筋含量之间均存在显著负相关关系;色差与籽粒硬度、降落数值,吸水性指数与容重,水溶性指数与面筋指数、5cm拉伸阻力,产品硬度与籽粒硬度、面粉白度均存在显著正相关关系;所选的16个小麦品种中,泰农18、济麦22、青丰1号、青农2号、烟农23和鲁麦21更适合制作挤压膨化食品。【结论】小麦品质指标中千粒重、容重、籽粒硬度、面粉白度、籽粒蛋白质含量、沉淀值、湿面筋含量、面筋指数、降落数值、形成时间、弱化度、拉伸长度和5 cm拉伸阻力对挤压膨化产品的理化特性均有显著影响,具有高千粒重、容重、面筋指数、弱化度、5 cm拉伸阻力和低籽粒硬度、面粉白度、籽粒蛋白质含量、沉淀值、湿面筋含量、降落数值、形成时间和拉伸长度的小麦品种或原料较适合生产挤压膨化食品。