高压均质-冷冻干燥技术制备大豆分离蛋白微粒及其功能特性

为了进一步改善大豆分离蛋白的分散性及功能性质,该研究以大豆分离蛋白为原料,通过对天然大豆分离蛋白进行高压高剪切处理并联合冷冻干燥技术,制备大豆分离蛋白微粒,考察压力(60～100 MPa)对大豆分离蛋白微粒尺寸、功能性质及结构特性的影响,探究其构效关系。结果表明:随着压力逐渐增加,大豆分离蛋白平均粒径大幅度减小,粒径分布曲线向左侧移动,与天然大豆分离蛋白相比,在100 MPa时大豆分离蛋白粒径减小了1 631%,粒径曲线分布较宽。在60～100MPa压力范围内随着压力的增加。与天然大豆分离蛋白相比,大豆分离蛋白微粒的分散性指数(Protein Dispersibility Index, PDI)和功能性质均显著提高(P0.05),其中在100 MPa时大豆蛋白质的溶解性提高了172.98%,乳化活性和乳化稳定性分别增加了约28.71%和77.82%,持油性增加了约123.76%,起泡性随时间的变化其泡沫高度也均有所提高。由扫描电镜图可以观察到,未经过高压均质的大豆分离蛋白粒子呈聚集状态,球状的表面向内凹陷,经过高压均质联合冷冻干燥处理后的大豆分离蛋白微粒呈现网络结构。在高压和高剪切力的作用下,大豆分离蛋白微粒的疏水基团大量暴露,表面疏水性随之增加,静电斥力增加,α-螺旋和β-转角向β-折叠和无规则卷曲结构的转化是蛋白质的溶解性等功能性质提高的主要原因。溶解性等功能性质的提高有利于大豆分离蛋白更好的应用于食品加工行业,进一步为蛋白的理化性质及结构优化提供新思路。     

米糠谷蛋白与β-环状糊精热聚集对乳化性质和结构特性的影响

为提高米糠谷蛋白功能性质,本研究对米糠谷蛋白与β-环状糊精进行复合热处理（温度60、70、80、90、99℃,时间40、80、120、160、200 min）,分析复合聚集体的浊度、接枝度、乳化性质及结构特性等,探究米糠谷蛋白与β-环状糊精复合热聚集行为。结果表明,米糠谷蛋白与β-环状糊精在90℃条件下加热复合160 min时,复合聚集体乳化活性指数达到最大,与天然米糠谷蛋白相比提高了2.39倍;在80℃条件下加热复合200 min时,复合聚集体乳化稳定性指数最大,与天然米糠谷蛋白相比提高了2.39倍。复合物在80℃条件下受热后,米糠谷蛋白与β-环状糊精结合生成较大颗粒的聚集体;复合物中米糠谷蛋白肽链结构打开,游离巯基含量增加,二硫键断开,疏水基团暴露,β-折叠向α-螺旋和β-转角转化,以共价键的形式形成分子间氢键,使得复合聚集体分子更好地结合到油水的界面,复合聚集体乳化活性和稳定性显著提高（P<0.05）。本研究结果为后续米糠蛋白质功能性质的改善及米糠蛋白质的深加工提供了理论依据。     

槲皮素对挤压大米淀粉结构及功能特性的影响

为改善挤压大米淀粉的功能特性,以米粉（rice, R）为主要原料,探究了不同槲皮素（quercetin, Q）添加量（0 ～ 10%）在挤压场下对米粉中淀粉的水溶性、吸水性、糊化特性等功能特性的影响。在此基础上,借助扫描电子显微镜（scanning electron microscopy）、X-射线衍射、红外光谱、及紫外可见光分光光度计揭示了Q在挤压场下对淀粉结构的演变规律。试验结果表明：当Q添加量为4%时,样品的吸水指数,碘结合能力均达到了最大值,且自由水弛豫时间提前;挤压体系中Q与淀粉通过氢键结合,颗粒结构变得更加立体、紧凑。与挤压米粉相比,槲皮素的添加延缓了淀粉的回生且提高了淀粉的热稳定性。根据以上结果可知,挤压体系中Q与大米淀粉复合,促进了淀粉分子链重排,进而改变淀粉的结构及功能特性,该研究可为开发抗回生的挤压大米淀粉基产品提供理论依据。     

表面活性剂调控大豆蛋白界面性质的研究

以非离子表面活性剂吐温80与大豆分离蛋白(SPI)为研究对象,探讨二者以不同比例、在不同温度和pH值条件下、加热前后大豆蛋白的界面性质(起泡性、泡沫稳定性及乳化性)的变化。结果表明:吐温80与大豆分离蛋白在50℃时复合得到的复合物具有较好的界面性质,与70℃时复合物相比,起泡性、泡沫稳定性和乳化性分别提高了189.73%,63.59%和80.40%;在pH值为5时复合物的起泡性和泡沫稳定性显著优于其他pH值条件,在pH值为7时复合物的乳化性有最大值;吐温80与大豆分离蛋白的比例为1∶2时,复合物的界面性质最好。     

挤压温度对大豆分离蛋白与原花青素复合物结构和功能特性的影响

为了探究不同挤压温度（40、60、80、100和120℃）对大豆分离蛋白（Soy Isolate Protein，SPI）与葡萄籽原花青素（Grape Seed Proanthocyanidin Extract，GSPE）复合物功能性质及结构特性的影响。该研究以溶解度、乳化性、乳化稳定性、ζ-电位、粒度为指标，利用荧光光谱、红外光谱分析该复合体系中大豆分离蛋白功能性质及结构的变化。结果表明：相较于挤压SPI，经过挤压处理的SPI-GSPE复合物的溶解度、乳化活性指数、乳化稳定性指数、ζ-电位绝对值及持水性均显著提高（P<0.05），其表面疏水性、持油性显著下降（P<0.05）。随着挤压温度的升高，SPI-GSPE复合物的溶解度、持油性及乳化活性均先增大后减小且在80℃达到最大值，而其表面疏水性先减小后增大且最小值在80℃，ζ-电位绝对值、乳化稳定性及持水性均随温度的升高而降低。粒径分析结果表明，挤压处理后SPI与GSPE形成了更加致密的复合物；荧光光谱及红外光谱结果表明，与GSPE的复合及挤压处理使SPI氨基酸残基所处微环境发生变化，蛋白结构发生变化。以上结果表明挤压温度为80℃时SPI-GSPE复合物功能性质提高幅度最大，为GSPE与SPI复合提高SPI的功能性质提供参考。