高温豆粕大豆分离蛋白射流空化辅助提取

为高效提取高温豆粕中大豆分离蛋白,利用射流空化辅助提取高温豆粕中大豆分离蛋白,并进一步研究射流空化压力(0～2. 0 MPa)对大豆分离蛋白提取率、二级结构、持油性及持水性、溶解度、起泡性及乳化性等性质的影响。结果表明,射流空化处理样品的游离巯基含量、蛋白质表面疏水性均显著高于未经处理的样品(P 0. 05),而二硫键含量显著降低(P 0. 05)。当射流空化压力1. 5 MPa时,大豆分离蛋白提取率为58. 97%,比未处理样品提高了34. 42%;大豆分离蛋白的持油性及持水性、溶解度、起泡性和乳化性均得到显著改善,表明射流空化处理使蛋白质分子解折叠,结构展开,暴露出更多的游离巯基,蛋白颗粒粒径减小,比表面积增加,有利于改善大豆分离蛋白的功能特性。当射流空化压力增加到2. 0 MPa时,高压作用及极端热导致大豆分离蛋白的功能特性下降。将提取大豆分离蛋白与商品大豆分离蛋白的功能性质进行比较,表明射流空化处理工艺可提高高温豆粕中蛋白质的利用价值。     

异硫氰酸苄酯纳米乳液射流空化制备与冻融稳定性研究

利用大豆分离蛋白-磷脂酰胆碱作为复合乳化剂包埋异硫氰酸苄酯(BITC),通过射流空化机制备成纳米乳液以提高其冻融稳定性。以出油率和乳层析指数为稳定性指标,研究了射流空化压力及冻融循环次数对纳米乳液冻融稳定性的影响;通过乳液冻融过程热特性分析,研究了不同射流空化压力下改性大豆分离蛋白-磷脂作为乳化剂时冻融过程中乳液结晶及融化的热行为。结果发现:当空化压力为0. 8 MPa时,所制得的BITC纳米乳液乳层析指数比未处理样品降低了51. 39%,出油率较未处理样品下降83. 64%,平均粒径为(252±6. 2) nm,PDI为0. 114±0. 034,ζ-电位为(-27. 2±0. 6) m V;通过光学显微镜观测到,BITC被包埋于复合乳化剂中,且均匀分布在乳液体系,处于相对稳定状态;样品热特性的差异对比表明,射流空化改性蛋白-磷脂能显著增加乳液冻融稳定性。     

空化射流条件下酶法制油豆渣蛋白结构与理化特性研究

为运用空化射流处理技术有效提高酶法制油豆渣中可溶性蛋白含量、改善其理化特性,采用二维和三维荧光、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳及扫描电镜解析了不同空化射流处理时间（0、5、10、15min）对豆渣蛋白结构的影响及形态变化,并采用溶解性、乳化性、氨基酸分析、粒度分布及ζ 电位对其理化及功能特性进行表征,最终明确了空化射流处理对酶法制油豆渣蛋白结构及理化特性的影响规律。结果表明：空化射流可促进豆渣蛋白结构解折叠,使分子间相互作用增强,其亚基结构由高分子量向低分子量转化;当空化射流处理10min时,豆渣蛋白粒度分布稳定,且体积平均粒径D[4,3]达到最低值（470.10±8.70）nm,ζ 电位绝对值达到最大（27.4±0.83）mV,溶解特性及界面性质最佳;经氨基酸分析发现,酶法制油豆渣蛋白和大豆分离蛋白（SPI）的氨基酸组成相似,其疏水性氨基酸质量分数达33.03%。     

空化射流条件下豆渣不溶性膳食纤维结构与功能性研究

为有效促进豆渣中不溶性膳食纤维的可溶化、提高其功能特性,利用空化微射流技术处理生物酶法制油豆渣膳食纤维,采用X-射线衍射、扫描电子显微镜方法分析不同空化微射流处理时间(0、6、12、18 min)下豆渣膳食纤维的晶体结构及表观形态变化,并通过粒度、持水性、膨胀性、表观粘度、葡萄糖和胆固醇吸附能力对其理化、功能性质进行表...     

射流空化对大豆蛋白美拉德反应及产物乳化特性的影响

为改善美拉德反应改性大豆分离蛋白效率低、反应时间长、能耗高等缺陷,研究了不同射流空化压力对大豆分离蛋白-葡聚糖美拉德反应进程的影响,并进一步研究射流空化压力对产物结构及乳化特性的影响。结果显示:当射流空化压力为1. 5 MPa时,SPI与葡聚糖美拉德反应进程最大,A420达到0. 55,褐变程度提高了17. 02%,增加了中间产物含量(P 0. 05),接枝度从32. 54%增加到57. 89%; SDS-PAGE验证了射流空化促进大豆分离蛋白-葡聚糖美拉德反应;射流空化处理后,SPI的荧光强度和紫外吸收峰升高,表明空化处理改变了蛋白分子空间,表面疏水性增强,但SPI-葡聚糖反应产物的荧光强度和紫外吸收峰降低,说明葡聚糖共价结合到处理后的SPI表面,其亲水基团增多,疏水性降低; SPI-葡聚糖美拉德反应产物的乳化活性、乳化稳定性分别提高了40. 61%和48. 46%。     

空化微射流对米糠蛋白热聚集体结构及特性的影响

以米糠蛋白为研究对象,采用加热处理(p H值7. 2、100℃、20 min)制备热可溶性聚集体,分别对热聚集体进行空化微射流(0、30、60、90、120 MPa)处理,以未经处理的可溶性米糠蛋白作为对照,探究空化微射流处理对可溶性米糠蛋白聚集体结构特性(3D微观结构、粒径分布、电位、表面疏水性、官能团、二三级结构)和乳化特性(乳化性和乳化稳定性)的影响。结果表明:与热可溶性聚集体相比,经过空化微射流处理(90 MPa)后,3D微观结构高度和颗粒大小、总游离巯基含量、平均粒径和β-折叠含量降到最低,结构变得疏松;表面疏水性、乳化性指数及乳化稳定性指数提高了798. 05、90. 32 m~2/g和281. 68 min。低压(30～90 MPa)处理减小了热可溶性聚集体颗粒粒径,将不溶性聚集体转化为可溶性聚集体,使其乳化特性增大;而高压(120 MPa)处理则会使蛋白发生聚集,乳化特性降低。     

糖基化修饰对大豆蛋白功能特性的影响

本文阐述了蛋白质糖基化的反应机理及合成方法,详细综述了糖基化修饰对大豆蛋白功能特性的影响,包括溶解性、乳化特性、凝胶特性、热稳定性及过敏原性。并对糖基化改性大豆蛋白的发展前景进行了展望。     

喷孔空化特性和近孔初始射流结构研究

设计了透明的有机玻璃喷嘴头部代替原喷油器的压力室和喷孔,在高压共轨试验台架上搭建了喷油器孔内流动和近孔喷雾可视化试验装置,采用高速可控闪光摄影与长距离显微成像技术相结合方法,获得了喷孔内部空化流动和近孔区域初始射流结构形态的发展过程图像。结果表明,所有试验喷孔内均呈现空化流动,空化强度和空化类型与针阀升程和喷油压力有关,喷油压力越高,对应空化初生的喷油时刻越早,并且空化类型在喷孔内出现的频率和时间也不同;喷油前喷孔内存在初始气泡,初始气泡大小不同导致了近孔区域初始射流结构不同。基于大涡模拟(Large eddy simulation,LES)和界面追踪法(Volume of fluid,VOF)多相流模型,根据喷嘴内部几何形状和试验条件,模拟计算喷孔内初始气泡的演变过程以及初始射流结构形态的形成发展过程,试验结果与模拟结果相符。     

不同空化射流条件下大豆蛋白-白藜芦醇互作结合机制与抗氧化活性研究

为探究空化射流预处理对大豆分离蛋白-白藜芦醇（SPI-RES）复合物的影响,对SPI进行空化射流预处理（0、2、4、6、8、10min）后,与RES非共价结合形成复合物。通过荷载量和包埋率研究了SPI对RES的结合情况,采用内源荧光光谱、傅里叶红外光谱及分子对接技术研究了SPI和RES之间的相互作用机制,通过粒径、ζ-电位、表面疏水性、抗氧化活性等考察了复合物的物理化学性质和功能特性。结果表明：经过一定时间的空化射流处理后,SPI对RES包埋率和荷载量显著增加,复合物粒径和ζ-电位分别减小和增大。内源荧光光谱表明RES对SPI的淬灭为静态淬灭,反应是自发进行的。傅里叶红外光谱表明适当的空化射流预处理促进了SPI从有序结构转变为无序结构,从而结合更多的RES。热力学参数和分子对接结果表明疏水相互作用是主要作用力,还涉及氢键。此外,适当的空化射流预处理后,SPI-RES复合物表面疏水性及抗氧化活性均有所增加。本研究为空化射流预处理大豆分离蛋白应用领域的开拓和脂溶性活性物质保健食品的开发提供了前期理论基础。     

射流控制水翼空化流动的多工况适应性研究

空化时常会使船舶推进器、泵、水轮机等水力机械部件产生噪声、振动和腐蚀,导致设备总体性能的大幅下降,甚至破坏,因此开展空化流动控制具有重要意义。借助高速全流场测试技术,获得NACA66（MOD）原始水翼及射流水翼表面的空化形态,研究射流控制参数对空化抑制的影响规律,分析主动射流在变工况下对空化流动控制的适应性。研究发现：在不同工况下,主动射流均可以取得明显的空化抑制效果,当射流流量及射流位置不同时,空化流动控制效果不同。在云空化阶段,射流水孔与水翼前缘距离与弦长比值为0.19（H1模型）可以收到较好的空化抑制效果,且始终优于H2模型;而在片空化阶段,射流水孔与水翼前缘距离与弦长比值为0.45（H2模型）空化抑制效果更优。不同的射流流量系数可以实现对空化流场的主动控制,且存在最佳射流流量系数,使空化抑制效果最优。在给定射流位置（H1模型）和射流流量（流量系数为0.0245）时,在空化不断发展过程中（0.83≤σ≤1.46）,空化抑制效果较为稳定,与实验获得最佳空化抑制有效性参数的偏差均在0.06以内,H1模型表现出良好的工况适应性,可实现多工况下空化的流动控制。     

热处理对糖基化大豆蛋白乳液冻融稳定性的影响

以大豆分离蛋白(Soy protein isolate,SPI)、大豆分离蛋白水解物(Soy protein isolate hydrolysate,SPH)和葡聚糖(Dextran,D)为原料,采用湿热法制备SPI-D和SPH-D糖基化产物,研究不同温度(30、50、70、90℃)处理对糖基化大豆蛋白乳液冻融稳定性的影响。试验采用SDS-PAGE鉴定大豆分离蛋白糖基化产物,并以粒径、聚结程度、出油率、乳析指数和乳液的微观结构作为乳液稳定性的评价指标。SDS-PAGE表明,SPI和葡聚糖发生了美拉德反应,并形成共价复合物。研究发现,所有热处理样品的冻融稳定性均有所提高。与对照相比,热处理后的乳液在3次冻融循环后粒径减小,聚结程度和出油率也降低,SPI的聚结程度从未处理的3 403.90%降低到90℃处理的348.75%,SPI-D从1 181.49%降低到191.59%,SPH-D从806.17%降低到138.73%,出油率也分别降低了62.53%、43.26%和42.62%。随着温度(30～90℃)的升高,SPI的乳析指数呈下降的趋势,当温度达到90℃时,乳析指数降低了22.46%,而SPI-D和SPH-D在热处理(30～90℃)后乳析指数也呈现总体下降的趋势。通过显微镜观察发现,热处理乳液经过3次冻融循环后仍具有较小的油滴尺寸。     

聚乙二醇对大豆分离蛋白美拉德反应和功能特性的影响

利用聚乙二醇(Polyethylene glycol,PEG)使大豆分离蛋白(Soy protein isolate,SPI)与葡聚糖(Dextran,D)在拥挤液体系下进行美拉德结合反应,通过提高PEG质量浓度改变溶液中的溶质拥挤程度,探究不同拥挤程度对SPI-D美拉德反应的影响,并研究SPI-D复合物结构的变化。利用接枝度和十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)研究不同PEG质量浓度下SPI-D复合物的结合情况,通过红外光谱、表面疏水性、游离巯基含量、溶解度及乳化性能等分析不同糖化程度对SPI的结构变化及功能性质表达的构效关系。结果表明:随着PEG质量浓度的增加,复合物结合程度不断加深,蛋白结构发生改变,α-螺旋等结构减少,无规则卷曲增加,表面疏水性不断降低,乳化性能持续改善。当PEG质量浓度在0.06 g/mL以上时,SPI-D复合物糖化增速放缓。     

大豆分离蛋白-花青素复合乳液稳定性研究

以大豆分离蛋白和花青素为原料,制备热处理大豆分离蛋白-花青素复合乳液,研究添加花青素对复合乳液特性的影响规律。利用动态光散射从宏观角度评价花青素复合对复合乳液粒径大小以及分布上的影响,采用乳化稳定性、乳层析指数和ζ-电位分析,分别从不同的角度评价复合乳液的稳定性,结果表明:花青素复合后,复合乳液的粒径变小,乳层析指数显著降低,ζ-电位的绝对值增加,说明乳液液滴间的静电斥力大,不易发生聚集。蛋白与花青素的质量比为40的样品具有最低的CI值(41%)和最大的电位绝对值,说明在所有花青素复合的热处理SPI-花青素复合乳液中,其具有最好的乳液稳定性。氧化稳定性实验结果表明:随着花青素浓度的增加,乳液DPPH自由基和ABTS+·清除率先上升后略有下降,其中蛋白与花青素的质量比为40时,乳液抗氧化性最佳。因此在大豆分离蛋白中添加花青素可以有效提高复合乳液氧化稳定性。     

基于气相离子迁移谱的大豆分离蛋白风味控制研究

为了改善大豆分离蛋白的风味,特别是降低大豆蛋白的豆腥味、提高大豆分离蛋白的豆香味,利用气相离子迁移谱分析了不同原料和不同加工工艺生产的大豆分离蛋白的挥发性有机化合物的含量变化.分析了由普通大豆和缺失3种脂肪氧化酶的大豆生产的大豆分离蛋白的风味变化,结果表明,脂肪氧化酶缺失品种生产的大豆分离蛋白的(E)-2-己烯醛含量低...     

水酶法制取大豆油乳状液射流空化破乳工艺优化

为探究射流空化对水酶法制取大豆油所产生乳状液的破乳机制,通过光散射粒径、破乳率、总提油率和乳状液显微结构为指标分别考察射流空化压力、射流空化温度和射流空化时间对乳状液破乳机制的影响。破乳率和总提油率随着射流空化压力(0. 2～1. 0 MPa)、射流空化温度(80～120℃)、射流空化时间(5～25 s)的增加而增加,射流空化作用实现彻底破乳后,破乳率和总提油率反而下降。乳状液粒径分布及激光共聚焦显微镜显示破乳后分散的小粒径油滴转变成直径较大的油滴。在单因素试验基础上,采用响应面分析法对射流空化辅助水解破乳工艺条件进行优化,确定最优破乳工艺条件为:射流空化压力0. 8 MPa、射流空化温度100. 92℃、射流空化时间21. 38 s,此条件下破乳率为90. 29%,总提油率为87. 06%。     

SPI凝胶颗粒制备及其Pickering高内相乳液特性研究

制备了大豆分离蛋白（Soy protein isolate,SPI）凝胶颗粒,并使用该颗粒制备了稳定的Pickering高内相乳液。通过粒径和ζ 电位测定、冷冻扫描电镜和光学显微镜观察以及外观分析,以流变特性为指标,对SPI凝胶颗粒和Pickering高内相乳液特性进行研究。结果表明,SPI凝胶颗粒的粒径和ζ 电位随pH值的变化而变化,当SPI凝胶颗粒pH值为4.0～5.0时,临近SPI等电点,ζ 电位的绝对值最小,此时凝胶颗粒相互聚集,不能成功制备稳定的高内相乳液。在pH值为 9.0时,大豆分离蛋白凝胶颗粒紧密结合在一起,呈凝胶网络状结构。在碱性条件下,蛋白质质量分数为1.00%、内相体积分数为78%～82%时,可以制备稳定的Pickering高内相乳液。通过增加内相体积分数,使大豆分离蛋白凝胶颗粒稳定的Pickering乳液体系分布更加均匀,不易发生聚集,形成更加致密稳定的多孔结构,且具有更强的弹性凝胶乳液特性。