不同改性大豆分离蛋白凝胶性比较研究

利用氮气水浴加热、微生物谷氨酰转氨酶(MTG)以及二者复合改性大豆分离蛋白(SPI),氮气复合改性SPI的常温黏度、高温黏度、耐热性、凝胶性显著增加,分别比对照提高了754%、2869%、709%、224%,但是氮气复合改性SPI的耐热性、凝胶性却低于MTG改性40%、9%,并经电镜观察改性SPI微观结构,探讨了SPI改性机理。     

超声处理大豆分离蛋白-壳聚糖复合物结构性质研究

为研究超声处理大豆分离蛋白与壳聚糖相互作用及其对复合物结构性质的影响,利用紫外-可见吸收光谱和荧光光谱研究超声处理大豆分离蛋白与壳聚糖的相互作用,通过SDS-PAGE电泳(十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳)、复合物动态光散射粒度分析、表面电荷和浊度等测定,解析了超声处理对大豆分离蛋白-壳聚糖复合物结构变化与功能性质之间的关系。结果表明,随着超声功率的增加,复合物的紫外-可见吸收光谱的最大吸收峰逐渐升高且发生红移;荧光强度先降低后增加,超声600 W处理时内源荧光强度最大;超声处理影响了大豆分离蛋白亚基组成,主要促进了7S亚基与壳聚糖的相互作用;复合物的粒径先降低后增大;300~500 W处理的复合物ζ-电位表面电荷密度较大,浊度明显降低且溶液分散均匀、性质稳定。说明相对低功率时复合物形成得较为稳定,但超声处理进一步增大后,蛋白质发生不溶性聚集和重排,影响了大豆分离蛋白与壳聚糖之间的相互作用,不同复合物中蛋白质与壳聚糖的相互作用影响了氨基酸残基的微环境、蛋白质的三级结构和分子柔性,进而影响复合物结构和功能特性。     

大豆分离蛋白凝胶稳定性智能决策支持系统

影响大豆分离蛋白凝胶稳定性的因素有很多,为了准确地确定大豆分离蛋白适宜的凝胶条件,研究并设计了大豆分离蛋白凝胶稳定性的智能决策支持系统。在对系统目标、系统功能和系统结构分析的基础上,设计了基于事例和模糊ARTMAP神经网络的混合推理策略,有效地提高了推理的准确度和效率。系统具有较好的实用价值。     

不同酶解条件下大豆分离蛋白结构特性及起泡性研究

以大豆分离蛋白（SPI）为原料,采用碱性蛋白酶（Alcalase）进行酶解（0~180min）,通过凝胶电泳、傅里叶红外光谱（FT-IR）和内源荧光光谱等方法探究酶解产物的结构变化;通过表面张力、界面蛋白吸附量等指标说明酶解产物的界面行为,并分析结构变化和界面行为对泡沫性质的影响。经酶解后,蛋白中7S和11S典型条带消失并有新条带产生（约24ku）;与SPI相比,水解物中α 螺旋含量减少,β转角和无规则卷曲含量增加;荧光波长发生红移。以上结果说明蛋白结构展开,进而促进蛋白功能性的改变。结果发现,酶解90min时样品起泡性最好（起泡性指数143.20%）,可能由于此时水解物平均粒径最低（208.10nm）,溶解度较高（90.44%）,表面张力最低,有利于提升水解物在空气-水界面的吸附速率,但由于酶解作用产生较小的肽段失去了蛋白质网络结构的能力,因而对泡沫稳定性有负面的影响。此外,酶解作用大大提高了蛋白抗氧化性。通过酶解可以有效地改善SPI的起泡性,拓宽了酶解后的SPI作为一种有效的起泡剂在食品中的应用范围。     

大豆分离蛋白的生产工艺

介绍了大豆分离蛋白的生产工艺、副产品的利用及生产中需注意的一些问题。     

低压均质处理对大豆分离蛋白溶解性及结构的影响

通过测定大豆分离蛋白的粒径分布、溶解性、乳化性、三级结构及热稳定性等,分析探讨了低压均质处理(0～40 MPa)对大豆分离蛋白的溶解性及其结构的影响。结果显示,低压均质处理能够降低大豆分离蛋白的粒径,显著改善溶解性,并且溶解度与乳化活性指数、乳化稳定性指数呈正相关;得到了溶解度与乳化活性指数、乳化稳定性指数的线性拟合模型函数,其相关系数分别为0. 956 8和0. 962 5。荧光光谱分析表明,随着均质压力的增大,大豆分离蛋白结构展开,最大吸收波长红移,内部色氨酸基团暴露,荧光强度增大; 30 MPa时,荧光强度最大,均质压力进一步增大时,由于蛋白分子发生聚集,之前暴露的活性基团内卷,导致荧光强度略有降低。热稳定性的分析结果验证了上述结论。     

不同硬脂酸添加量下大豆分离蛋白/海藻酸钠膜特性研究

为改善大豆分离蛋白/海藻酸钠复合膜的耐水性,通过添加不同添加量（0、2%、4%、6%、8%、10%）硬脂酸制备大豆分离蛋白/海藻酸钠/硬脂酸三元复合膜,探究硬脂酸对大豆分离蛋白/海藻酸钠复合膜的机械性能、阻水性能和微观结构的影响,最终明确不同硬脂酸添加量对耐水性变化的影响规律。结果表明：与大豆分离蛋白/海藻酸钠二元复合膜相比,添加6%和8%硬脂酸后,复合膜的断裂伸长率、水蒸气透过率显著下降,并且对其含水率及水溶性也有显著影响。当硬脂酸添加量为8%时,三元复合膜的水蒸气渗透性最低,水蒸气透过系数为（2.95±0.49） g·mm/（m²·h·kPa）,接触角最大,为91.68°±9.02°。通过傅里叶变换红外光谱和扫描电子显微镜分析可知,大豆分离蛋白和海藻酸钠通过共价交联形成网络结构,加入的硬脂酸则分布在网络结构的缝隙中,当硬脂酸添加量为8%时,膜的表面较为光滑平整,内部结构致密,能够形成良好的网络结构,键与键之间结合较强,能有效提高复合膜的阻水性能。     

大豆分离蛋白的营养、功能特性及应用研究

将高营养、优性能的大豆分离蛋白应用于食品加工已成为工业化生产的研究热点.介绍大豆分离蛋白的营养价值与功能特性,阐述其在食品工业中的应用现状,分析其发展趋势,以期为大豆分离蛋白的广泛应用提供参考.     

响应面法优化固定化酶改善酸法大豆浓缩蛋白凝胶性的研究

利用固定化谷氨酰胺转胺酶(MTG)对酸法大豆浓缩蛋白(SPC)进行改性,采用响应面法优化改性的工艺条件.结果表明,当固定化MTG添加量3.84U/g、反应温度49.57℃,pH值6.03、反应时间2.04 h时,响应面优化后的SPC凝胶性为7.33 kcp,比未改性时提高27.26%.     

大豆分离蛋白流变性能的研究

用哈克转矩流变仪研究大豆分离蛋白的流变性能。结果表明:温度对大豆分离蛋白流变性能的影响比较复杂,对大豆分离蛋白相变前后的影响差别较大,大豆分离蛋白在变性后的黏度明显增加,改性蛋白质的体系黏度小于未改性蛋白质体系黏度,在120℃和135℃时大豆分离蛋白和改性大豆分离蛋白黏度的动态变化剧烈。环氧氯丙烷对大豆分离蛋白的改性,一方面增加了蛋白质的热稳定性,但是对蛋白质的流变性能产生了一定的负面影响。该研究结果有助于指导大豆分离蛋白可生物降解材料的加工。     

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。     

超声处理对大豆亲脂蛋白结构及溶解性的影响

为探明超声处理对大豆亲脂蛋白(Lipophilic protein,LP)结构及溶解性的影响,将分离提取的LP在不同条件下进行超声处理,采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、傅里叶变换红外光谱(FITR)、内源和外源荧光强度、差示扫描量热法(DSC)分析超声处理对LP结构及溶解性的影响。结果表明:SDS-PAGE显示,超声处理并不能改变LP的分子量分布,但能改变亚基的含量;红外光谱及内源、外源荧光光谱显示,不同的超声处理条件对LP的二、三级结构均会产生不同程度的影响,随着超声强度的增加,α-螺旋先减少、后增加,β-折叠先增加、后减少,在360 W超声功率下处理10 min时内源、外源荧光强度最强;在360 W超声功率下处理10 min和240 W超声功率下处理20 min时对LP的热稳定性、溶解性的改善效果最佳,变性温度提高6～7℃,溶解度提高约20个百分点,而超声功率过大时则会对LP的功能性质产生负面影响。通过试验得出最佳超声条件为:在360 W超声功率下处理10 min,LP理化性质最适合应用于食品工业。     

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%。     

pH值对大豆分离蛋白功能性质的影响及其精准调控研究

大豆分离蛋白(Soybean protein isolate, SPI)对外界环境的变化极其敏感,中和工段中pH值微小的变化就会改变蛋白质的结构和功能性质。通过添加NaOH调控凝乳的pH值,利用红外光谱和内源荧光光谱分析SPI的结构及功能性质,研究发现在中性条件下SPI具有较好的起泡性,碱性条件时SPI具有较好的乳化性,当体系pH值为7时,SPI的起泡性最佳,当体系pH值为8.5时,SPI的乳化性最佳。建立了25 L大豆SPI中和工段pH值精细调控体系,利用Matlab模拟生产过程,通过动态线性与静态非线性拟合,采用模糊自适应控制结合Wiener模型调控中和罐的加碱量,当将中和罐中pH值调控为7时,调节时间为37.4 s,生产的SPI起泡性指数为57.22%,将中和罐中pH值调控为8.5时,调节时间为33.4 s,生产的SPI乳化活性指数为69.35 m²/g,体系无超调量用碱。     

高乳化活性大豆分离蛋白制备工艺

为了制备高乳化活性的大豆分离蛋白(SPI),以豆粕为原始材料,采用微波辅助SPI磷酸化改性,以SPI质量分数、三聚磷酸钠(STP)添加量、微波功率和微波处理时间4个试验条件为影响因子,以乳化活性为响应值,采用中心组合旋转设计法,建立微波辅助SPI磷酸化对乳化活性影响的二次回归模型.结果表明:利用响应面法优化出制备高乳化活性大豆分离蛋白的最适工艺条件为:SPI质量分数10％、STP添加量16％、微波功率480W、微波时间4 min;所得模型拟合度高,试验误差小,可将该模型应用于对微波辅助磷酸化SPI的乳化活性进行分析和预测.在最适工艺条件下,改性后SPI的乳化活性为66.8,乳化稳定性为29.80 min,分别较原粉提高了134.4％和61.6％.     

高压均质对大豆蛋白柔性和乳化性的影响及相关性分析

以大豆分离蛋白(Soy protein isolate,SPI)对胰蛋酶的敏感性表征其柔性,研究不同均质压力(0~200 MPa)对SPI柔性和乳化性的影响,并探索SPI结构变化及其柔性与乳化性之间的相关性。结果表明,当均质压力为0~160 MPa时,SPI柔性随着均质压力的增加而增加,160~180 MPa时柔性变化不明显,当均质压力为180~200 MPa时,SPI柔性又呈现下降的趋势。表面疏水性随着均质压力的增大而增大,而浊度则随之减小,柔性随均质压力的变化趋势与乳化性随均质压力的变化趋势一致。相关性分析结果表明:SPI柔性与乳化活性和乳化稳定性呈线性正相关关系,相关系数分别为0.893和0.938。紫外扫描、内源性色氨酸荧光光谱研究发现,随着SPI柔性的增加,其结构变得更加舒展。     

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。     

不同多糖条件下大豆蛋白-绿原酸凝胶特性研究

为研究添加果胶、黄原胶和κ-卡拉胶3种多糖的种类和质量浓度(0.002、0.004、0.006 g/mL)对大豆蛋白(SPI)-绿原酸(CA)水凝胶的凝胶特性和分子间作用力的影响,通过测定SPI-CA/多糖三元凝胶的红外光谱,分子间作用力、流变学、水分分布和微观结构等指标,最终探明不同多糖与SPI-CA相互作用机制以及不同多糖对SPI-CA凝胶性质改善的差异性和相似性。结果表明,添加黄原胶和κ-卡拉胶后,蛋白中β-折叠相对含量从24.59%升高至24.87%～26.65%,无规则卷曲含量显著降低(P<0.05),这有利于凝胶网络结构的形成。3种多糖的添加均显著增强了凝胶中氢键的作用以及凝胶中固定水的结合能力,相较于果胶和黄原胶,添加κ-卡拉胶后凝胶中的氢键的作用更强,T₂₁的弛豫时间更短,凝胶结构也更加致密。凝胶的储能模量G′、损耗模量G″、硬度和咀嚼性均与κ-卡拉胶的浓度呈正相关。适量的果胶和黄原胶的加入能够形成稳定的凝胶,但是过度填充果胶和黄原胶会降低凝胶的热稳定性,破坏凝胶网络结构。