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。     

微波处理条件对蛋清结构和IgG结合能力的影响

为探究降低蛋清致敏性的新方法,在不同的微波条件下处理蛋清蛋白,通过SDS-PAGE(十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰氨凝胶电泳)分析分子量变化、圆二色光谱分析二级结构变化、紫外光谱分析三级结构变化、外源性荧光光谱分析疏水性变化、间接ELISA(酶联免疫吸附试验)分析IgG(免疫球蛋白G)结合能力的变化,研究微波对蛋清的影响。研究证实,微波处理降低蛋清蛋白的潜在致敏性,其中400 W/30 s处理后的蛋白显示出最低的IgG结合能力,所有条件下处理后的蛋清蛋白的二、三级结构均发生显著改变。80 W的微波功率下,蛋白质的结构先折叠,该条件下处理30 s后,蛋白结构又展开;当微波功率达到640 W时,处理时间较长的蛋白分子产生堆叠。蛋白质分子的结构变化导致了其抗原性的变化。     

大豆肽-钙螯合物制备条件优化与质量评价

采用碱性蛋白酶对大豆脱脂豆粕进行酶解,探究大豆肽-钙螯合物的最佳制备工艺参数,并对大豆肽-钙螯合物的性质进行分析。以钙结合量作为指标,研究肽钙比、反应温度、反应时间和pH值对钙结合量的影响,并通过Box-Benhnken中心组合试验以及响应面分析法对螯合工艺进行优化。结果表明,最佳螯合工艺为:肽钙比1. 6、反应温度38℃、反应时间44 min、pH值6. 6,在此条件下制得的大豆肽-钙螯合物的钙结合量为78. 73 mg/g。经试验,测得大豆肽-钙螯合物的溶解度为98. 59%,分子量大于5 000 Da的大豆肽-钙螯合物占1. 76%,分子量小于5 000 Da的占98. 24%,分子量小于1 000 Da的大豆肽-钙螯合物占80. 24%,其中分子量180～500 Da的大豆肽-钙螯合物占比最大。本研究可为新型大豆营养保健产品及合成新型补钙制剂的研发提供新方法、新思路。     

大豆生物解离纤维素可食性膜制备与成膜机理研究

大豆生物解离技术提取油脂和蛋白后,产生的残渣主要是大豆不溶性纤维素。合理利用该部分纤维素有益于提高生物解离技术的经济可行性。以大豆生物解离纤维素为成膜基材,加入柠檬酸、丙三醇制备可食性膜,研究了柠檬酸添加量、丙三醇添加量及交联时间对生物解离纤维素可食性膜拉伸强度、断裂伸长率、水蒸气透过率的影响,并通过响应面法建立了上述三因素对可食性膜水蒸气透过率影响的模型。通过模型分析得出,三因素对可食性膜水蒸气透过率的影响程度从大到小依次为:丙三醇添加量、交联时间、柠檬酸添加量。经优化得到的最佳工艺条件为柠檬酸添加量20%、丙三醇添加量36%、交联时间5 min;在此条件下进行试验,得到可食性膜的水蒸气透过率为1.81 g·m/(h·Pa·m~2);通过可食性膜扫描电镜图得出,在最优工艺条件下制备的可食性膜表面较为平整光滑。此外,红外光谱结果表明,可食性膜拉伸强度及水分阻隔性的增加是由于柠檬酸与生物解离纤维素发生了交联酯化反应,丙三醇的添加可能会影响柠檬酸与纤维素的反应。大豆生物解离纤维素可以作为基料制备出具有较好机械性的可食性膜,研究结果可为大豆生物解离纤维素可食性膜的生产提供参考。     

大豆亲脂蛋白热诱导解离缔合及自组装纳米颗粒表征

大豆亲脂蛋白(SLP)是解决大豆分离蛋白水合特性和界面特性等功能特性问题的关键。采用多光谱、热分析和凝胶电泳等技术研究了大豆亲脂蛋白热诱导解离缔合行为,并对其自组装纳米颗粒进行表征。结果显示,80~90℃是SLP热处理过渡带,在热处理温度低于80℃时,SLP能基本保持天然构象而无显著性变化,在热处理温度高于90℃时,SLP二级构象发生显著性改变。在90℃处理20 min时,SLP蛋白分子结构解聚,且伸展至最大程度,表面疏水性增加,随后自组装形成粒径约为110 nm的稳定单分布纳米颗粒体系。电泳分析结果显示,解离的亚基通过二硫键和疏水相互作用重新聚集成中间聚集体,导致分子间聚集程度增大、构象稳定性增强。本研究可为SLP专用大豆蛋白粉及其在食品领域的开发应用提供理论支撑。     

大豆分离蛋白喷雾干燥的试验研究

从大豆分离蛋白的喷雾干燥工艺流程入手,以进风温度、排风温度、鼓风机电流、引风机电流、高压泵电流及高压泵压力为影响因素,研究了喷雾干燥工艺参数对粉体产品质量的影响。同时,通过对大豆分离蛋白粉末的含水量、颗粒粒度及蛋白质含量等参数分析,得出了较佳的蛋白喷雾干燥工艺条件。     

蛋白/蔗糖酯界面作用对冰淇淋脂肪球低温失稳的影响

采用脱脂乳蛋白和大豆分离蛋白两种不同组成和结构的蛋白质构建冰淇淋乳液,通过分析蛋白质/蔗糖酯的红外光谱、脂肪球表面蛋白质吸附特性、zeta电位、粒径以及搅打凝冻后乳液的微观结构,研究蔗糖酯质量分数对两种蛋白乳液体系脂肪球低温失稳的影响;在最佳蔗糖酯质量分数条件下,采用大豆分离蛋白对乳蛋白进行不同比例的替代,探究不同蛋白...     

不同杀菌处理方式对SPI冻藏过程中理化特性的影响

为了研究不同杀菌条件对SPI理化特性的影响及相应SPI溶液冷冻条件下的物化性质变化,通过65℃、90℃和UHT不同杀菌处理所得SPI(分别记为65SPI、90SPI和USPI)制备相应蛋白溶液,经-18℃冻藏后,对其理化特性进行分析研究。试验结果表明:3种杀菌处理均造成了SPI一定程度的变性,与冻前未处理SPI相比,90SPI和65SPI溶液的可溶蛋白含量和表面巯基显著降低,粘度、粒径大幅增加,USPI则未有明显变化。此外,90SPI和USPI的疏水基团暴露程度较高,非还原电泳显示其AB亚基发生解离;不同杀菌处理SPI其溶液在冻藏期间内,随冻藏时间延长,蛋白溶解度、粘度、表面巯基和总巯基数量呈下降趋势,粒径和疏水基团暴露程度增加。冻藏后蛋白电泳图谱显示,65SPI和90SPI通过二硫键形成了分子量较大的可溶性聚集体。     

高压微射流对生物解离大豆膳食纤维特性的影响

采用动态高压微射流(Dynamic high pressure microfluidization,DHPM)技术对生物解离大豆膳食纤维进行改性,探讨其对膳食纤维组成、理化及功能特性的影响。结果表明:生物解离和动态高压微射流技术均可有效提高大豆膳食纤维中可溶性膳食纤维的含量,降低不可溶性膳食纤维的含量,使不可溶性膳食纤维与可溶性膳食纤维质量分数的比值达到1.87;通过对比不同处理压力的生物解离大豆膳食纤维中其余成分的含量可知,DHPM对生物解离膳食纤维中含水率影响不显著(P0.05)。生物解离和动态高压微射流技术能明显改善膳食纤维的水化性质和持油力,但对阳离子交换能力的影响不显著;在pH值7条件下,不同压力处理膳食纤维的重金属离子吸附能力差异不显著,且膳食纤维在pH值7条件下对同种重金属离子的吸附效果优于pH值为2的情况。膳食纤维对葡萄糖吸收能力随处理压力的提高而依次增大,达到200 MPa时略有下降,且不同压力处理膳食纤维的葡萄糖吸收能力均随葡萄糖浓度的增加而提高;200 MPa处理压力下的生物解离膳食纤维的α-淀粉酶抑制能力最高,为18.42%,较0~150 MPa处理的膳食纤维样品分别提高了约36%、32%、28%和27%。随动态高压微射流技术处理压力的增加,膳食纤维结合胆汁酸的能力有所升高。因此,动态高压微射流技术可以作为提高膳食纤维生理功能的有效途径。     

生命科学与生物技术

研究蛋白质的折叠 ,是生命科学领域的前沿课题之一。蛋白质是一种生物大分子 ,基本上是由 2 0种氨基酸以肽键连接成肽链。肽链在空间卷曲折叠成为特定的三维空间结构 ,包括二级结构和三级结构两个主要层次。有的蛋白质由多条肽链组成 ,每条肽链称为亚基 ,亚基之间又有特定的空间关系 ,称为蛋白质的四级结构。所以蛋白质分子有非常特定的复杂的空间结构。通过“蛋白质结构预测”破译“第二遗传密码”,是蛋白质研究最后几个尚未揭示的奥秘之一。天津大学和中国科学院生物物理所的科学家已经做出了优秀的研究成果。他们预测 ,蛋白质的种类虽然…     

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％.     

不同干燥方式下叶蛋白-辣椒素微胶囊理化特性研究

含有丰富蛋白资源的辣椒叶长期作为农业废弃物被掩埋和焚烧造成了严重的环境污染与资源浪费,同时辣椒素作为优质的天然生物抗菌物质因强烈的刺激性气味限制了其开发与应用.基于微胶囊技术方法以植物辣椒叶中提取的蛋白质为壁材,辣椒素为芯材,采用喷雾干燥和真空冷冻干燥法制备了叶蛋白辣椒素微胶囊,并利用扫描电子显微镜、X射线衍射仪、傅里...     

基于钙离子诱导的大豆蛋白分级技

通过低温下添加不同浓度钙离子和还原剂亚硫酸氢钠以及pH值的控制,对大豆蛋白中两种主要组分7S蛋白和11S蛋白进行两步法诱导分级分离并优化条件,制备出含11S蛋白57.4%的分级大豆蛋白Ⅰ和含7S大豆蛋白61.4%的分级大豆蛋白Ⅱ.功能性质评价结果表明,分级大豆蛋白Ⅰ比大豆分离蛋白具有更好的凝胶性和起泡性,而分级大豆蛋白Ⅱ比大豆分离蛋白具有更好的乳化性,说明钙离子的诱导分级技术可以应用于食品工业来更有效地开发大豆蛋白组分的功能性质.     

基于HS-GC-IMS和HS-SPME-GC-MS的蛋白酶对豆粕挥发性风味的影响分析

为研究不同蛋白酶酶解对豆粕挥发性风味成分的影响,选用4种蛋白酶（碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶、风味蛋白酶）对豆粕进行酶解,采用顶空-气相色谱-离子迁移谱（Headspace-gas chromatography-ion mobility spectroscopy,HS-GC-IMS）和顶空固相微萃取-气相色谱-质谱（Headspace solid phase microextraction-gas chromatography-mass spectrometry,HS-SPME-GC-MS）联用技术分析不同豆粕酶解物（Soybean meal hydrolysates,SMH）的挥发性风味成分,并结合主成分分析（Principal component analysis,PCA）、热图聚类和正交偏最小二乘判别法（Orthogonal partial least squares-discriminant analysis,OPLS-DA）对不同SMH进行分析。结果表明：碱性蛋白酶、中性蛋白酶、木瓜蛋白酶和风味蛋白酶酶解豆粕的挥发性风味成分存在较大差异。HS-GC-IMS鉴定出84种挥发性成分,筛选得到33种差异风味物质,发现酶解后酮类物质显著降低而醛类、醇类和酯类物质含量明显增加。PCA结果表明不同SMH之间的风味存在显著差异。最终通过OPLS-DA筛选出贡献较大的挥发性化合物,同时构建出可靠的用以鉴别SMH的模型。HS-SPME-GC-MS检测出103种差异风味物质,可用于区分不同SMH,被检出的挥发性组分中醛类、醇类和酮类等化合物为SMH风味的形成做出主要贡献,明晰了部分风味化合物形成的原因。PCA和聚类热图结果表明不同蛋白酶酶解对豆粕的挥发性风味物质的种类和含量有显著影响,其中,风味蛋白酶和木瓜蛋白酶对豆粕的风味改善最为显著。     

猪脱色血浆蛋白粉制备工艺参数研究

采用酶解及活性炭吸附的方法制备脱色血浆蛋白粉。比较在不同酶解、脱色条件下的脱色效果,以确定最适酶及最佳脱色工艺条件。结果表明,最适酶为动物蛋白水解酶,猪血浆酶解液活性炭脱色的最佳工艺条件为脱色时间30min、脱色温度50℃、活性炭（粉末状）添加量2.0%。      

微波-热风振动流化床干燥机设计与试验

针对微波干燥中场强分布不均、物料微波能吸收能力不同导致的微波加热不均匀现象,结合微波干燥的高效性、流态化干燥的均匀性以及热风干燥辅助去除水汽的功能,设计了一种实现干燥均匀性的微波-热风振动流化床干燥机,主要由振动流化床系统、热风系统、微波加热系统、测温系统和控制系统等组成。采用Ansoft HFSS软件对微波加热仓磁控管不同开口位置进行仿真分析,得到多馈口激励最佳方案。结果显示,物料高度距离箱底不变的情况下,4个微波馈入端口的位置相对于原始端口位置外移30 mm,物料表面场强分布更加均匀。以新鲜毛豆仁为例,对该机的性能和加热均匀性进行试验验证,结果表明:设计方案和控制系统方案可靠,微波-热风振动流化床干燥下毛豆仁的干燥时间为54 min,比单独微波流化床干燥的干燥时间缩短34. 1%,比微波-热风组合干燥的干燥时间缩短12. 9%且产品均匀性显著提高。     

乳液中柔性界面蛋白构效关系研究

乳液的稳定性取决于形成的水油界面处蛋白膜的稳定性,研究界面蛋白的构效关系对蛋白工业化生产十分重要。提取了不同品种大豆蛋白乳液的界面蛋白,分析了界面蛋白的结构特征,并通过对界面蛋白溶解性和乳化性质的分析,解析蛋白质柔性结构对功能性质的影响机制。结果表明,柔性较高的蛋白可以更快吸附到油滴表面,结构更易伸展;柔性较高的界面蛋白中疏水性氨基酸含量较高,表面疏水性增加,其二级结构中α-螺旋结构含量较低,无规则卷曲结构含量较高;紫外光谱和荧光光谱分析表明,界面蛋白质分子在解折叠后暴露出更多的疏水性基团,其溶解性降低,在水油界面处易形成稳定的蛋白膜,从而增加乳液的稳定性。     

胡萝卜微粉物理特性和营养成分的影响因

胡萝卜微粉制备中,影响微粉物理特性及营养成分的试验分析表明:热风和微波干燥获得的胡萝卜微粉容积密度大,冷冻干燥的胡萝卜微粉容积密度小.微波干燥获得的胡萝卜微粉溶水性好,其次是冷冻干燥;胡萝卜生粉比熟粉溶水性好.胡萝卜生粉的氨基酸质量比高于熟粉和冻融粉;真空冷冻干燥生胡萝卜,粉碎粒径小于240目时,氨基酸质量比高.经过冻融处理的胡萝卜微粉V_c质量比高于其生粉和熟粉;冷冻干燥的胡萝卜微粉V_c质量比高.类胡萝卜素质量比随着粒径减小而减小;冷冻干燥冻融处理的胡萝卜,在粉碎粒径为80～120目时,类胡萝卜素和V_c质量比高.     

多层盘式秧盘热风辅助微波干燥机优化设计与性能试验

针对现有水稻秸秆营养穴盘（简称秧盘）热风辅助微波干燥机静态干燥时存在气流场和电磁场分布不均匀、干燥效率低和干燥品质差等问题，设计了多层盘式热风辅助微波干燥机，并主要对干燥机的微波谐振腔和气流均布室进行了优化设计。利用ANSYS Electronics软件对微波谐振腔馈口不同排列方式进行仿真，根据电磁场强度均匀性及S参数的影响，确定馈口的排列方式及高度；利用ANSYS Fluent软件对气流均布室的导流腔高度、气流均布腔高度及导流体底边直径进行优化；以秧盘为试验材料对该机性能和加热均匀性进行试验验证。结果表明，优化后气流均布室出口处气体流速的均匀性指数与优化前相比提高21.26%；微波谐振腔三馈口V-L-L排列方式下电磁场强度均匀性最好且S参数最小；馈口高度为160mm时反射功率最低，比馈口高度为70mm时降低78.13%；相较于热风干燥和微波干燥，秧盘在热风辅助微波干燥方式下干燥速率分别提高291.31%和86.48%，且干燥均匀性更好。该研究可为热风辅助微波干燥机的结构优化提供参考。