高溶解性豌豆蛋白的制备及其功能特性的研究

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商用豌豆蛋白粉是豌豆淀粉加工副产物,具有低异黄酮含量少、低植酸、不易过敏等特点,是一种优质的蛋白质资源。但功能特性差,多作为饲料,利用率低,限制了豌豆蛋白的开发利用。因而探讨豌豆淀粉行业副产物——商用豌豆蛋白粉的开发利用方式,有助于提高豌豆蛋白的应用价值。本课题旨在将喷射蒸煮处理技术引进到豌豆蛋白深加工领域,建立合理的工艺流程,制备可溶性豌豆蛋白,改善豌豆蛋白的食品加工特性,拓宽豌豆蛋白的利用范围,同时以商用豌豆蛋白粉为原料,通过深度酶解制备抗氧化性肽,为豌豆的深加工利用提供相应的开发利用途径。研究结果如下:1)本课题研究了喷射蒸煮处理方法(HTC)对商用豌豆蛋白粉溶解性的改善作用。研究表明:直接采用喷射蒸煮技术处理,豌豆蛋白粉的溶解性(采用NSI表征)从25%提高到75%,而在冷冻干燥之后,NSI下降到65%,且蛋白溶液不稳定,易分层。对喷射蒸煮技术进行调整改善后,采用淀粉酶酶解辅助喷射蒸煮处理,所得蛋白的NSI为80%,蛋白溶液稳定,不会分层,即是淀粉酶酶解辅助喷射蒸煮处理工艺可制备具有高溶解性的豌豆蛋白。2)本课题对淀粉酶酶解辅助喷射蒸煮处理工艺方法进行了优化。优化工艺条件为:蛋白溶液的浓度为4%,采用淀粉酶,酶解时间1h,调节溶液pH值为8.0,在140℃下进行喷射蒸煮,时间60s。可以得到溶解性较好的蛋白液,蛋白含量为75%,NSI为80%。。3)本课题研究了淀粉酶辅助喷射蒸煮工艺的作用机理。研究表明:处理过程中在高温高压以及剪切力的作用,难溶蛋白发生解聚重聚集,形成可溶性大聚集体,从而改善了蛋白的溶解性;由于更多基团暴露颗粒表面电荷增加,增强了颗粒静电排斥力,粒度分布均匀,从而蛋白溶液稳定;高温高压以及剪切力的作用使蛋白结构变得柔软,暴露更多的疏水性基团,表面疏水性增强,蛋白吸附率增强,提高了其乳化性;表面疏水性增强,从而增强了蛋白持油特性。同时由于蛋白三级结构展开,增加了酶结合位点,从而提高了蛋白的体外消化特性。4)本课题研究了轻度酶解对蛋白乳化性的影响。研究表明:采用胰蛋白酶轻度酶解可以改善豌豆蛋白的溶解性,水解度越高,其溶解性越好,然而随着酶解程度的增加,表面疏水性下降,蛋白吸附率减少,蛋白乳化能力逐渐下降,即是蛋白酶轻度酶解对豌豆乳化性没有明显的改善作用。5)本课题采用蛋白酶M、中性蛋白酶、碱性蛋白酶分别对商用豌豆蛋白粉进行深度酶解,制备多肽。研究表明:选用蛋白酶M酶解豌豆蛋白所得多肽,苦味较低,且具有较好的DPPH·和羟自由基清除能力,通过响应面对豌豆蛋白肽酶解工艺得到优化工艺条件为:酶用量1.5%,酶解时间3.75h,温度48℃。所测定实验值21.6±0.93mg/mL与预测值20.2464mg/mL无显著性差异(P>0.05)。
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