改性水溶性大豆多糖的制备及性质研究

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以豆渣为原料生产水溶性大豆多糖(SSPS)可以提高豆渣的附加值,避免资源的浪费。目前,SSPS存在着对O/W乳状液的乳化稳定性和酸性乳饮料的沉淀稳定性差,透明度低等问题,严重影响SSPS在食品工业中的应用。本文旨在提高SSPS在乳状液中的乳化稳定性、在酸性乳饮料中的沉淀稳定性、成膜性能以及改善SSPS透明度,从而根据用途不同制备出不同性能的SSPS。本论文首先通过响应面优化SSPS的提取工艺确定了工艺参数:料液比1:30、pH4.0、提取时间2.5h以及提取温度118.12℃,在最优化的条件下SSPS得率为(37.88±0.12)%,经检验与理论预测值相接近。研究了去甲酯化改性条件对SSPS的酯化度(DE值)与分子量的影响;在其它条件恒定,温度由50℃到90℃变化时,SSPS的DE值与分子量分别由68.2%和467kDa降至52.6%和402kDa;在其它条件一定,pH从9升至13时,SSPS的DE值与分子量分别由83.2%和490kDa降至51.5%和398kDa;可见温度与pH值两个改性条件对SSPS的DE值与分子量影响很大。时间的影响次于温度与pH值,当其它条件一定,提取时间从1h到3h时,SSPS的DE值与分子量从67.7%和466kDa降至62.8%和453kDa。研究了去甲酯化改性制备的SSPS的物理化学性质和功能特性。1.通过研究去甲酯化改性SSPS的粘度、流变性质和zeta-电位发现:当DE值越大,SSPS粘度越高;在SSPS浓度为5%和10%(w/w)时,所有去甲酯化改性SSPS均表现出牛顿流体行为;当浓度为20%时,DE值在49%~66%范围的SSPS表现为牛顿流体行为,而DE值为74%和83%两种SSPS为非牛顿流体行为。当SSPS的DE值越低时,所带的zeta-电位绝对值越大;pH为7时,当DE值由49%到83%变化时,zeta-电位从-10mv到-16mv变化。2.研究了去甲酯化改性SSPS对O/W乳状液的乳化稳定性和对酸性乳饮料沉淀稳定性的影响:当DE值和分子量均较低时,SSPS对O/W乳状液具有很好的乳化稳定性;SSPS应用于酸性乳饮料时,SSPS的DE值越低,酸性乳饮料的离心沉淀率越小,稳定效果越好。3.高DE值的SSPS形成的膜与低DE值的相比较,前者表面相对平滑而致密,阻隔性好,可以延长果蔬的贮藏时间。最后,考察了酶水解对SSPS溶液透明度的影响。通过对SSPS高速离心下来的沉淀分析,确定了蛋白质是影响SSPS透明度的主要因素;碱性蛋白酶处理可以显著提高SSPS透明度,由最初的30%升高到70%以上;确定了碱性蛋白酶的最佳酶解条件:加酶量为SSPS干重的2/1000(w/w)、酶解时间为45min、酶解SSPS浓度10%(w/w);经验证,碱性蛋白酶处理制备的SSPS在乳状液中的乳化稳定性、在酸性乳饮料中的沉淀稳定性以及成膜性能与未碱性蛋白酶处理制备的SSPS没有明显变化。
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