大豆蛋白和豌豆蛋白复合凝胶特性的研究

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基于对世界可持续发展和人类健康饮食的考量,在未来的食品工业中,植物蛋白代替动物蛋白成为新趋势。大豆分离蛋白(SPI)和豌豆分离蛋白(PPI)作为优质的植物蛋白资源,两者常在植物肉原料中搭配使用,然而关于两者复合后的凝胶特性未见报道。因此,本文研究SPI和PPI复合体系理化结构性质和凝胶特性,以及水力空化技术对复合凝胶特性的影响,以期为植物基食品的开发提供理论依据。首先,研究了SPI和PPI复合体系蛋白相互作用以及理化结构性质。结果表明,随着PPI比例的增加,蛋白溶液粒径减小、可溶性蛋白粒径和含量整体减小,Zeta电位绝对值增大,黏度下降,荧光基团所处的微环境更加疏水,表面疏水性增强,蛋白溶解性下降。热处理促进了蛋白分子相互作用的发生,当SPI含量越多越容易通过二硫键发生相互作用,PPI含量越多越容易通过疏水相互作用、氢键、静电相互作用聚集。其次,研究了SPI和PPI复合酸促和钙促凝胶特性。结果表明,蛋白浓度越高,凝胶强度和持水率越大。单一SPI凝胶的凝胶强度、持水率以及凝胶微观结构优于PPI凝胶。6%蛋白浓度下,SPI:PPI(3:1)是复合蛋白间协同增强作用产生的最适蛋白比例,疏水相互作用和二硫键对凝胶网络结构影响较大,表现为最终形成的复合酸促、钙促凝胶的储能模量和凝胶强度均高于单一蛋白凝胶。此外,钙促凝胶在此比例下β-折叠含量最高,无规则卷曲最少,当浓度为8%时复合蛋白仍具有协同作用。在相同蛋白浓度和比例下酸促凝胶比钙促凝胶拥有更高的储能模量、凝胶强度和较好的凝胶微观结构。再次,研究了SPI和PPI复合热促凝胶特性。结果表明,随着蛋白浓度的增加,最终形成凝胶的储能模量、凝胶强度和持水率不断增加。随着PPI比例的增加,最终形成凝胶的储能模量、凝胶强度和持水率呈不断下降的趋势,形成的凝胶网络结构质地越来越松散、零碎。分析分子间相互作用发现疏水相互作用和二硫键对SPI占比大的凝胶贡献较大,静电作用和疏水相互作用对PPI占比大的凝胶贡献较大。最后,研究了水力空化技术对SPI和PPI复合蛋白理化性质和钙促凝胶特性的影响。结果表明,空化处理后,大的聚集体解聚,可溶性蛋白粒径增加,溶解性增强,表面疏水性减小,蛋白溶液黏度减弱。不同时间的空化处理均可增加最终形成凝胶的储能模量和凝胶强度,缩短凝胶形成的成胶温度和成胶时间,且随空化时间的延长维持钙促凝胶的二硫键含量不断增大,改善了凝胶的微观结构。
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