磷脂—大豆蛋白复合物形成机理及其理化、功能特性研究

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大豆分离蛋白(SPI)由于具有高营养、良好的溶解性、乳化性等功能特性而被广泛地应用于食品工业,但是天然大豆蛋白功能性不兼容,很难满足食品加工的需求,须对其进行适度的改性。磷脂作为一种高营养的天然乳化剂可以与大豆蛋白通过疏水作用结合形成复合物,这种复合物的形成会对蛋白的功能性及食品的品质产生重要影响。因此,本课题以磷脂和大豆蛋白为原料,利用荧光光谱的方法研究了磷脂-大豆蛋白复合物形成的机理,并对复合物的理化特性、流变特性及功能特性进行了分析。研究发现磷脂对大豆蛋白内源荧光的猝灭方式为静态猝灭,二者之间的相互作用力为疏水作用;磷脂的加入使得更多的酪氨酸和色氨酸残基包埋于磷脂与蛋白结合形成的疏水区域中,且蛋白质多肽链的骨架伸展,蛋白结构发生变化;磷脂与大豆蛋白最大的结合质量比约为1:1.5。进一步的研究发现大豆蛋白与磷脂的结合程度受组分蛋白11S和7S的相对含量的影响:l1S与磷脂的结合能力高于7S;且大豆蛋白经过70℃热处理、微波100W,lmin以及超声波100W,10min处理后其与磷脂的结合能力均有显著提高,其中前两种处理方式导致蛋白质溶解度和结构均发生变化,而超声波处理主要促进蛋白质增溶;另外,溶液pH为6时蛋白质的构象变化利于其与磷脂结合,而离子强度为0.05时蛋白质的溶解度最大,其与磷脂的结合能力最强。复合磷脂后大豆蛋白理化及流变特性分析表明:随着磷脂复合量的增加蛋白颗粒表面负电性增强,颗粒粒径不断增大,可溶性蛋白质含量提高;且随磷脂复合量的增加,流体类型n值开始小于1时所对应的蛋白浓度值逐渐降低,n值的这种变化表明磷脂的复合使得蛋白流体类型变化的浓度拐点降低,且适量磷脂的复合可以降低蛋白溶液黏度。复合磷脂后的大豆蛋白粉的功能特性研究表明:以1/100的比例复合磷脂可以显著提高蛋白质的溶解度,同时其在水溶液中的润湿时间最短、分散速度最高。溶解后:可溶性蛋白质含量均有显著提高;乳化活性在复合量1/500-1/300范围内最大;磷脂的复合对起泡性影响不大,但复合量为1/300的复合物的起泡稳定性最大,同时此样品的持水性也最强;而持油性均随磷脂量的增加而逐渐降低;制成凝胶后TPA分析发现,磷脂的复合对凝胶硬度、内聚性、弹性及均产生重要影响,而对持水率的影响不显著。最后考察了贮藏期大豆分离蛋白粉的溶解性、乳化性,热凝胶流变特性及其质构的变化。结果表明贮藏过程中磷脂的复合可以提高大豆蛋白的溶解性,但是不改变其在贮藏期功能性降低的趋势;复合磷脂后大豆蛋白的乳化活性和乳化稳定性均比对照组高,且贮藏时间的延长不会导致乳化性的降低;热凝胶动黏弹性研究发现:在较短的贮藏期内,磷脂的复合降低了凝胶形成点Tgel,提高了弹性强度G’值,但是不改变G’在贮藏期的变化趋势。频率扫描结果表明磷脂的复合减弱了大豆蛋白的黏性行为,但不改变凝胶硬度在贮藏期的变化趋势。而热凝胶质构特性分析表明磷脂的复合使得蛋白质凝胶胶着性显著降低,内聚性略有降低,而弹性增强,而在贮藏期内内聚性变化不大、弹性略有降低、胶着性较低程度较大。
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