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绿豆是我国的传统食材,深受人民喜爱。绿豆蛋白作为绿豆淀粉提取的副产物,营养价值丰富,具有改善脂质代谢、预防非酒精性脂肪肝等多种生物学功能,是一种可用于替代动物蛋白的优良植物源蛋白质。绿豆蛋白中结构致密的超大聚集体对其在食品体系中的功能性质有显著影响,而超声处理可以有效影响蛋白质的聚集行为。有研究显示热超声(thermosonication)对改变植物蛋白结构有较高功效,但机理目前仍不明确。本课题以明晰热超声对绿豆分离蛋白(MPI)聚集行为的影响机理为目的,探究不同处理条件对MPI结构性质、溶液中分散性、表面活性以及乳化性质的影响,最终应用在冰激凌模型体系中并阐明机理。主要研究内容和结果如下:首先以MPI为研究对象,研究了在不同温度下(30°C、50°C和70°C)超声(20 kHz,30%振幅)处理不同时间(5 min、10 min、20 min和30 min)对MPI(10%,w/v)结构性质的影响,测定了MPI的二级结构、三级结构以及聚集和交联行为。结果表明,30°C超声处理对MPI二级及三级结构无影响。50°C超声处理后MPI结构部分展开,表面疏水性提高,暴露出更多的非极性基团。70°C超声处理显著改变了MPI的二级结构(P<0.05),蛋白质结构进一步展开,超声处理10 min后表面疏水性增加了202%。热超声有效破碎了原MPI超大聚集体,显著降低了粒径(P<0.05);经30°C和50°C超声处理10 min后分别下降了73.0%和75.2%。70°C超声处理后表面疏水性的急剧增加诱导已分散的蛋白质分子间的疏水性聚集,形成可溶性聚集体。聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明二硫键也参与了可溶性聚集体的形成。在此基础上研究了热超声处理对MPI溶液性质的影响,测定了MPI的溶解度、浊度及热稳定性。结果表明,可溶性聚集体的形成提高了MPI的溶解度,经处理后最高达94.3%。热超声处理后MPI溶液浊度降低,更加澄清透明。经30°C、50°C和70°C超声处理10 min后浊度分别下降了81.2%、85.5%和79.1%,且热稳定性有显著提高,经90°C加热30 min后浊度较未处理组分别降低了81.7%、88.5%和88.5%。综合考虑处理效果和工业成本,选定处理时间为10 min,在大豆油乳状液体系中研究不同温度下(30°C、50°C和70°C)超声处理对MPI界面活性和乳化性能的影响,测定了MPI的界面张力、乳化活性、乳化稳定性以及MPI乳液的稳定性、界面蛋白含量、粒径、微观结构以及流变性质。结果表明,热超声处理显著提高了MPI的乳化性和乳化稳定性(P<0.05),50°C和70°C超声处理后乳化性分别提高了40.6%和133.2%,乳化稳定性分别提高了63.0%和95.4%。蛋白质聚集体的形成使得更多的蛋白质分子吸附到油水界面,乳液界面蛋白含量分别提高了30.8%和32.2%,乳液稳定性得到提高。乳液的微观结构表明经热超声处理后乳液的粒径明显降低,但聚集程度增加。MPI结构展开后分子间相互作用力增强,有利于网络结构的形成,MPI乳液粘度升高,经50°C和70°C超声处理后乳液的稠度系数分别提高了2.5和22.5倍。鉴于冰激凌是一种蛋白质界面活性(乳化、起泡)食品体系,最后研究热超声处理MPI对冰激凌形成和性质的影响。择优选择了50°C和70°C超声处理10 min后的MPI应用到冰激凌中。测定了冰激凌搅打前乳液的粒径、界面蛋白含量、稳定性、流变性质以及成品冰激凌的膨胀率、融化特性和硬度。结果表明,经50°C和70°C超声处理后乳液在老化6 h后,粒径分别降低了55.7%和44.2%,界面蛋白含量和粘度得到提高。搅打充气阶段,50°C超声处理后冰激凌的膨胀率最高,较未处理MPI组提高了57.6%。冰激凌的融化速率在热超声处理后显著降低(P<0.05),50°C和70°C超声处理组在室温放置60 min后融化量比未处理组分别降低了14.1%和11.2%。50°C和70°C超声处理均可以提高冰激凌的硬度,分别增加了24.9%和76.0%。本研究结果证明,适当加热条件下超声处理可以有效裂解原MPI中结构致密的超大聚集体,促进可溶性新聚集体的形成,改善MPI的溶液分散性、界面活性、乳化功能以及在冰激凌食品体系中的应用。