鸡蛋清蛋白质粉的制备与功效探究

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十九大以来,国家大力提倡“健康中国”理念,民众更加关注自身健康,保健品市场巨大。蛋白质作为人体必需营养素之一,对人体健康维持具有重要意义,蛋白质粉类保健品越来越受消费者欢迎。鸡蛋蛋清是一种被大众普遍接受的蛋白质补充类食物,不仅含有丰富的蛋白质,且其中的多种蛋白质具有增强人体免疫调节能力的潜能。为了将蛋白质含量丰富的蛋清进行高值化利用,本课题以鸡蛋蛋清为原料,研发出一款溶解性高、免疫调节的保健功能优且各方面性质完善的蛋白质粉产品,以期为老人、小孩、孕妇和体力劳动者等蛋白质缺乏、免疫力不高的人群提供优质的蛋白质补充。实验结果如下:(1)针对蛋清蛋白质粉溶解性不高的情况,采用绿色安全、便捷可控的酶解法提高蛋清蛋白质粉的溶解性。通过单因素实验和正交试验,以溶解度、分散性和水合能力为指标,优化出三组用中性蛋白酶和木瓜蛋白酶以1:2的比例不同的酶解条件进行酶解得到的综合溶解性能较优的组,分别为1组(酶解温度50℃,p H5.5,酶解时间90min,加酶量800U/g),溶解度为97.35±0.15%,分散时间为42.76±1.00s,水合能力为1.28±0.04;2组(酶解温度53.5℃,p H5.5,酶解时间90min,加酶量800U/g),溶解度为96.63±0.42%,分散时间为39.59±1.44s,水合能力为1.27±0.01;3组(酶解温度50℃,p H6.5,酶解时间90min,加酶量800U/g组),溶解度为96.3±0.21%,分散时间为37.86±1.06s,水合能力为1.32±0.03。(2)探究三组溶解性能优的酶解蛋清蛋白质粉的免疫调节活性并进行比较筛选。将三组蛋清蛋白质粉模拟胃肠道消化的产物作用于RAW264.7巨噬细胞,发现2号和3号样品可以显著增加RAW264.7细胞的增殖指数,增殖指数分别达到1.29±0.10和1.42±0.12,且可以促进RAW264.7细胞释放NO和分泌细胞因子IL-1β、IL-6,通过比较发现2号样品效果更好。此外通过细胞内酶的测定发现两种样品能显著增强酸性磷酸酶、溶菌酶和超氧化物歧化酶的活性,证明了RAW264.7细胞确实被样品激活。通过小分子量电泳猜测发挥作用的有效肽段的分子量可能在20k D附近。(3)探究了酶解对蛋清蛋白质粉结构性质的影响。SDS-PAGE凝胶电泳实验表明,酶解之后蛋清蛋白质粉中的大分子蛋白质大多数被水解为较小的蛋白质分子及多肽等;酶解之后的蛋清蛋白质粉的蛋白质二级结构中β-折叠从58.9%减少到52.3%,游离巯基增加了57.5%,说明酶解破坏了蛋白质分子之间的相互作用力,蛋白质分子变得更加伸展;除此之外,酶解之后的蛋清蛋白质粉溶液的粒径变得更大,表面疏水性指数降低,润湿下沉时间减少,说明蛋白质粉在溶解过程中会聚集成更大的颗粒,使得颗粒表面疏水性减小,对水的亲和力增加,润湿下沉时间减少。(4)测定了不同喷雾干燥条件对蛋清蛋白质粉含水量、溶解度和溶液粒径的影响。随着喷雾干燥进料流速的增加,蛋清蛋白质粉的含水量逐渐增加,溶解度先增加后降低,溶液粒径逐渐增加;随着进口温度的增加,蛋清蛋白质粉的含水量逐渐降低,溶解度先增加后降低,溶液粒径先减小后增大。据此确定喷雾干燥的最优条件为进口温度180℃,物料流速1000m L/h。其次以必需氨基酸组成与WHO/FAO的推荐组成的相关性为指标进行了蛋白质的复配,确定蛋清蛋白粉分别与乳清和豌豆蛋白质粉复配的比例均为2:1。根据卫生部公告确定酵母β-葡聚糖和乳铁蛋白的添加量分别为0.15%和0.1%。同时进行了助溶剂、稳定剂、营养增强剂、甜味剂和香精的添加试验,对蛋清蛋白质粉的综合性质进行了加强。确定的两种蛋清蛋白质粉的配方为:乳清蛋白质粉和蛋清蛋白质粉以1:2比例复配的蛋白质粉,麦芽糊精、羟丙基淀粉、卵磷脂、二氧化硅、罗汉果甜苷和牛奶香精的添加量分别为1%、1.5%、1%、1.5%、0.3%和20μL/g,豌豆蛋白质粉和蛋清蛋白质粉以1:2比例复配的蛋白质粉,麦芽糊精、羟丙基淀粉、卵磷脂、二氧化硅、罗汉果甜苷和牛奶香精的添加量分别为4%、1%、1%、1.5%、0.3%和20μL/g。(5)测定了两种样品灌胃小鼠30天之后小鼠细胞免疫,体液免疫和单核-巨噬细胞免疫的变化情况,实验得出,与空白对照相比,蛋清蛋白质与乳清蛋白质复配蛋白质粉可以显著提高小鼠攻击前后足跖肿胀度(细胞免疫),小鼠血清溶血素含量和抗体生成细胞的含量(体液免疫),同时可以显著增强小鼠的碳廓清能力(单核-巨噬细胞功能);蛋清蛋白质与豌豆蛋白质复配蛋白质粉可以显著提高小鼠攻击前后足跖肿胀度(细胞免疫),小鼠抗体生成细胞的含量(体液免疫),同时可以显著增强小鼠的碳廓清能力(单核-巨噬细胞功能)。说明两种样品均具有增强免疫调节能力的保健功效。
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