大豆蛋白水解产物对冰淇淋和稀奶油结构及性质的影响

来源 :江南大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:dejia2000
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
大豆分离蛋白作为一种植物源蛋白,由于具有有益健康、成本低、来源丰富以及功能性等特点,因此,近年来在食品工业中受到广泛关注。大豆蛋白被认为可以替代食品体系中如冰淇淋和鲜奶油中的牛奶蛋白。大豆蛋白主要由两部分组成:大豆球蛋白(11s)和伴大豆球蛋白(7s),二者总量占大豆种子贮藏蛋白的70%。11S是由酸性亚基和碱性亚基通过二硫键组成的六聚体,分子量为300-380 kDa。7S是α亚基(67 kDa),1个αˊ(71 kDa)和β(50 kDa)通过疏水作用和氢键形成的三聚体。加工条件及亚基比例对大豆蛋白乳化性能存在一定影响。天然大豆分离蛋白由于分子量较大,结构完整,油水界面扩散速度较慢,分子柔性较差,所以表现出较差的油水界面性能。而在工业大豆分离蛋白(CSPI)生产过程中,热处理使其溶解度下降,产生了一定比例的不溶性蛋白。大豆分离蛋白可以通过酶解获得更优良的乳化性能。为了确定蛋白结构组成与性质的关系,在特定条件下,利用胃蛋白酶和木瓜蛋白酶对大豆分离蛋白进行水解来获得不同多肽谱的水解产物。与天然大豆分离蛋白(NSPI)相比,CSPI的电泳图显示:β-伴大豆球蛋白的β-亚基和大豆球蛋白的碱性亚基的条带较少。胃蛋白酶水解产物SPHPe的主要亚基是β-亚基和碱性亚基,木瓜蛋白酶水解产物SPHPa亚基的主要分子量分布小于20 kDa。SPHPa水解度最高,其次是SPHPe、CSPI和NSPI,这提供了空气-水/油-水界面分子大小的信息。酶水解产物改变了大豆蛋白的分子量分布。与NSPI相比,大分子量水解物的含量(分子量在200kDa至1000kDa范围内和分子量大于1000kDa的聚集体)减少。由于在热处理过程中除去不溶部分,CSPI中分子量为10-200kDa的水解物含量小于SPHPe。所有样品溶液,浓度为3%时均为非牛顿流体,n值变化范围在0.47-0.57之间,SPHPa溶液在50s-1和100s-1处K值最高,表观粘度最高。在所有样品中,SPHPe具有最高的ξ-电位,表明它可用于稳定乳液。当pH在4.0-4.5范围内时,NSPI、CSPI和SPHPe的溶解度最低。S在测试pH范围内,SPHPa的溶解度没有表明出强烈的pH依赖性。具有较高β-伴大豆球蛋白比例的SPHPe具有最高的乳化活性和乳化稳定性。虽然SPHPa存在高比例的小肽而具有良好的乳化活性,但其乳化稳定性弱于其他蛋白。上述结果为进一步研究奠定了基础。目前,单甘酯等小分子乳化剂已广泛应用于食品工业中。关于牛奶蛋白与单甘酯在油/水界面的相互作用的研究已有大量报道。但是,目前关于大豆分离蛋白与单甘酯在油/水界面上相互作用研究较少。为了扩展大豆蛋白及其水解产物的应用,本文研究了大豆蛋白水解产物和单甘酯的吸附行为对乳液中油水界面膜性能和乳液稳定性的影响。通过测定表面张力、吸附蛋白组成和界面流变学性质来探究分子组成与性能之间的关系。伴大豆球蛋白(7S),大豆球蛋白(11S)和NSPI含有高浓度的β-亚基,酸性亚基和碱性亚基,从而形成的界面膜具有较高粘弹性。而SPHPe和SPHPa中小肽的比例较高,在扫描开始时即形成了类流体界面膜。CSPI的膜由于不含蛋白亚基导致了类流体性质。单甘酯取代了油-水界面上的小肽、酸性亚基和碱性亚基,使脂肪球在24小时老化后发生失稳。7S和SPHPe的β亚基比例高,而使乳液具有高稳定性,且β亚基不能被单甘酯所取代。该结果通过选择性酶处理来获得不同稳定性的乳状液,从而为大豆分离蛋白的制备和应用提供了基础。根据以上结果,大豆分离蛋白及其水解产物可作为牛奶蛋白的替代物应用于冰淇淋生产。因此研究了大豆分离蛋白及其水解产物对冰淇淋混合料稳定性和冰淇淋融化性能的影响。冰淇淋是由10%的乳脂、3.5%的蛋白质和36.8%的总固体组成,均添加了0.15%的单甘酯。所加蛋白分别为NSPI、CSPI、SPHPe、SPHPa和脱脂奶粉(SMP)。具有最高相对组成β-亚基的SPHPe冰淇淋显示出良好的混合乳液稳定性和快速熔化速率,由于β-亚基不能被单甘酯取代,导致冰淇淋脂肪部分聚结率低。添加SPHPa的冰淇淋在流变和融化特性上与SMP相似。SDS-PAGE结果表明,当冰淇淋老化时,α’亚基、α亚基、酸性亚基、碱性亚基和小分子多肽会被单甘酯取代。由于大豆蛋白的选择性水解物具有足够的脂肪部分聚结率和良好的融化速率,故可应用于冰淇淋生产。在低脂稀奶油(20%)的空气-水/油界面,对SPI及其水解产物与单甘酯相互作用和协同作用进行了探索。在不同浓度单甘酯(0.25-1.00%)条件下,研究了大豆分离蛋白及其水解产物对低脂稀奶油打发度,稳定性,流变性质和质构的影响。用20%棕榈油,18%糖分,0.22%稳定剂和0.25-1.00%甘油单酯制备低脂稀奶油。使用的蛋白质是NSPI,CSPI,SPHPe,SPHPa和酪蛋白酸钠(SC)。结果表明,增加单甘酯的浓度可有效改善低脂稀奶油的质地,搅打性能和稳定性。混合物中存在更多的单甘酯,可促进其取代脂肪球中吸附的蛋白质,增强脂肪聚集体的结构,并稳定低脂稀奶油结构中的气泡。在添加相同量单甘酯的条件下,SPHPa搅打奶油表现出类似对照样品(酪蛋白酸钠)的打发度,稳定性和质构性质,并且可以作为理想搅打稀奶油结构替代蛋白的来源。由于SPHPe含有高比例的伴大豆球蛋白,脂肪球部分聚结程度较低,因此稀奶油的打发度较低,结构较弱。总而言之,用胃蛋白酶和木瓜蛋白酶酶解可以控制SPI水解产物的多肽谱,以获得不同的表面特性。在单甘酯存在的条件下,SPHPe具有良好的乳化稳定性,其不能为冰淇淋提供良好的融化特性,并且不能构建与牛奶蛋白质相当的低脂稀奶油结构。SPHPa在油-水界面易被单甘酯替换,这有助于形成部分脂肪聚集。部分脂肪聚集和脂肪聚集体的形成起到了稳定冰淇淋和分散搅打奶油结构中小气泡的作用。SPHPa的表面特性与牛奶蛋白(冰淇淋中的脱脂牛奶蛋白和搅打稀奶油中的酪蛋白酸钠)相当.由于NSPI和CSPI具有完整的蛋白结构,它们制造的冰淇淋的溶化特性和搅打稀奶油的搅打性能均不如SPHPa。此外,提高低脂奶油中单甘酯浓度,有助于提高低脂奶油的搅打性能和稳定性。本研究发现,在老化过程中,SPHPe中高比例β-亚基未被单甘酯取代,而SPHPa中的小分子量多肽则被单甘酯所取代。该研究拓宽了大豆蛋白亚基乳化特性及其与单甘酯相互作用的知识,并为SPI和SPI水解产物在冰淇淋和低脂奶油中的应用奠定了基础。
其他文献
目的研究八珍汤联合早期肠内营养对重症脑卒中患者免疫功能及营养状态的影响。方法将82例重症脑卒中患者随机分为两组,各41例。对照组采用常规治疗联合肠内营养乳剂瑞代治疗,
<正> 1995年,我国玻璃纤维无捻粗纱和短切原丝,出现从未有过的强劲的出口势头.欣喜之余,不免提出质疑:这势头能维持多久?国际市场变化莫测,我们必须保持冷静,看到我们玻纤增
通过对辽宁海洋盐业资源的调查,分析和对辽宁盐业发展现状及存在问题研究,贯穿可持续发展的思想,探讨辽宁海洋盐业的合理、优化布局问题。
<正>茶,古称"荼",又有槚、蔎、茗、荈等称谓。中华民族发现和应用茶的历史,可上溯到远古时期,茶最早是作为药用的,《神农本草经》记有:"神农尝百草,日遇七十二毒,得荼而解之
虽然腹腔镜手术已广泛应用于治疗胆道系统良性疾病,但相对于其在其他消化道恶性肿瘤,如肝癌、胃癌、结直肠癌等腹腔镜手术治疗的蓬勃发展而言,腹腔镜外科在胆道恶性肿瘤,特别是胆
实验是物理教学的基本方法和手段,同时也是提高学生观察能力和探究能力的重要途径。信息技术是21世纪最具潜力和价值的技术之一。信息技术在高中物理实验教学中的广泛应用,不
跨语言检索是一种重要的信息检索手段之一。为了提高跨语言检索效率,采用语义扩展的方法,通过分析其设计思想和工作流程,构建出一种基于语义扩展的跨语言自动检索模型,重点对其语
核心素养旨在培养学生的必备品格和关键能力。在核心素养背景下,教师素养成为学术界探讨的话题。班主任在学生成长过程中发挥着积极的榜样引领作用,为学生个人健康品德的形成
本文综述了内燃机车柴油机、机车传动齿轮、电气化接触导线、蒸汽机车汽缸活塞、车辆各系统、钢轨及轮缘等方面的润滑与节能的关系,针对关键部位及应采取的措施进行了分析并