超高压协同pH偏移处理对大豆分离蛋白及其糖基化产物乳化性质影响研究

来源 :合肥工业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:hulala
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大豆分离蛋白(SPI)是一种以脱脂大豆粕为原料制得的蛋白类产品,常被作为乳化剂应用于食品加工过程。大豆分离蛋白本身具有致密的球状结构,且在制备过程中易于聚集,因此其水溶性较差,限制了蛋白分子在乳液界面上的充分展开和吸附,界面活性表现不佳。因此,大豆分离蛋白的乳化性能仍无法满足食品工业中对高乳化性蛋白产品的性能要求。本研究利用超高压协同pH偏移处理诱导大豆分离蛋白分子结构展开,以促进后续糖基化反应位点的暴露,分别对经预处理的蛋白和糖基化产物进行结构及乳化性质表征,探索乳化性能的改善机理。利用糖基化蛋白和未改性蛋白为乳化剂分别制备了乳液,分析不同油相比例对乳液流变性质及稳定性的影响。主要结论如下:(1)研究超高压协同酸性或碱性pH偏移处理对SPI结构和乳化性能的影响。研究表明,超高压(400 MPa)协同酸性或碱性pH偏移处理后,两种SPI的溶解度分别提高至对照组的1.71倍和2.94倍,同时形成了小粒径聚集体,蛋白表面电荷含量增加;SDS-PAGE图谱表明,协同处理使可溶性蛋白组分含量增加,且超高压协同碱性pH偏移处理削弱了蛋白分子中的二硫键连接;游离巯基和表面疏水性测定表明,SPI蛋白分子构象部分展开,内部巯基及疏水基团被转移至分子表面;紫外光谱和圆二色谱分析表明,相比于单一高压处理或pH偏移处理,协同处理后蛋白的三级结构松散程度更大,蛋白中的β-折叠结构更多地转化为α-螺旋和无规卷曲结构;经协同处理的蛋白,其乳化活性和乳化稳定性大于对照组SPI;乳液粒径、电位及荧光图像表明,400 MPa高压复合pH 11偏移处理蛋白(SPI11-400)稳定乳液的粒径最小,乳液表面携带电荷量最多。(2)运用超高压、碱性pH偏移对SPI进行单独和协同处理后,将其与麦芽糊精进行糖基化反应,并测定不同处理条件对糖基化产物结构及乳化性质影响。结果表明,经超高压处理(400 MPa)、碱性pH偏移处理及二者协同处理后,糖基化产物的接枝度分别达到13.10%,7.00%和16.79%。协同处理使糖基化复合物的褐变程度增大,二级结构由有序转向无序的比例增大,蛋白质内部疏水基团暴露量增多,蛋白分子三级结构趋于松散。其中400 MPa协同碱性pH偏移处理对糖基化改性的促进效果最为显著,所得糖基化样品(400Sh-M)的乳化活性(31.38 m~2/g)和乳化稳定性值(36.88 min)最大,分别为对照组的1.89倍和1.60倍。(3)利用高速剪切均质法制备了分别由未改性SPI和400Sh-M所稳定的乳液。油相比例从55%增加至75%时,两种蛋白稳定乳液的粒径增大,且相同油相比例下400Sh-M稳定乳液的粒径小于SPI稳定乳液的粒径。流变实验表明,与SPI稳定乳液相比,400Sh-M稳定乳液的粘弹性特征更为明显,说明蛋白糖基化处理可以改善乳液的粘弹性质,增强乳液网络结构的稳定性。界面蛋白吸附率表明,糖基化蛋白在油水界面的吸附效率更高。储藏实验和热稳定性实验表明,400Sh-M稳定乳液表现出较强的抗乳析效果和热稳定性。
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