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利用传统方法对大豆分离蛋白(SPI)进行改性,通常只能够改善其中一个或几个功能性,而SPI的溶解性和分子量(凝胶性)不能兼得。本研究通过采用现代生物酶解技术和复合改性技术来同时改善SPI的多种功能性和提高其营养价值,并在此基础上以双酶复合改性的SPI为壁材对海豹油进行微胶囊化,为进一步扩大SPI的应用领域开辟了一条新的途径。
本文利用中性蛋白酶和微生物产生的谷氨酰胺转胺酶(MTG)对SPI进行复合改性,通过单因素试验和正交试验确定了中性蛋白酶酶解的最佳工艺条件为:温度60℃,时间0.5h,pH7.0,酶用量4000u/g。再经过MTG改性及SDS-PAGE电泳谱图验证,所得的聚合物虽然有很大的分子量,还可以改善SPI的溶解性,并且发泡性、乳化性均有提高(溶解性提高更为显著),分别提高了81%、77%、10%。
同时,以双酶复合改性的SPI为壁材的主要原料,研究了对海豹油的微胶囊化。目的是研制高效率和产率的微胶囊化海豹油制品,以提高其贮存稳定性。在单因素试验的基础上,对微胶囊化影响较大的四个壁材组成因素进行正交试验筛选壁材的最佳配方(芯材占壁材量、固形物浓度、明胶Gel/麦芽糊精MD、乳化剂用量等),得出海豹油微胶囊的最佳复合壁材配方为:芯材占壁材量30%、固形物浓度25%、Gel/MD1∶3、乳化剂用量1.25%。并且对微胶囊化工艺因素采用正交表L9(34)进行正交试验,确定微胶囊化的最佳工艺条件(均质次数、均质压力、进风温度、出风温度等),对试验结果进行极差分析,得出海豹油微胶囊的最佳工艺条件为:均质次数3次、均质压力40MPa、进风温度190℃、出风温度95℃。在最优组合下所得微胶囊化产率为94.5%,效率为94.9%。
采用扫描电子显微镜进行微观分析观察到经最佳工艺制得的微胶囊产品近似球体,形状有规则,表面无裂纹及凹陷。微胶囊化产品的效果明显优于未经复合改性的SPI的效果,从而对海豹油油滴产生良好的保护作用,贮藏试验表明微胶囊的贮存稳定性大为改善。产品超微结构的观察证实了壁材配方和加工工艺的合理性。