大豆油体及大豆油体—卡拉胶乳液稳定性研究

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作为天然存在的材料,大豆油体和油体蛋白可能运用在食品中和化妆品、制药等其它乳液体系中,已经得到了越来越多的关注。本文研究了大豆分离蛋白和大豆油体蛋白功能性质和风味的差异,采用Zeta电位分析、平均粒度分析、乳析稳定性测定和激光共聚焦图像分析技术系统研究大豆油体-卡拉胶乳液体系在各种环境条件下的稳定性,及体外评价了大豆油体中的脂肪酸和生育酚等功能因子的生物利用率,并考察了大豆油体-卡拉胶分子相互作用提高乳液系统稳定性的机理,研究结果以期对大豆油体-卡拉胶体系食品产品的开发、工艺改良、营养物质的有效控制利用,和大豆油体蛋白在食品工业中的应用等提供理论指导。主要研究结果如下:(1)采用5种方法制备了大豆蛋白产品,醇洗结合水热处理的方法制备大豆蛋白(EWHT),碱溶酸沉的方法(AP)和逆流萃取法(CE)制备大豆蛋白,及通过分级方法得到了含脂量少的蛋白(OBA/PL-less)和大豆油体蛋白(OBA/PL)。与其它几种方法相比,醇洗结合水热处理的方法制备的大豆蛋白(EWHT)具有良好的风味、乳化性和色泽,且其溶解度与其它几种蛋白相似,都高于大豆油体蛋白的溶解度,这种方法可用来生产具有良好功能性质和风味的大豆蛋白产品。(2)研究了大豆油体乳液的基本物理化学性质。以水为介质提取大豆油体,对其在不同pH值(pH2-8)、NaCl浓度(0-250mmol/L)和加热处理(30-90°C,30min)条件下的Zeta电位,平均粒径和乳析稳定性进行了测定,对其流变性进行了考察。大豆油体乳液等电点约为4.5。等电点附近,在3<pH <5时,大豆油体乳液不稳定,产生乳析现象;而在远离等电点时pH3和pH6条件下,大豆油体乳液较稳定;大豆油体乳液在较高NaCl浓度下(>25mmol/L)不稳定。大豆油体乳液对30-90°C加热处理较稳定。大豆油体乳液呈现出弱凝胶的性质,其粘度随着油质量分数的降低而降低。研究表明,大豆油体乳液在一定的环境条件下是稳定的。(3)运用Zeta电位,平均粒径分布,乳析稳定性和微结构测定,研究了pH值3,4,5和7时,κ,ι,λ-卡拉胶对大豆油体乳液稳定性的影响。结果表明,在酸性条件下,即pH值3,4和5时,随着3种卡拉胶浓度的增加,大豆油体乳液的Zeta电位下降,说明带负电的卡拉胶分子吸附在了油滴的表面增加油滴之间的静电斥力,使其更稳定。pH3和5时,λ-卡拉胶稳定的大豆油体乳液中发现了大量的油滴聚集和乳析现象。pH7时,随着卡拉胶浓度的增加,3种卡拉胶稳定的大豆油体乳液电位没有显著变化,但是ι-卡拉胶稳定的大豆油体乳液放置7d后比κ,λ-卡拉胶更稳定。ι-卡拉胶具有最高电荷密度的螺旋型结构,因此能在油滴周围形成比κ,λ-卡拉胶较高电荷密度更紧密的界面膜,保护油滴使乳液更稳定。(4)系统研究了NaCl浓度(0-500mmol/L),加热处理(30°C,60°C,90°C和120°C,30min)和冻融循环(-20°C,24h/30°C,2h)等极端环境条件,对大豆油体乳液和ι-卡拉胶稳定的大豆油体乳液稳定性的影响。pH3和7时,大豆油体乳液在较高NaCl浓度时不稳定(pH3,>150mmol/L; pH7,50mmol/L);而ι-卡拉胶稳定的大豆油体乳液在所有研究的NaCl浓度范围内都是稳定的。加热处理时,pH7的大豆油体乳液和ι-卡拉胶稳定的大豆油体乳液都是稳定的;而pH3时,加热至90°C以上时,大豆油体乳液不稳定发生了聚集,ι-卡拉胶稳定的大豆油体乳液只有在120°C加热时,油滴之间发生明显的聚合。pH3和7且蔗糖存在时,ι-卡拉胶稳定的大豆油体乳液经过3次冻融循环仍然稳定。ι-卡拉胶的存在,能提高大豆油体乳液对NaCl,热处理和冻融循环的稳定性。(5)系统研究了不同ι-卡拉胶浓度稳定的大豆油体中油滴表面界面层的胃蛋白酶和脂肪酶酶解,界面组成和微结构对脂肪酸和生育酚生物利用率的影响。随着ι-卡拉胶浓度的升高,大豆油体表面界面层油体蛋白的水解度降低,且大豆油体乳液中生育酚和脂肪酸的生物利用率降低。ι-卡拉胶的存在能使大豆油体乳液的消化速率降低,这可能会增加饱腹感,提高人体胃肠的生理机能。
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