超高压均质-磷脂改性大豆分离蛋白的制备及在冰淇淋加工中的应用

摘要

大豆分离蛋白(SPI)因营养价值高、成本低且功能性质优良在食品领域得到了广泛应用。本研究用超高压均质-磷脂复合方法来对SPI进行改性，研究混合体系的结构和功能性质的变化情况，并针对冰淇淋等冷冻食品对蛋白质低温冷藏、冷冻乳状液稳定性的要求，对各种改性蛋白产品低温储藏、冷冻乳状液稳定性情况进行初探，以期获得一种适用于冰淇淋等冷冻食品的大豆分离蛋白，并将改性蛋白加入冰淇淋中，探究其对冰淇淋品质影响。得出结果如下:
　　(1)在优化出的最佳超高压均质工艺条件下，SPI的乳化性由原来的49.66m2/g提高到65.45m2/g，乳化稳定性为36.64min。再通过与磷脂交联，大豆分离蛋白-羟基化磷脂复合物(SPI-PLW)的乳化性和乳化稳定性比SPI显著提高，乳化性由65.45m2/g提高到87.17m2/g，乳化稳定性由36.64min提高到43.52min。
　　(2)超高压均质—磷脂复合改性可以改进大豆分离蛋白的结构性质:超高压均质后，SPI中所含有的暴露巯基和总巯基数量明显降低(P＜0.05)，引入磷脂后，可以减少巯基的氧化，使巯基含量显著上升。SPI经过高压均质处理，导致其疏水基团外露，提高了其疏水性。通过研究圆二色性光谱可以得出，SPI通过超高压均质处理，其二级结构发生了一定的变化，所含α-螺旋总量增加，β-折叠总量减少，无规则卷曲结构总量增加，且使其空间稳定性下降，加入磷脂后，球蛋白结构稳定化。SDS-PAGE图谱可以看出，高压均质使SPI发生解离聚合，使SDS-PAGE图谱条带变深，加入磷脂亚基成分含量也发生改变。通过扫描电镜观察，高压均质后的SPI由球状结构变为片状，与磷脂结合得到的GSPI-PLW片状结构变得小而薄，光滑且均匀。
　　(3)超高压均质一磷脂复合改性也可改进大豆分离蛋白的功能性质，超高压均质使SPI的溶解性、乳化性和起泡性显著提高(P＜0.05），同时也使得泡沫稳定性和离心乳析率减小。超高压均质后的SPI与磷脂复合，其功能性得到了进一步改善，GSPI-PLW乳化活性增加32.72％，乳化稳定性达到43.52min，气泡稳定性对比未改性SPI增加了118.63％，溶解性提高了122.22％。
　　(4)以各种样品乳状液的D3,2、聚集程度、聚结程度、离心乳析率、出油率作为指标，考察SPI、GSPI、SPI-PLW、GSPI-PLW乳状液冷藏、冷冻贮藏后的稳定性。SPI乳状液在冷藏条件下的稳定性相比于常温状态下显著降低，在冷冻条件下，很大程度的增加了SPI乳状液的不稳定性，各种改性产物乳状液都发生了不同水平的聚集、聚结现象。研究结果表明:复合磷脂后乳状液冷藏、冷冻贮藏后的稳定性得到改善，降低了SPI冷冻乳状液77.45％的聚结程度。
　　(5)当SPI取代部分乳粉加入冰淇淋中后，冰淇淋出现膨胀率低、易融化、口感粗糙有豆腥味等问题。各种改性大豆分离蛋白部分代替乳粉加入冰淇淋中，通过对照实验得出，以超高压均质-磷脂复合改性大豆分离蛋白(GSPI-PLW)为原料制作成的冰淇淋的各项标准都强于其他类型的大豆分离蛋白冰淇淋。对比普通低脂冰淇淋浆料，加入GSPI-PLW后，其粘度更大，老化时更加稳定，而且可以让脂肪球分散的更彻底;使冰淇淋膨胀率高、更易于保存，口感更绵软等。GSPI-PLW冰淇淋膨胀率最高达到72.30％，融化率33.17％，相对于传统低脂冰淇淋口感更好。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 大豆分离蛋白及营养价值

1．2 大豆分离蛋白的功能特性

1．3 大豆分离蛋白的乳化性

1．4 提高大豆分离蛋白乳化特性的研究现状

1．4．1 物理改性

1．4．2 化学改性

1．4．3 酶改性

1．4．4 基因工程改性

1．4．5 复合改性

1．5 大豆分离蛋白冰淇淋研究现状

1．6 课题的意义与研究内容

1．6．1 本课题的研究意义

1．6．2 本课题研究内容

2 材料与方法

2．1 材料与仪器

2．1．1 主要材料与试剂

2．1．2 主要仪器设备

2．2 试验方法

2．2．1 试验技术路线

2．2．2 SPI基础成分含量测定

2．2．3 超高压均质处理对SPI乳化性及乳化稳定性的影响研究

2．2．6 超高压均质-磷脂复合改性对SPI功能特性的影响

2．2．7 超高压均质-磷脂复合改性产物乳状液储藏特性的研究

2．2．8 改性产物冰淇淋的制备工艺及冰淇淋品质的研究

2．2．9 数据分析

3 结果与分析

3．1 SPI基础成分含量分析

3．2 超高压均质对SPI乳化性及乳化稳定性的影响

3．2．1 超高压均质处理压力对SPI乳化性及乳化稳定性的影响

3．2．2 超高压均质处理次数对SPI乳化性及乳化稳定性的影响

3．2．3 底物浓度对SPI乳化性和乳化稳定性的影响

3．3 超高压均质-磷脂复合改性对SPI乳化活性和乳化稳定性影响

3．3．1 磷脂浓度对SPI乳化性和乳化稳定性的影响

3．3．2 复合体系温度对SPI乳化性和乳化稳定性的影响

3．3．3 复合体系pH值对SPI乳化性和乳化稳定性的影响

3．4 超高压均质-磷脂复合改性SPI产物结构特性的研究

3．4．1 不同处理方法对复合物体系暴露巯基和总巯基含量的影响

3．4．2 不同处理方法对复合物体系表面疏水性的影响

3．4．3 不同处理方法获得的复合物的圆二色性光谱分析

3．4．4 不同处理方法获得的复合物的SDS-PAGE凝胶电泳图谱分析

3．4．5 不同处理方法对复合物微观形貌的影响

3．5 超高压均质-磷脂复合改性SPI产物功能特性的研究

3．5．1 不同处理方法对复合物乳化性和乳化稳定性的影响

3．5．2 不同处理方法对复合物起泡性及泡沫稳定性的影响

3．5．3 不同处理方法对复合物溶解性的影响

3．5．4 不同处理方法对样品离心乳析率影响

3．5．5 不同处理方法对样品粒径分布影响

3．5．6 不同处理方法对样品Zeta电位的影响

3．6 超高压均质-磷脂复合改性复合物乳状液储藏稳定性的研究

3．6．1 不同改性方法对产物乳状液稳定性的影响

3．6．2 不同改性方法对产物乳状液冷藏稳定性的影响

3．6．3 不同改性方法对产物乳状液冷冻稳定性的影响

3．6．4 不同改性方法对产物乳状液中可溶蛋白量的影响

3．7 改性产物冰淇淋的品质测定结果

3．7．1 不同改性条件对冰淇淋浆料体系静态流变学的影响

3．7．2 不同改性条件对冰淇淋膨胀率的影响

3．7．3 不同改性条件对冰淇淋融化率的影响

3．7．4 不同改性条件对冰淇淋硬度的影响

3．7．5 不同改性条件对冰淇淋气泡分布的影响

3．7．6 不同改性产物条件对冰淇淋感官评价的影响

4 讨论

4．3 超高压均质-磷脂复合改性对SPI功能性的影响分析

4．4 不同改性产物对SPI乳状液储藏特性的影响

4．5 不同改性产物冰淇淋的品质对比分析

5 结论

致谢

参考文献

攻读硕士学位期间发表的学术论文