茶多酚对蛋白质起泡性能和乳化性能的影响及其在蛋糕中的应用

摘要

茶多酚具有抗氧化、抗癌等多种功效，因此茶多酚在食品体系中的运用是现在食品科学的研究热点之一。蛋白质是食品体系中的一大主要营养素，蛋白质的功能特性(发泡特性、乳化特性、持水力、凝胶特性等)对食品的品质会产生重大的影响。近年来对提高和改善蛋白质功能特性进行了大量研究，利用茶多酚来改善则很少。本文着重从茶多酚与蛋白质的相互作用着手，研究了茶多酚及其主要单体组分对蛋清蛋白、大豆分离蛋白、乳清浓缩蛋白及牛血清蛋白的功能特性(起泡性能和乳化性能)的影响规律，同时也探讨了环境因素(pH值、盐离子浓度、蔗糖浓度)与茶多酚协同作用对蛋白质这些功能特性的影响规律，并且初步应用了这种相互作用规律到两种不同工艺蛋糕的生产中来，目的是为蛋白质功能特性的改善提供新的思路和方法以及加快茶多酚在食品中的应用。 试验中发现茶多酚对蛋白质的起泡性能和乳化性能均有不同程度的改善作用。当添加0.3％的茶多酚时蛋清蛋白溶液(1％，m/v)此时的起泡性能最佳，发泡能力为对照的1.55倍，泡沫稳定性为1.87倍；大豆分离蛋白的发泡能力在茶多酚添加量从0％～1.0％范围内仅稍有升高，而其泡沫的稳定性则随着茶多酚量的增加呈下降的趋势，0％～0.5％呈下降趋势稍急，而之后泡沫稳定性下降的趋势较缓；乳清浓缩蛋白在添加0.8％的茶多酚时发泡能力最佳，提高到对照的1.53倍，泡沫稳定性则在含量为0.2％的茶多酚添加量时有所增强，增大到对照的1.58倍，其它点则降低稳定性。蛋清蛋白的乳化能力在茶多酚添加量为0.2％处有最大乳化能力，增加到了对照的1.97倍，大豆分离蛋白在0.8％添加量时有最大乳化能力为对照的2.21倍，乳清浓缩蛋白乳化能力在0％～1.0％添加量范围内一直升高，在1.0％时提高到对照的2.64倍，牛血清蛋白在0.4％添加量时有最大乳化能力，提高到了对照的1.33倍；但茶多酚对蛋白质的乳化稳定性影响不大。 环境改变对茶多酚与蛋白质相互作用的影响结果为：在过高和过低的pH值条件下，蛋清蛋白起泡性能降低，大豆分离蛋白和乳清浓缩蛋白受pH值影响不大；pH值对蛋清蛋白乳化性能影响不大，大豆分离蛋白的乳化能力随pH值增加略提高，乳化稳定性变化不大，乳清浓缩蛋白的乳化性能随pH值增加而提高。盐离子对蛋白质起泡性能影响不明显，可能因为盐量小作用不大；随盐量的增大，蛋清蛋白乳化能力而降低，乳化稳定性不变，大豆分离蛋白的乳化性能均降低，乳清浓缩蛋白乳化能力稍有增强而乳化稳定性变化不明显。蔗糖能降低蛋清蛋白的起泡性能，而对大豆分离蛋白及乳清浓缩蛋白影响不大；随蔗糖量的增加，蛋清蛋白乳化能力降低而乳化稳定性变化小，大豆分离蛋白和乳清浓缩蛋白的乳化能力稍微增强而乳化稳定性降低。 主要单体组分研究的结果表明蛋白质的起泡性能和乳化性能的改善程度与单体所含活性羟基的数目呈正相关关系。 经过以上研究得出了茶多酚与蛋白质通过位点结合作用的理论：对蛋白质溶液起泡性能的影响主要是由各单体的活性羟基引起的，影响的程度与各单体的浓度以及其分子结构中活性羟基的数目紧密相关；对于蛋白质溶液的乳化性能也有相类似的影响。 在茶多酚对蛋清蛋白起泡性能和乳化性能影响的基础上，通过正交设计优化了添加茶多酚的蛋糕的工艺参数，结果表明：在蛋糕中添加茶多酚是切实可行的，制作的蛋糕不仅赋予了产品天然的茶色和独特的茶香味，而且对蛋糕的品质有很大的改善，表现为体积增大，气孔更加致密和细小，弹性也更加柔韧。其中戚风蛋糕体积最多增大到对照的1.42倍，海绵蛋糕体积最大增大到对照的1.81倍。 综上所述，茶多酚对蛋白质的功能特性有很明显的改善作用，而在蛋糕中添加茶多酚来提高蛋糕的保健作用和品质也是切实可行的，这暗示着茶多酚作为一种重要的功能性添加剂在食品工业中的应用将会越来越广泛，本研究结果可为茶多酚作为功能性添加剂在食品中的进一步应用提供理论依据。

目录

文摘

英文文摘

独创性声明及关于论文使用授权的说明

第一章前言

第二章茶多酚及其单体对蛋白质起泡性能的影响

第三章茶多酚及其单体对蛋白质乳化性能的影响

第四章茶多酚在蛋糕生产中的应用

第五章结论与创新点

参考文献

致谢

作者简历