挤压大米蛋白-葡萄糖接枝复合物制备及其性质研究

对挤压大米蛋白与葡萄糖接枝复合物的制备及其性质的测定进行研究。以挤压温度、大米蛋白水分含量、螺杆转速为考察因素,分析了不同挤压条件对糖接枝反应接枝度的影响,并利用Design–Expert 8.0软件对大米蛋白挤压工艺进行优化,制备最佳挤压工艺下获得的大米蛋白与葡萄糖接枝复合物,并对其溶解性、乳化活性、乳化稳定性进行测定,通过红外光谱测定及扫描电镜对其进行分析与观察。结果表明:在挤压温度90℃、大米蛋白水分含量36%、螺杆转速182 r/min的挤压条件下制备挤压大米蛋白与葡萄糖接枝复合物,接枝度达到最大值31.0%±0.3%,与天然大米蛋白相比,得到的挤压大米蛋白与葡萄糖接枝复合物的溶解性提高了76.6%,乳化性和乳化稳定性分别增加了67.0%和52.6%,傅里叶红外光谱和扫描电镜表明挤压糖接枝反应显著改变了蛋白结构,能够提高大米蛋白应用价值。     

芸豆加工过程中蛋白-多酚复合物功能性质的变化

本文考察芸豆蛋白与多酚在25 ℃、70 ℃、80 ℃、90 ℃、100 ℃下的抗氧化活性、溶解性、乳化性、起泡性等活性,并结合十二烷基硫酸钠聚丙烯酰胺凝胶电泳（SDS-PAGE）技术以及傅里叶红外光谱技术对复合物结构进行分析。结果表明,在温度80 ℃时,芸豆蛋白-多酚复合物具有较强的自由基清除能力;且复合物的溶解度达到77.4%,较常温下溶解度提高10%以上;乳化性和起泡性分别为60.4%和98.75%,显著高于常温条件处理组,而碱性环境下乳化性较对照组增加了26.95%,起泡性也有相同的趋势,结合红外和电泳分析推测芸豆蛋白与多酚在热处理条件下可能形成了共价复合物,从而改变其功能活性。结合以上试验结果,热加工过程中,80 ℃的加工条件下可最大程度的保证复合物理化功能。     

挤压大米蛋白-葡聚糖接枝复合物的功能性质及结构表征

为了研究挤压和糖接枝改性的方法对大米蛋白功能性及结构的变化的影响,本文研究了不同挤压条件下挤压的大米蛋白与葡聚糖的糖接枝反应,分析了不同挤压改性的大米蛋白对糖接枝反应接枝度的影响,根据单因素试验优化反应条件,在挤压温度90℃、大米蛋白水分含量35%,螺杆转速200 r/min的条件下挤压的大米蛋白与葡聚糖接枝得到的复合物,接枝度最大为(17.6±0.3)%,试验测定接枝度为(17.6±0.3)%共聚物的溶解性和乳化性及表面疏水性。结果表明,与天然大米蛋白相比,挤压的大米蛋白与葡聚糖接枝复合物的溶解性在较宽的范围内显著增加,增加了8.4%~76.6%,乳化性和乳化稳定性分别增加了62.2%和73.9%,表面疏水性降低了69.5%。同时,试验通过傅里叶红外光谱、SDS-PAGE电泳、扫描电镜等方法和手段分析了大米蛋白亚基结构及表面结构特征。结果表明,挤压糖接枝反应显著改变了蛋白亚基结构,α-螺旋、β-转角和无规卷曲结构含量分别增加了24.4%、26.0%和19.9%,而β-折叠结构含量减少了15.0%,SDS电泳分析结果显示挤压后大米蛋白与葡聚糖接枝反应物的条带51.0 ku和80 ku~82 ku亚基带变得模糊,并且在分离胶和浓缩胶分理处出现大分子量分子,说明有共价连接大分量聚集物生成,扫描电镜分析了表观结构变化,表明挤压和糖接枝对蛋白结构改变显著。     

大米镉结合蛋白的分离纯化及纯度鉴定

采用石墨炉原子吸收光谱法（graphite furnace atomic absorption spectrometry,GFAAS）测定不同品种、不同加工精度大米及大米4 种蛋白质中的镉含量。选用镉含量较高的大米为实验原料,采用Osborne分级法提取大米中的4 种蛋白质（清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白）,以及超滤、离子交换色谱从镉含量较高的大米蛋白中分离纯化出均一纯度的大米镉结合蛋白（rice Cd-binding protein,RCBP）,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）鉴定RCBP的纯度及测定分子质量。结果表明：籼米中镉含量高于糯米及粳米;随着加工精度的增加,同种大米中的镉含量依次降低。4 种大米蛋白中的镉含量分别为0.66、0.31、0.63、0.23 μg/g,清蛋白中镉含量最高。超滤分离大米清蛋白（rice albumin,RA）得到大米超滤清蛋白（rice ultrafiltration albumin,RUA）,离子交换色谱纯化RUA得到目标镉结合蛋白（组分c）,SDS-PAGE鉴定组分c为单一条带,分子质量为14 kD。     

大米浓缩蛋白酶法改性与功能性质评价

以大米浓缩蛋白（rice protein concentrate,RPC）为原料,利用碱性蛋白酶（Alcalase）改性。探讨了在最适条件下,即底物浓度5%、酶与底物比例0.8%、pH8.5、55℃,经过改性制得改性大米浓缩蛋白（modified rice protein concentrate,MRPC）的功能性质：氮溶性指数（NSI）为52.9%、乳化活性（EA=0.101）、乳化稳定性（ES=26.7%）、表面疏水性（2627.6）以及分子量分布。研究表明,经过Alcalase改性后的MRPC与大豆分离蛋白接近,具有作为食品蛋白质添加剂开发的潜力。     

超声处理对大豆分离蛋白-乳清分离蛋白混合蛋白功能特性的影响

为了研究超声处理对大豆分离蛋白（soy protein isolate,SPI）-乳清分离蛋白（whey protein isolate,WPI）混合体系乳化性、凝胶性以及结构状态的影响,采用不同超声功率处理混合蛋白体系,分析混合蛋白乳化活性、乳化稳定性、凝胶强度、持水性等功能特性变化,并采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、紫外光谱、扫描电子显微镜研究其结构特征变化。结果表明：SPI-WPI混合体系在超声功率为300 W时乳化活性与乳化稳定性分别达到最大值（76.46 m2/g和22.83 min）;紫外光谱发生轻微红移,说明内部基团暴露,蛋白结构发生改变;SPI-WPI混合体系凝胶强度与持水性在超声功率300 W时均达到最大值,分别为1 000.93 g和87.11%,与扫描电子显微镜观察结果一致,混合蛋白凝胶具有致密、规则的三维网状结构。说明超声处理能有效提高SPI-WPI混合蛋白的功能特性。     

燕麦蛋白耦合异源共架技术对大米蛋白水溶性的影响

为了通过燕麦蛋白耦合异源共架技术提升大米蛋白在水中的溶解特性,本研究以不同比例的大米蛋白和燕麦蛋白为原料,将两种蛋白在pH12的环境下混合,再恢复至中性进行共架。测定蛋白的溶解性并通过分析十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳、粒径、微观形态、乳化特性、起泡特性、傅里叶红外光谱等探究其作用机理。结果显示,大米-燕麦蛋白的溶解度显著高于大米蛋白（8.49%±1.53%）(P<0.05),两者比例为1:0.6时达到最大值93.07%±2.15%。经过异源共架处理的大米-燕麦蛋白复合物粒径为0.1μm左右,同时结构更加松散,大米蛋白和燕麦蛋白之间的疏水相互作用和氢键也发生了变化,使得大米蛋白的溶解度增加,进一步提升乳化特性和起泡特性。综上,燕麦蛋白耦合异源共架技术是一种可以解决大米蛋白水溶性差的可靠手段。     

发芽糙米蛋白-葡聚糖共价接枝复合物的开发及其物理化学性能、乳液稳定性的评价

将发芽糙米蛋白（germinated brown rice protein,GBRP）和葡聚糖通过美拉德反应开发一种新型的乳化剂。使用傅里叶变换红外光谱仪和X射线衍射仪分析发芽糙米蛋白-葡聚糖共价复合物（germinated brown rice protein-dextran conjugate,GBRP-Dex Con）。结果表明,通过与葡聚糖共价结合,相比于GBRP,GBRP-Dex Con的溶解度提高了10%（pH 7.0）;变性温度（122.2 ℃）提高了14.7 ℃（GBRP为107.5 ℃）;GBRP-Dex Con清除DPPH自由基能力及总还原能力显著提高（P＜0.05）。通过测定美藤果油乳状液的粒径及物理稳定性发现,GBRPDex Con在稳定乳状液比GBRP、发芽糙米蛋白-葡聚糖混合物（GBRP-Dex Mix）以及作为常规乳化剂的大豆分离蛋白更为有效。本方法制备的乳化剂GBRP-Dex Con具有优异的性能和应用到食品工业的潜力。     

储藏温度对大米蛋白功能特性的影响

为了探究储藏温度对不同大米蛋白功能特性的影响,本实验以中国东北地区‘稻花香二号’‘辽星’和‘盐丰’大米为对象,以大米蛋白的溶解性、持水性、持油性、起泡性质和乳化性质为指标,分析其在4、30 ℃和70 ℃储藏期间的变化情况,以期为优质大米储藏过程中蛋白品质控制提供参考。结果表明,蛋白持水性和起泡性在不同储藏温度下随时间延长总体呈下降趋势,而持油性总体呈上升趋势。‘稻花香二号’和‘辽星’蛋白的泡沫稳定性在不同储藏温度下随时间延长总体呈上升趋势,而‘盐丰’蛋白总体呈下降趋势。在4 ℃储藏期间,3 种大米蛋白的乳化稳定性总体呈下降趋势,‘稻花香二号’和‘辽星’的蛋白溶解度和乳化性总体呈下降趋势,而‘盐丰’的蛋白溶解度和乳化性呈显著上升趋势（P＜0.05）。在30 ℃储藏期间,3 种大米蛋白溶解度总体呈下降趋势,而乳化性和乳化稳定性总体显著上升（P＜0.05）。在70 ℃储藏期间,3 种大米蛋白的溶解度和‘辽星’蛋白的乳化稳定性总体显著下降（P＜0.05）,而‘稻花香二号’蛋白乳化性总体呈上升趋势。综上,在不同温度储藏期间,3 种大米蛋白的功能特性均发生显著变化。     

不同加工方式对藜麦蛋白质结构与功能特性的影响

为探究藜麦加工方式对其蛋白质的影响,采用蒸煮、萌发和挤压膨化处理藜麦并提取蛋白质,对蛋白质结构与功能特性进行分析。结果表明：与对照组（藜麦45 ℃烘干后粉碎过100 目筛）藜麦蛋白相比,pH 7.0时萌发组蛋白溶解度提高了14.12%,而蒸煮和挤压膨化组在不同pH值下溶解度均明显降低;3 种处理使蛋白乳化性降低7.09%～21.28%,但乳化稳定性提高至对照组的1.08～2.03 倍;萌发组蛋白起泡性（69.58%）和泡沫稳定性（67.86%）最高,而热处理（蒸煮和挤压膨化）组大体上显著降低（P＜0.05）;差示扫描量热分析结果显示3 种处理后蛋白质变性温度略有升高;萌发组蛋白游离巯基含量变化不显著（P＞0.05）,蒸煮组存在氧化损失,而挤压膨化组游离巯基含量增加至33.20 μmol/L;光谱分析显示,处理后藜麦蛋白质发生了变性,萌发组无规卷曲相对含量减少1.96%,而蒸煮和挤压膨化组β-折叠相对含量分别由对照组的58.17%增加至89.42%和100.00%。十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳结果表明藜麦蛋白主要分子质量为48～63 kDa及＜15 kDa组分,且各组分通过二硫键连接,萌发组亚基增多,而热处理组有聚合物形成。3 种加工方式对藜麦蛋白质结构影响不同,因而蛋白质表现出的功能特性也存在差异。     

草鱼肌原纤维蛋白-葡萄糖糖基化产物的理化特性及乳化特性研究

选取葡萄糖作为糖基供体对草鱼肌原纤维蛋白进行糖基化修饰,探讨糖基化产物理化性质及其乳化性能。草鱼肌原纤维蛋白与葡萄糖按质量比1:2混合,在相对湿度为44%、50 ℃条件下进行糖基化反应,测定产物的糠氨酸含量、荧光强度、游离氨基含量、蛋白质二级结构以及乳化性和乳化稳定性。结果表明:随着加热时间的延长,糠氨酸含量和荧光强度呈现先增大后降低的趋势,游离氨基含量和褐变强度ΔE持续增加(p<0.05),其中在反应48 h时,糠氨酸含量达到最大值((4.09±0.07) mg/100 mg样品);二级结构分析表明,糖基化对草鱼肌原纤维蛋白的二级结构影响较小。此外,糖基化修饰显著提高了草鱼肌原纤维蛋白的乳化性能(p<0.05),且经过48 h制备的糖基化产物的乳化活性及乳化稳定性最高,分别为未反应草鱼肌原纤维蛋白的1.32倍(p<0.05)和1.53倍(p<0.05)。进一步通过相关性分析发现,草鱼肌原纤维蛋白的乳化性受糖基化反应程度的影响。     

Characterisation of peanut protein concentrates from industrial aqueous extraction processing prepared by spray and freeze drying methods

Peanut protein concentrates (PPCs) were prepared by aqueous extraction processing (AEP), organic solvent extraction processing (SEP) and prepress-organic solvent extraction processing (P-SEP) and converted into powder by freeze and spray drying. The drying method showed an influence on the surface morphology and second structure of PPCs. Peanut protein concentrates of AEP were found to have lower protein contents, solubility and higher surface hydrophobicity, resulted in similar emulsion ability index (EAI) values and lower emulsion stability index (ESI) and water-holding capacity (WHC) values compared to PPCs of SEP and P-SEP. Foaming capacity was barely affected by oil extraction processing and drying methods, foaming stability was significantly influenced by oil extraction processing. Freeze-dried PPCs had higher solubility, WHC and fat absorption capacity than spray-dried PPCs, which was not the case for EAI and ESI. Hence, PPCs of AEP showed adequate functional properties, making AEP more appropriate for phytoprotein beverages.     

预处理-低温挤压对留胚米粉理化性质的影响

以留胚米为原料,焙炒预糊化粉碎后,在挤压机螺杆转速100 r/min,水分含量30%,挤压温度50～90℃的条件下对留胚米粉进行挤压。研究在预糊化-低温挤压过程中不同的挤压温度对留胚米粉理化性质的影响。结果表明：随着挤压温度的升高,留胚米粉的糊化度逐步提高;淀粉、脂肪、蛋白质、γ-氨基丁酸(GABA)含量均有所下降,而当温度超过70℃后,可溶性膳食纤维含量显著(P<0.05)升高;留胚米粉的吸水性指数显著下降(P<0.05),水溶性指数、膨胀势有所上升;总色差?E增大;粒径显著增大(P<0.05);差示扫描量热仪分析发现留胚米粉的起始温度(T₀)、峰值温度(T_P)和终止温度(T_C)逐渐升高,吸热焓由1.14 J/g下降至0.82 J/g,糊化程度逐步增加;傅里叶红外光谱分析表明,在所有挤压温度下留胚米粉的淀粉结构中并未产生新的基团或化学键。上述结果显示,预糊化-低温挤压对留胚米粉的理化特征具有显著影响,适宜的挤压温度减少了营养成分的损失。     

鲤鱼鱼肉蛋白酶水解物抗氧化性及功能特性

采用碱性蛋白酶对鲤鱼鱼肉蛋白进行酶解,制备不同水解度的水解物。测定水解物的抗氧化活性以及不同pH值条件下水解物的功能特性。结果表明:随着水解度的逐渐升高,水解物的抑制脂质氧化能力、D PP H自由基清除能力、还原能力以及金属离子(Cu2+和Fe2+)螯合能力逐渐增加(P<0.05);同时,水解物的溶解性、乳化性和起泡性都在pH值为4.0(等电点)时达到最低,而后溶解性和乳化性随着pH值升高而增大(P<0.05),而起泡性随着pH值的升高先上升后又下降。因此,鲤鱼鱼肉蛋白碱性蛋白酶水解物可以提高蛋白质的抗氧化活性和溶解性,但是较高的水解度会在一定程度上降低其乳化性和起泡性。     

改性乳清蛋白体外抗氧化特性

以木糖、葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖、蔗糖和乳清蛋白为美拉德反应原料,按照一定比例进行湿热糖基化反应。结果表明:在湿热糖基化反应后,6种糖类与乳清蛋白复合物在420 nm和294 nm处的吸光值差异显著(P<0.05);除乳清蛋白-蔗糖复合物外,其他5种乳清蛋白糖基复合物的游离氨基酸含量均显著降低(P<0.05)。除了乳清蛋白-蔗糖复合物外,其他5种乳清蛋白糖基化复合物随浓度的增加,还原能力和DPPH自由基清除能力都有所提高,其中乳清蛋白-木糖复合物的抗氧化能力提高最大,而且SDS-PAGE显示乳清蛋白-木糖复合物反应后分子质量明显增大;傅里叶红外光谱(FTIR)结果显示,乳清蛋白-木糖和乳清蛋白-葡萄糖复合物中蛋白质的酰胺I和II明显减少。     

干热处理对米糠蛋白结构与功能特性的影响

对干热处理后米糠蛋白的结构及功能特性变化进行探讨,结果表明：90 ℃干热处理下米糠蛋白组分发生明显的热变性,米糠蛋白的β-折叠结构含量有较大程度降低,并主要转变为无规卷曲结构和β-转角结构。随着干热处理温度的升高,α-螺旋结构含量逐渐增大,无规卷曲结构和β-转角结构含量并未表现出明显的线性变化趋势。干热处理条件下无序结构的增多促进了米糠蛋白的水合作用,使米糠蛋白溶解性增加,而随着干热处理温度升高至100 ℃,米糠蛋白的溶解度有所降低;无序结构增多使米糠蛋白整体柔性增强,随着干热处理温度的升高,米糠蛋白的乳化性呈现先减小后增大的变化趋势,在100 ℃干热处理下米糠蛋白乳化性达到最大值45.56 m2/g,而米糠蛋白的乳化稳定性亦有所增加;米糠蛋白起泡性随干热处理温度的升高呈现先增大后减小的变化趋势,干热处理温度80 ℃时米糠蛋白起泡性达到最大值为87.36%,米糠蛋白的泡沫稳定性随干热处理温度升高逐渐降低。     

低温挤压对粳糙米营养特性及理化性质的影响

为了保留糙米的营养成分,改善糙米的粗糙口感,降低挤压糙米的消化速度,本文将粳糙米粉碎后在较低温度下挤压重组成米粒产品。将粳糙米在65 ℃低温挤压后,分析其营养成分、热特性、糊化特性、水合性质以及晶体结构等理化性质的变化。结果表明:低温挤压处理后粳糙米的脂肪含量从3.30%下降到1.07%,总淀粉、粗蛋白含量变化不显著,总膳食纤维含量从4.27%减少至3.60%,有助于改善糙米的粗糙口感。总酚含量和γ-氨基丁酸含量分别从33.99 mg/100 g、94.79 mg/kg增至36.59 mg/100 g、105.44 mg/kg。挤压后粳糙米粉的峰值黏度、回生值、糊化焓变分别由920.00 cP、869.50 cP、7.00 J/g降至406.00 cP、714.50 cP、2.28 J/g,糊化度为68.43%,挤压后糙米淀粉保持较低的糊化度。晶体结构在挤压后也发生了变化,挤压后粳糙米在2θ角为13 °、20 °存在衍射峰,晶体结构从A型转变成V型,相对结晶度从37.52%降至27.33%。此外,挤压粳糙米的吸水性指数和水溶性指数均升高。     

牙鲆鱼、多宝鱼肌原纤维蛋白性质比较

鱼类肌肉蛋白的组成与性质决定了其加工特性和产品特性。以牙鲆鱼和多宝鱼为研究对象,用SDS-PAGE分析二者肌肉蛋白的组成形式,采用差示扫描量热法(DSC)、动态流变仪研究二者肌原纤维蛋白的热变特性、流变特性,以及乳化性和起泡性等蛋白功能特性,并对以上性质进行比较。SDS-PAGE电泳结果显示牙鲆鱼肌浆蛋白在20.1~44.3 kDa间,较多宝鱼肌浆蛋白多两条特异条带,而牙鲆鱼肌原纤维蛋白在97.2~66.4 kDa处较多宝鱼多一条特异条带。DSC研究显示牙鲆鱼肌原纤维蛋白变性温度为39.98℃,高于多宝鱼的37.86℃,流变分析中,牙鲆鱼、多宝鱼肌原纤维蛋白损耗模量G″在30~40℃间均有流变特性转折点。二种鱼类肌原纤维蛋白的功能特性随着蛋白浓度的升高而降低。乳化性结果显示,低浓度时牙鲆鱼肌原纤维蛋白乳化活性高于多宝鱼。起泡性研究显示,低浓度牙鲆鱼肌原纤维蛋白起泡性低于多宝鱼,中与高浓度时高于多宝鱼。同时随着浓度的升高,多宝鱼起泡性趋于稳定。研究结果表明,牙鲆鱼及多宝鱼的蛋白组成二者肌原纤维蛋白流变特性-乳化特性以及起泡性等功能特性均有一定差异。     

高速剪切均质对鸡肉肌原纤维蛋白乳化特性和结构的影响

将鸡肉肌原纤维蛋白（myofibrillar protein,MP）-山茶油混悬液进行高速剪切均质（high-speed shear homogenization,HSSH）处理,制得9 种不同剪切速率（11 500、14 500、20 500 r/min）和剪切时间（3、5、7 min）的乳状液样品。研究HSSH对乳液中MP的乳化活性指数（emulsifying activity index,EAI）、乳化稳定性指数（emulsifying stability index,ESI）、溶解度、二级和三级结构的影响,同时研究HSSH对乳液液滴粒径的影响。结果表明：MP的EAI随剪切速率（11 500～20 500 r/min）增加和剪切时间（3～7 min）延长而增大,ESI在剪切速率为14 500 r/min时几乎不受剪切时间影响且均获得＞90%的高值;剪切速率14 500 r/min乳液中MP溶解度最高,11 500 r/min与14 500 r/min组乳状液中MP的二级结构含量随时间延长变化趋势一致,即α-螺旋、β-转角含量随着时间延长逐渐下降,β-折叠和无规卷曲含量则显著升高（P＜0.05）;表征MP三级结构的表面疏水性和活性巯基含量均在20 500 r/min、7 min剪切条件下出现最大值,此时MP的溶解度最小、乳液液滴粒径最大、乳液稳定性最差。因此,适当的HSSH能改变MP的二级和三级结构,并改善MP的乳化活性和乳化稳定性;但过度剪切却导致MP分子过度展开,并造成乳状液失稳。     

Effect of pH and NaCl/CaCl2 on the solubility and emulsifying properties of sweet potato protein

BACKGROUND: The effects of NaCl and CaCl₂ on the solubility and emulsifying properties, namely emulsifying activity index (EAI) and emulsion stability index (ESI) of sweet potato proteins (SPPs) at pH 1–10, were investigated. RESULTS: At lower NaCl (0.1 mol L^?1) and CaCl₂ (0.05 mol L^?1) concentrations, the solubility profiles of the SPPs were very similar to those in distilled water, and the lowest solubility occurred at pH 4. Increased NaCl and CaCl₂ concentration resulted in lower SPP solubility in most of the pH studied (P < 0.05). At pH < 3, NaCl improved the EAI of SPP while at pH > 7 it reduced the EAI of the SPP (P < 0.05). Moreover, addition of NaCl also resulted in reduction of ESI of the SPP in most of the pH studied (P < 0.05). On the other hand, the presence of 0.2 mol L^?1 CaCl₂ rendered the EAI and ESI of the SPPs independent of the influence of pH. CONCLUSION: The present studies show that pH and salts modified the emulsifying properties of the SPPs, and CaCl₂ at a certain concentration could be used to improve the emulsifying properties of the protein. Copyright © 2008 Society of Chemical Industry