水力空化对大豆分离蛋白谷氨酰胺转氨酶促凝胶行为的影响

利用基于涡流的水力空化处理大豆分离蛋白,通过比较处理前后大豆分离蛋白在谷氨酰胺转氨酶的催化作用下形成凝胶的质构特性、持水性、流变学性质、分子间作用力、微观结构和二级结构的变化,来研究大豆分离蛋白经水力空化处理后其酶促凝胶行为的变化规律及机制。结果表明,与未经水力空化处理的大豆分离蛋白相比,大豆分离蛋白经水力空化处理30 min后形成的酶促凝胶强度（P＜0.05）、持水性（P＜0.05）和储能模量增加;凝胶形成的分子间作用力发生变化,离子键、氢键及疏水相互作用相对含量显著降低（P＜0.05）,而二硫键和非二硫共价键相对含量显著增加（P＜0.05）;扫描电子显微镜观察到经水力空化处理后的大豆分离蛋白形成的酶促凝胶孔洞较小,微观结构更加致密和均匀;红外光谱分析结果表明凝胶的二级结构也发生了改变,β-折叠、β-转角相对含量显著增加（P＜0.05）,而α-螺旋、无规卷曲相对含量显著降低（P＜0.05）。可见,水力空化处理在一定条件下可以改善大豆分离蛋白谷氨酰胺转氨酶促凝胶的性能,可作为一种有效的方法应用于食品工业。     

高密度CO2处理过程中虾肌球蛋白分子间作用力的变化

高密度CO2（dense phase carbon dioxide,DPCD）是一种非常有前景的非热食品加工技术,能诱导蛋白 质发生变性并进行自组装形成凝胶。为了探讨DPCD诱导蛋白质自组装形成凝胶的机制,以凡纳滨对虾肌球蛋 白为对象,研究DPCD处理压力和温度对肌球蛋白分子间作用力的影响。结果表明：与未处理的相比,DPCD处 理能使肌球蛋白的氢键和离子键贡献降低（P＜0.05）,而使疏水相互作用、二硫键和非二硫共价键的贡献增加 （P＜0.05）;在相同DPCD处理温度下,压强（5～25 MPa）对肌球蛋白分子间作用力无显著影响（P＞0.05）;在 相同DPCD处理压强下,随着温度（40～60 ℃）升高,氢键和二硫键贡献无显著变化（P＞0.05）,非二硫共价键 贡献呈增加趋势（P＜0.05）,疏水相互作用呈降低趋势（P＜0.05）,离子键贡献则先降低后升高（P＜0.05）。因 此,疏水相互作用、二硫键和非二硫共价键是DPCD诱导肌球蛋白形成凝胶过程中的主要分子间作用力,而氢键和 离子键不是其主要分子间作用力。研究结果为阐明DPCD诱导蛋白质形成凝胶的机制提供了基础数据。     

水力空化对不同热处理后大豆球蛋白理化和乳化性质的影响

利用水力空化处理不同热处理后的大豆球蛋白,通过比较处理前后大豆球蛋白内源荧光光谱、表面疏水性、暴露巯基含量、二硫键含量、溶解性和乳化性的变化,研究水力空化对大豆球蛋白理化性质和乳化特性的影响。结果表明:经水力空化处理后,所有样品的内源荧光光谱最大吸收峰蓝移,暴露巯基含量、二硫键含量和溶解性均减小,乳化稳定性增加,而对乳化活性和表面疏水性的影响与大豆球蛋白热处理温度有关,70℃热处理的蛋白表面疏水性和乳化活性增加,80℃和90℃热处理的蛋白则表现相反的变化趋势。由此可见,水力空化处理可以使大豆球蛋白的理化性质发生变化,在一定条件下可以改善大豆球蛋白的乳化稳定性,且改善程度与蛋白初始状态有关。     

高压均质对大米蛋白功能特性及物化特性的影响

试验研究了不同均质压力(0~120 MPa)对浓度4%的大米蛋白功能特性和物化特性的影响。结果表明:随着压力的增加,大米蛋白的溶解性显著增加(P0.01),且在120 MPa下达到最大,为82.09μg/mL;乳化活性指数先增大后降低,在80 MPa下达到最大,为14.82 m~2/g;乳化稳定性指数降低。在压力的作用下,大米蛋白的粒径减小;离子键变化不显著(P0.05);氢键、疏水相互作用、巯基及二硫键的含量均发生显著性变化(P0.05),表明高压均质对大米蛋白的三维结构产生一定的影响。     

静电场辅助冷冻对面筋蛋白品质及分子结构的影响

本文研究了静电场辅助冷冻对面筋蛋白流变特性和热特性的影响,并通过分析其分子结构及离子键、氢键、疏水相互作用和二硫键的结果,探究静电场辅助冷冻对面筋蛋白品质的改善作用。结果表明,与对照（传统冷冻方式）相比,静电场辅助冷冻提高了面筋蛋白的黏弹特性、变性温度（Tp）和变性焓（?H）。化学作用力的分析表明,氢键的含量呈先降低后增加的趋势,而离子键、氢键和疏水相互作用的变化则与之相反。600 V电压静电场处理后,面筋蛋白的二级结构及二硫键的构型分布更加均匀,且?-螺旋的含量增加,二硫键构型中g-g-g构型的含量增加。扫描电镜分析表明,施加300 V和600 V的静电场后,面筋蛋白的网络结构具有更小的孔隙且分布均匀。     

鱼糜凝胶形成过程中物理化学变化

采用化学法测定鱼糜凝胶形成过程中离子键、氢键、疏水相互作用和二硫键的变化,借助拉曼光谱仪分析草鱼鱼糜凝胶形成过程中鱼糜蛋白质构象的变化,进而研究化学作用力和蛋白质构象对鱼糜凝胶形成的影响。结果表明：在草鱼鱼糜凝胶的形成过程中,离子键、氢键显著减少,疏水相互作用、二硫键和非二硫共价键增加;α- 螺旋结构部分转化为无规卷曲结构。疏水相互作用、二硫键及非二硫共价键是影响凝胶形成的主要作用力,α- 螺旋和无规卷曲是草鱼鱼糜凝胶形成过程中维持鱼糜凝胶稳定结构的主要蛋白质构象。     

棒状乳杆菌发酵秘鲁鱿鱼糜凝胶特性的变化及其形成机理

为阐明棒状乳杆菌（Lactobacillus coryniformis）Lz153发酵秘鲁鱿鱼糜的凝胶形成机理,通过质构仪测定棒状乳杆菌Lz153发酵秘鲁鱿鱼糜凝胶特性,分析凝胶形成过程中离子键、氢键、疏水相互作用、二硫键及非二硫共价键的变化,并利用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳（sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis,SDS-PAGE）方法观察肌原纤维蛋白变化情况。结果表明,棒状乳杆菌Lz153鱿鱼糜发酵24～36?h阶段凝胶特性最佳;离子键含量在发酵过程中呈逐渐减少趋势,氢键和疏水相互作用含量分别在发酵36?h和30?h达到最大值,二硫键和非二硫共价键含量随发酵时间延长而呈增加的趋势;氢键、疏水相互作用、二硫键和非二硫共价键是形成和维持凝胶网络的主要作用力。SDS-PAGE图谱显示,发酵后肌动蛋白和肌球蛋白重链均开始被降解,同时经发酵24?h后分子质量在100～135?kDa范围出现了新的盐溶性蛋白质条带,发酵至48?h也被降解。研究结果可为开发秘鲁鱿鱼为原料的乳酸菌发酵鱼糜制品加工提供参考依据。     

基于涡流的水力空化对米渣蛋白功能性质的影响

以涡流泵为水力空化的产生装置,在不同出口压力和处理时间下,研究了水力空化作用对米渣蛋白功能性质的影响。结果表明:水力空化能改善米渣蛋白的溶解性,其中在0.4MPa下处理60min溶解性可达到处理前的2.71倍;水力空化在处理初期能增加米渣蛋白的乳化活性,其中在0.1MPa下处理60min乳化活性可达到处理前的1.81倍,乳化稳定性变化不大;米渣蛋白的起泡性随着水力空化时间的延长和压力的增加而增大,泡沫稳定性则在处理初期不断增强,之后下降。可见,水力空化作用在一定条件下能改善米渣蛋白的部分功能性质,该技术有望成为一种新的蛋白质物理改性方法。     

理化复合预处理对TGase改性小麦蛋白性质的影响

本试验采用Na_2SO_3/超声波、尿素/Na_2SO_3/超声波理化复合预处理小麦蛋白,以提高谷氨酰胺转氨酶(TGase)凝胶效率。结果表明,Na_2SO_3/超声波、尿素/Na_2SO_3/超声波处理的小麦蛋白,其溶解性分别提高325%和437%。理化复合预处理的小麦蛋白,氢键作用降低,离子键作用有一定程度增加,疏水相互作用显著增加,游离巯基增加,表面结构松散,β-折叠的含量降低,无规则卷曲的含量增加。理化复合预处理后加入TGase后的小麦蛋白,氢键作用增加,离子键作用有一定程度降低,疏水相互作用、游离巯基和二硫键基本不变,呈现多孔紧密连接的蛋白质网络结构,且蛋白质簇和孔的大小及分布均匀,β-折叠的含量增加,无规则卷曲的含量均降低。经Na_2SO_3/超声波预处理后的小麦蛋白加入TGase后,其凝胶强度达到最高,为344.13g/cm~2。     

化学作用力对超高压诱导猪肉凝胶强度的影响研究

采用化学法、荧光光谱法等分析手段,研究猪肉凝胶形成过程中离子键、氢键、疏水相互作用,二硫键等化学作用力对凝胶强度的影响,探索化学作用力对猪肉凝胶网络结构形成的作用。结果表明：形成凝胶的过程中,氢键、疏水相互作用和二硫键对凝胶强度影响显著,离子键对凝胶强度影响较小,随着氢键、疏水相互作用、二硫键的增加,猪肉凝胶强度增加,维持猪肉凝胶稳定结构的主要化学作用力为氢键、疏水相互作用、二硫键。     

加工条件对醇法大豆浓缩蛋白溶解性及结构的影响

为探究工业化生产的醇法大豆浓缩蛋白溶解性较差的原因，研究了醇法加工条件(乙醇体积分数、浸提温度、干燥温度)对大豆浓缩蛋白溶解性及结构的影响。结果表明：大豆浓缩蛋白的溶解度随着乙醇体积分数的增大呈现先降低后升高的趋势，乙醇体积分数为65%时溶解度最低；浸提温度和干燥温度的升高会导致溶解度大幅降低；随着浸提液中乙醇体积分数的增大，大豆浓缩蛋白表面疏水性、分子间的疏水相互作用、二硫键含量及粒径均呈现先增加后降低的趋势，在乙醇体积分数为65%时最大，而α-螺旋含量增加，β-折叠含量整体先增加后降低，无规卷曲含量降低；随着浸提温度和干燥温度的升高，大豆浓缩蛋白分子间氢键作用力降低，而表面疏水性、分子间疏水相互作用、二硫键含量和粒径增大，α-螺旋向β-折叠及无规卷曲转变，蛋白质结构趋于无序。综上，工业化醇法加工工艺(60%～70%乙醇体积分数、50～60℃浸提温度、60～70℃干燥温度)所引发的大豆浓缩蛋白表面疏水性的增大、分子间聚集程度的增加等导致了其溶解度的降低，不利于后期应用。     

超高压诱导猪肉凝胶形成过程中的物理化学变化

采用化学法测定超高压猪肉凝胶形成过程中离子键、氢键、二硫键和疏水相互作用的变化,借助傅里叶红外光谱仪分析猪肉凝胶蛋白质的构象变化,进而研究化学作用力和蛋白质构象对凝胶形成的影响。结果表明:随着压力的上升,氢键、疏水相互作用和二硫键增加,β-折叠会部分转变成β-转角和无规卷曲。氢键、疏水相互作用和二硫键是凝胶形成的主要作用力,β-转角和无规卷曲是维持凝胶稳定结构的主要蛋白质构象。     

高压微射流处理对大豆分离蛋白结构功能特性及其乳液性质的影响

采用高压微射流技术在不同压力条件下对大豆分离蛋白(SPI)进行处理,分析处理前后SPI结构、功能特性以及乳液性质的变化。结果表明:低压均质处理可使SPI的粒径降低,当均质压力增加至一定程度时,蛋白间的相互作用增加,颗粒粒径增加;均质压力在0～95 MPa范围内随着压力逐渐升高,SPI的溶解性得到了显著改善,而当均质压力增加到125 MPa和155 MPa时,溶解性反而降低;高压均质处理对乳化性的影响与溶解性变化趋势基本吻合;表面疏水性随着压力的增大而增大;内源荧光光谱结果表明,随着均质压力的增大,最大吸收波长红移,荧光强度降低,色氨酸残基暴露于极性环境中; SPI乳液粒径随着均质压力的增大(95 MPa除外)整体依次变小,SPI乳液在压力65 MPa处理时油脂氧化速率最快,SPI乳液在压力125、155 MPa处理时的初级氧化速率要低于未处理的乳液。     

亚油酸氧化诱导大豆分离蛋白氧化对其结构的影响

利用脂肪氧合酶催化不同底物浓度亚油酸氧化大豆分离蛋白,通过测定氧化后大豆分离蛋白的羰基值、巯基、表面疏水性、内源荧光以及凝胶电泳等指标,对氧化修饰后大豆分离蛋白的结构进行分析,并通过分析氧化后大豆分离蛋白在不同溶剂中溶解性能表征其分子间相互作用力。结果表明,随体系中亚油酸浓度的增加,大豆分离蛋白羰基含量增加56.3%,总巯基和游离巯基含量降低,表面疏水性呈先增大后减小趋势,内源荧光强度降低,发生先红移后蓝移现象,大豆分离蛋白粒径先减小后增大,主要分布于5~40 nm之间,蛋白质氧化过程发生去折叠和重聚集,蛋白质交联中存在非二硫键共价键生成。     

涡流空化对大豆分离蛋白黏度的影响

为了丰富水力空化技术在食品工业中的应用,本文通过涡流空化装置处理不同浓度的大豆分离蛋白(soy protein isolates,SPI)溶液,研究涡流空化对SPI黏度的影响。结果表明:不同浓度的SPI溶液经涡流空化处理后黏度均降低,其中SPI浓度越大,其黏度下降越明显;与未处理的SPI溶液相比,经空化后的SPI溶液黏度随温度变化不明显;浓度为70 g/L的SPI溶液经不同出口压力空化处理后,其黏度随转速增加而增加,与空化前变化趋势相反,其他浓度的SPI溶液空化前后均随转速的增加而增加;随着空化处理时间的延长,SPI溶液黏度持续降低,其中在处理10 min内,下降更明显。说明涡流空化可以降低SPI溶液黏度,有利于低黏度型的SPI广泛应用于碎肉食品生产中。     

中式香肠风干过程中蛋白氧化对蛋白聚集、水解性及溶解性的影响

从中式香肠中提取肌浆蛋白和肌原纤维蛋白,并测定其羰基值、巯基值和蛋白浊度,以及蛋白质降解情况和溶解性,确定蛋白氧化对蛋白聚集性、水解性和溶解性的影响。研究结果表明:蛋白羰基含量都显著增长,巯基含量显著下降。蛋白氧化导致蛋白溶液浊度上升,蛋白表面疏水性增加,以及蛋白发生不同程度的降解。蛋白溶解性实验表明氢键、疏水作用力、二硫键和离子键是形成香肠蛋白三维网状结构的主要作用力。     

宣恩火腿加工过程中蛋白质相互作用力变化

将宣恩火腿加工过程分为5个阶段,分析测定不同阶段蛋白质相互作用力的变化情况,研究结果表明：对于原料腿而言,维持蛋白质结构稳定的化学作用力以疏水相互作用和离子键为主,而成品腿以疏水相互作用和二硫键为主,在加工过程中离子键和氢键相对含量下降,疏水相互作用和二硫键相对含量上升。从原料腿到成品腿,肌原纤维蛋白溴酚蓝结合量从9.09 μg增加到38.7 μg,而表征蛋白质氧化程度的羰基值从原料腿的0.68 nmol/mg增加到成品的2.28 nmol/mg,变化趋势与表面疏水性变化趋势保持一致,表面疏水性的增加可能与蛋白质的氧化有关。宣恩火腿加工过程中巯基暴露后被氧化形成二硫键,其含量从原料腿的9.65 nmol/mg增加到成品的21.6 nmol/mg。表面疏水性、二硫键是维持蛋白质三级结构稳定的重要作用力,正是这些作用力的增强,导致宣恩火腿在漫长的发酵期内依然维持其结构和功能的稳定。     

鳝鱼肉新鲜度对加热过程中蛋白变化规律的影响

以不同新鲜度（4 ℃下贮藏1、2、3、4、5 d）的鳝鱼肉为原料,研究其加热过程中蒸煮失水率、化学作用力以及蛋白结构的变化规律与差异,探讨贮藏过程中鳝鱼肉品质劣变机制。结果表明：低新鲜度鳝鱼肉在贮藏过程中蛋白发生降解,导致加热过程中蒸煮失水率更高;加热过程中,鳝鱼肉蛋白间离子键和氢键随加热进行逐渐被破坏,疏水作用和二硫键逐渐成为主要作用力;贮藏1～2 d的鳝鱼肉在加热过程中,疏水相互作用含量增加,二硫键含量在加热前期逐渐增加,后期变化不大;贮藏3～5 d的鳝鱼肉在加热后期疏水相互作用和二硫键含量降低;蛋白结构变化分析表明,新鲜度较差的鳝鱼肉,蛋白二级结构随着加热进行展开程度增加,且疏水基团更倾向于包埋在内部,与疏水作用变化趋势一致。综上：贮藏时间较长的鳝鱼肉在加热过程中蛋白更容易降解、二级结构展开和疏水基团的包埋程度更高,导致疏水作用和二硫键含量的降低,进而造成熟化鳝鱼肉蒸煮失水率高,质构品质劣变。本研究结果为不同新鲜度鳝鱼肉熟化后品质劣变机制的阐明提供了初步理论参考。     

射流空化对大豆分离蛋白的理化性质及结构的影响

本实验通过傅里叶变换红外光谱、荧光光谱、Lowry法、ANS荧光探针等方法,研究不同射流空化处理时间(2、4、6、8、10 min)对大豆分离蛋白的结构及理化性质的影响,明确射流空化对大豆分离蛋白分子结构的作用机制。结果表明:随射流空化时间的延长,大豆分离蛋白的二级结构发生变化,β-折叠结构逐渐转变为α-螺旋结构,其色氨酸残基所处微环境极性增强。射流空化处理后大豆分离蛋白溶解性、乳化性、持油性以及表面疏水性随射流空化时间延长均显著提高(P0.05),而浊度和持水性因过处理效应逐渐下降。因此,射流空化技术能有效改善大豆分离蛋白理化及结构特性,可为大豆蛋白改性提供一个新的方法,有利于工业应用。     

添加儿茶素对喷雾干燥后的大豆分离蛋白结构、功能性和消化特性的影响

商用大豆分离蛋白（Soybean Protein Isolate,SPI）经高温喷雾干燥处理后,蛋白会发生一定程度的变性聚集,使溶解性等功能性质降低。本研究通过添加不同含量的儿茶素（Catechin,C）,探究儿茶素-大豆蛋白相互作用对喷雾干燥大豆分离蛋白结构和功能特性的影响。结果表明:随着儿茶素添加量的增加,儿茶素的荷载率和装载含量逐渐增加,SPI与儿茶素结合后其表面疏水性和巯基含量逐渐下降;添加儿茶素可有效改善喷雾干燥SPI导致的功能下降问题,在儿茶素添加量为1%时,与对照组SPI相比,溶解性提高了36.4%,乳化性、乳化稳定性分别提高了13.7%和14.3%;在儿茶素添加量为0.25%时,凝胶硬度与对照组相比提高了43.6%,进一步研究发现凝胶网络结构主要依赖于二硫键,其次是氢键、离子键,且此时凝胶流变特性中的储能模量显著高于其他各处理组（P<0.05）;通过原子力显微镜发现,添加儿茶素后凝胶的微观结构向规则均匀致密转化,当儿茶素添加量为0.25%时,复合物凝胶的聚集程度较小,但儿茶素的加入降低了喷雾干燥SPI的消化率。综上所述,在喷雾干燥过程中儿茶素能够与SPI中的基团结合,导致巯基含量和表面疏水性降低,进而干预了蛋白质分子间的热聚集,从而改善SPI的功能特性。