改性大豆分离蛋白在肉制品中的应用研究进展

大豆分离蛋白来源广泛,营养价值丰富,将大豆分离蛋白改性后应用至肉制品中可提高产品品质.该文综述大豆分离蛋白主要改性方式,重点介绍改性大豆分离蛋白对肉制品功能特性的影响,并进一步对改性大豆分离蛋白在肉制品中的研究与应用提出展望建议.     

Production and Evaluation of Pea Protein Isolate

Laboratory and pilot plant processes were developed for producing pea protein isolate from field peas. Sodium proteinate and isoelectric products containing up to 90% protein were obtained by alkaline extraction and precipitation at the isoelectric point. Drying was carried out by freeze, spray and drum processes. Chemical analysis, functional properties, color and flavor of the dried isolates compared favorably with their soy counterparts. Generally, the sodium proteinates exhibited more functionality than isoelectric isolates. Drum drying decreased the nitrogen solubility index and increased water absorption. Freeze- and spray-drying resulted in isolates with the highest emulsification and water absorption values. Spray drying produced the best foaming, color and flavor properties.     

复合酶法改性制备乳清分离蛋白可溶性聚合物的性质

为探究胰凝乳蛋白酶与谷氨酰胺转氨酶(transglutaminase,TGase)复合酶法改性制备乳清分离蛋白(whey protein isolate,WPI)可溶性聚合物的性质,本实验利用电泳、荧光分光光度计和旋转流变仪等对可溶性聚合物的性质进行对比分析。结果表明:复合酶改性制得的聚合物与单一TGase改性相比,黏度增大,游离巯基含量显著降低,但表面疏水性和ζ-电位无显著变化。复合酶改性聚合物平均粒径是(153.66±9.15)μm,而TGase改性聚合物平均粒径是(157.92±10.91)μm,没有显著差异。通过十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳和非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳对比分析得出,单独的TGase改性聚合物分子质量较大,被截留在凝胶加样口,而复合酶改性聚合物分子质量更多的集中在65 k D附近,即聚合物分子大小适中,这与粒径的结果相呼应。胰凝乳蛋白酶和TGase复合改性聚合物表面呈波纹片状,结构均一紧致。与未改性的WPI相比,复合酶改性WPI聚合物pH值溶解性曲线在pH 2.0~7.0范围变化较平缓,且在pH 4.0~5.0时溶解性提高。此研究结果为复合酶法改性WPI在酸乳或酸性乳饮料方面的应用提供了理论依据与技术参考。     

改性花生分离蛋白对猪肉肌原纤维蛋白凝胶特性的影响

采用p H偏移法改性花生分离蛋白,研究添加不同比例(0.25%,0.50%和0.75%)改性花生分离蛋白(AH-PPI)和天然花生分离蛋白(N-PPI)对猪肉肌原纤维蛋白(MP)凝胶性能的影响。结果表明,与单独MP凝胶相比,添加N-PPI-MP凝胶体系的凝胶强度和保水性无显著变化,储能模量G’降低,而添加AH-PPI则显著改善MP凝胶体系的凝胶强度和储能模量G’(p<0.05),当添加量为0.75%时,MP凝胶强度和储能模量G’最大;离心法测试表明,添加AHPPI提高MP凝胶保水性;低场核磁分析显示,添加AH-PPI的MP凝胶体系中T23自由水比例下降,不易流动水比例升高,从而提高MP凝胶的保水性。结果表明,AH-PPI能明显改善猪肉肌原纤维蛋白的凝胶性能,为改性花生分离蛋白在肉类产品加工中的应用提供指导。     

谷氨酰胺转胺酶对大豆分离蛋白改性机理的研究

利用微生物谷氨酰胺转胺酶 (MTG)对大豆分离蛋白 (SPI)进行改性 ,结果表明 :SPI浓度、MTG浓度、反应温度、反应时间和pH值对SPI改性具有显著影响。改性SPI的凝胶性为11 6kcp ,比对照提高了 1833%。十二烷基硫酸钠 -聚丙稀酰胺凝胶电泳结果表明 ,经MTG改性 ,SPI可在分子间生成共价键 ,形成相对分子量较大的聚合物 ,从而增加了SPI的凝胶性。     

Effect of Extraction pH and Temperature on Isoflavone and Saponin Partitioning and Profile During Soy Protein Isolate Production

ABSTRACT: Soy protein isolates (SPIs) are produced industrially using methods using various protein extraction temperatures and pH values. The effects of process temperature (25°C or 60°C) and pH (8.5, 9.5, or 10.5) on isoflavone and group B saponin extraction, partitioning, and profile during bench-scale SPI production were evaluated. Protein, isoflavone, and saponin extraction increased with increasing temperature and pH. Substantial quantities of isoflavones and saponins remained in the insoluble fraction waste stream. Isoflavones were also lost to the whey waste stream, whereas saponins were not detected in the whey. Neutralization of SPI samples at the time of analytical extraction increased measured isoflavone concentrations for the pH 8.5 process extraction treatments, whereas neutralization substantially increased measured saponin concentrations in SPIs for all process extraction treatments. Malonylglucoside isoflavones were primarily converted to β-glucoside forms as temperature and pH were increased, and these conditions caused conversion of αg, βg, and βa saponins to saponin V, I, and II forms, respectively. Analytical extraction pH should receive careful consideration when analyzing soy matrices for isoflavones and saponins.     

牦牛肌原纤维蛋白与热改性大豆分离蛋白共凝胶条件的优化

牦牛肉是纯天然食品原料,然而牦牛肉蛋白资源的开发利用不够,特别是利用质构重组技术将牦牛肉中的肌原纤维蛋白和大豆分离蛋白用于开发凝胶产品鲜见研究报道。本研究以牦牛肌原纤维蛋白（myofibrillar proteinisolate,MPI）与热改性大豆分离蛋白（soybean protein isolate,SPI）为原料,分别采用单因素试验和正交试验设计,研究SPI-MPI溶液体积比、SPI热改性温度、离子强度和转谷氨酰胺酶（TGase）用量对共凝胶硬度、弹性和持水性的影响。单因素试验结果表明：改变4 个因素条件均能显著地提高热改性SPI-MPI溶液的凝胶性能,各因素对共凝胶特性综合指标影响的主次顺序为SPI-MPI溶液体积比＞TG用量＞离子强度＞SPI热改性温度。正交试验结果表明形成共凝胶的最优条件是：SPI-MPI溶液体积比1∶9、SPI热改性温度100 ℃、TG用量50 U/g、不添加镁离子。     

A Process to Produce Light Colored Protein Isolate from Defatted Glandless Cottonseed Flour

Light colored protein isolates could be produced from aqueous protein extract (at pH 9.0) of defatted cottonseed flour by filtering through an ultrafiltration membrane with 100,000 MWCO (molecular weight cut off) pore size and then spray-drying the retentate. The yield of this protein fraction was approximately 68% of the extracted solid. About 15% of the extracted solid was recovered with the low molecular fraction (50,000 daltons) when the permeate of 100,000 MWCO was applied to 50,000 MWCO membrane. Most of the color-causing pigments were associated with the low molecular fraction.     

超声糖基化大豆分离蛋白冻融稳定性的研究

本文采用超声波技术促进美拉德反应改性大豆蛋白提高其冻融稳定性。比较研究了由大豆分离蛋白(SPI)、大豆分离蛋白+葡聚糖(SPI+D)混合物以及超声SPI-D接枝物作为乳化剂的乳液的冻融稳定性,分析了乳析指数、出油率、絮凝程度、聚结程度、粒径、zeta电位、显微结构等性质,与SPI相比,经过3次冻融循环后超声SPI-D制备的乳液仍保持较好的稳定性,其乳析指数和出油率分别降低了96.20%、80.53%,粒径维持在50~60μm范围内,呈窄单峰分布,絮凝程度和聚结程度分别降低了187.8%、235.3%。zeta电位和显微结构可以看出其乳液仍处于相对稳定的状态。扫描电镜研究得知改性后蛋白颗粒状态更加疏松,大小均匀,分子间聚集程度显著降低。超声SPI-D乳化体系具有较好的冻融稳定性,为生产出冷冻产品专用大豆分离蛋白提供理论依据。     

pH 值对大豆分离蛋白构象及表面疏水性的影响

采用Lowery法、ANS荧光探针法、圆二色光谱、荧光光谱方法分别对不同pH值大豆分离蛋白溶解度、表面疏水性、蛋白质二级、三级结构进行分析。结果表明：随着pH值的升高,大豆分离蛋白的二级结构发生由β-折叠结构向α-螺旋结构的转变,其Trp残基所处微环境极性增强。大豆分离蛋白表面疏水性与溶解度呈负相关关系,同时大豆分离蛋白表面疏水性也与α-螺旋结构含量呈负相关关系。     

pH值对儿茶素-大豆分离蛋白复合物结构与乳化性的影响

以大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)为原料,制备不同pH值荷载儿茶素的蛋白复合物,利用差示扫描量热法、紫外可见光谱、荧光光谱、圆二色光谱等技术探究儿茶素和SPI相互作用机理,解析蛋白复合物热稳定性、荧光淬灭类型、结合位点数、热力学参数和二级结构含量等信息,分析儿茶素和SPI间结合亲和力以及复合物的乳化性。结果表明:不同pH值处理的儿茶素对SPI荧光淬灭方式均为静态淬灭,当pH值为3.5、5.5、6.5时,二者间相互作用力主要为静电作用力,pH值为4.5时主要为氢键和范德华力,pH值为7.0、7.5、8.5、9.5时主要为疏水相互作用。随着pH值增加,复合物的热稳定性逐渐增加,且在pH值为9.5时,SPI变性温度升高至157.09℃。当pH值为7.5时,复合物乳化活性和乳化稳定性比相同pH值下对照组(SPI组)分别显著提高7.70%和13.44%(P＜0.05)。不同pH值处理会改变儿茶素-SPI复合物的结构,通过调控pH值可制备具有良好乳化性的大豆蛋白食品基料。     

Microcoagulation of a Whey Protein Isolate by Extrusion Cooking at Acid pH

A whey protein isolate (WPI) was coagulated by thermomechanical processing in a twin screw extruder. Nonaggregated semi-solid spreads were obtained only in the pH range 3.5–3.9, at ca 20% protein (77% water), a barrel temperature of 90–100°C and a screw speed of 100–200 rpm. WPI extrusion-coagulated at pH 3.9 displayed a high nitrogen solubility (NSI) (43–47%). Electrophoresis indicated that the β-lactoglobulin constituent was entirely soluble in 1% SDS, while scanning calorimetry revealed about 82% protein unfolding. WPI extrusion-coagulated at pH 4.5–6.8 displayed lower NSI (25%), were less soluble in 1% SDS, were 88% unfolded and had grainy texture. Light microscopy, centrifugation in glycerol solutions, and laser diffractometry indicated the acid spread (pH 3.9) was composed of small coagulated particles, mean diameter 11.5 μm (volume basis).     

等电点附近大豆分离蛋白乳化稳定性的研究

等电点附近的大豆蛋白由于所带电荷减少、疏水相互作用增强而以聚集体的形式存在且其溶解性较差,故鲜有研究者关注该条件下大豆蛋白的乳化特性。本研究从颗粒稳定乳液的角度出发,分别以等电点附近(p H 5.0)和远离等电点(p H 7.0)两个条件制备了大豆分离蛋白(soy protein isolate,SPI)稳定的乳液,比较了两种条件下SPI的界面性质及所得乳液的储藏稳定性。结果发现,p H 5.0时SPI的溶解度仅为4.70±0.15%,远远低于p H 7.0时的93.28±1.89%;然而SPI浓度为0.50%时,p H 5.0的界面压却高于p H 7.0;以p H 5.0条件制备的SPI乳液,其界面蛋白吸附量高达87.03±1.28%,而p H 7.0制备的乳液仅为36.15±1.48%;p H 5.0的乳液两个月后液滴的平均粒径为63.15±0.30μm,与新鲜制备乳液(62.36±0.41μm)相比基本不变;p H 7.0的乳液经过两个月储藏后其液滴平均粒径从45.78±0.38μm增加至55.19±1.86μm。可见,以等电点附近条件制备的SPI乳液依然具有良好的储藏稳定性。     

大豆饼粕分离蛋白的制取工艺研究

采用碱提酸沉法提取豆粕中的分离蛋白,以蛋白质得率为考察指标,在单因素试验基础上,通过正交试验研究从大豆饼粕中提取分离蛋白工艺条件,并对所获得的分离蛋白的溶解性、乳化性、乳化稳定性和起泡性等功能特性进行分析。结果显示,提取分离蛋白的最佳工艺参数为:提取温度60℃、提取时间60 min、料液比1∶20、pH8.5。在此条件下获得蛋白质得率达84.2%,且该分离蛋白具有良好的溶解性、乳化性、乳化稳定性和起泡性。     

燕麦分离蛋白分子修饰对其形貌及功能特性的影响

通过聚乙二醇(PEG)对燕麦分离蛋白进行分子修饰,利用傅里叶红外FTIR和核磁光谱1HNMR对修饰后产物的结构进行了验证,并采用原子力显微镜AFM对修饰产物的形貌进行了观察,然后研究了燕麦分离蛋白修饰产物OPI-MPEG的溶解性、起泡性和乳化性等功能特性。结果表明:PEG通过醚的方式结合到燕麦分离蛋白上,最大的单个OPI-PEG分子粒径为10.5 nm左右,最小的分子粒径为2.5 nm左右,平均粒径5 nm左右,可以推断PEG比较容易修饰燕麦分离蛋白粒径较小的颗粒;OPI-PEG极易溶于水和其他几种有机溶剂中,溶解性较OPI有显著提高;燕麦分离蛋白修饰产物OPI-PEG的起泡性为78.3%,较燕麦分离蛋白起泡性提高了13.3%,起泡稳定性68%,较燕麦分离蛋白起泡稳定性提高了3.0%,燕麦分离蛋白修饰产物OPI-PEG的乳化性为60.8%,较燕麦分离蛋白乳化性提高了50.8%;乳化稳定性55.3%,较燕麦分离蛋白乳化稳定性提高了10.2%。     

大豆分离蛋白美拉德反应产物在生肉糜贮藏保鲜中的应用

以大豆分离蛋白和猪肉为主要原材料,通过测定生肉糜的硫代巴比妥酸反应物(thiobarbituric acid reactive substances,TBARs)值、红度值(a*)、p H值和感官特性这5个指标的变化,研究大豆分离蛋白美拉德反应产物在生肉糜中的抗氧化效果。结果表明:添加大豆分离蛋白美拉德反应产物的处理组具有一定的抑制脂肪氧化的作用,并且能更长时间地保持肉的新鲜颜色,使其感官上具有更好的接受性,并且添加量越多,其保鲜效果越好。其中添加2.0%(质量分数,下同)的美拉德反应产物处理组与添加0.02%的丁基羟基茴香醚的处理组在护色和抗氧化方面无显著性差异(P0.05),与其他处理组和对照组存在显著性差异(P0.05)。因此,大豆分离蛋白美拉德反应产物可作为一种功能性食品添加剂,添加到生肉糜中,延长肉制品的货架期。     

pH和金属离子对大豆分离蛋白凝胶形成影响

在90℃,研究大豆分离蛋白浓度、pH值、金属离子、加热时间等因素对大豆分离蛋白凝胶形成影响。结果显示,酸性条件下大豆分离蛋白形成凝胶最适pH为3．0,碱性条件下形成凝胶最适pH为9．0,pH大于11在95℃水浴锅中加热5 min,大豆分离蛋白变为黄棕色粘稠状液体,且有异味;凝胶溶液中CaCl2浓度为0．4％时,形成凝胶透明性最高,时间为22min。     

大豆分离蛋白ACE活性抑制肽的研究

研究了预处理条件对大豆分离蛋白水解效果的影响,热处理与微波辅助处理相结合能显著提高蛋白酶的水解效率.比较了6种酶解大豆蛋白产物的ACE抑制活性,选择碱性蛋白酶为最佳水解用酶,并优化了酶解条件.研究了8种大孔树脂对水解产物精制效果,结果表明:经D3520型大孔吸附树脂精制后,水解产物脱盐率89.4%,肽回收率90.6%,ACE抑制活性达84.1%.经HPLC法测定,大豆分离蛋白ACE活性抑制肽混合物分子质量主要分布在200～800 ku之间.     

pH值对大豆分离蛋白/壳聚糖复合材料性能的影响

pH值会影响复合材料分子间电离常数和分子间相互作用力,研究pH值对大豆分离蛋白/壳聚糖复合材料性能的影响,以期拓宽其应用领域.系统评价pH值对复合包装材料的力学性能、光学性能和阻隔性能的影响.研究表明降低复合材料溶液的pH值将提高大豆分离蛋白/壳聚糖复合材料的抗拉强度,降低其断裂伸展率、水蒸气透过率和氧气透过率,对其宏观色泽没有显著影响;流变学分析表明,在pH值降低时,复合材料溶液体系更加稳定,对外力的抵抗能力越强;FT-IR分析表明维持包装材料主要作用力为氢键和静电作用.     

苦荞麦分离蛋白的提取及功能性质研究

采用碱溶酸沉法制备苦荞麦分离蛋白,通过单因素试验进行提取条件的初步优化,然后采用正交试验确定最终提取工艺参数,优化的提取条件是:pH值9.0,提取时间30 min,料液比1∶10,温度35℃.此时,苦荞麦分离蛋白的提取率可达54.7%,纯度可达69.81%.试验还对苦荞麦分离蛋白功能(吸水性、吸油性、起泡性)性质进行了测定.