高静压处理对芸豆分离蛋白的聚集行为研究

采用排阻色谱-多角度激光光散射-折光联用技术(SEC-MALLS-RI)研究高静压处理(HP)对芸豆分离蛋白分子量分布的影响规律,揭示HP导致KPI聚集-解离行为.根据Debye plot方法,计算出芸豆球蛋白的绝对分子量为161 kDa,200 MPa HP处理解离KPI的可溶性聚集物,而400和600 MPaHP处理诱导不溶性聚集物向可溶性聚集物转化,改善KPI的溶解度(PS).     

不同功率超声波对芸豆蛋白理化和功能性质的影响

研究超声波处理对芸豆蛋白(KBP)理化和功能性质的影响.分别探讨了不同超声波功率对芸豆蛋白的紫外光谱、荧光光谱等理化性质及溶解度、吸油性、起泡性能和乳化性能等功能性质的影响.结果表明,超声波处理对芸豆蛋白的紫外光谱和荧光光谱有明显的影响;芸豆蛋白的溶解度随超声波功率增加而逐渐提高,芸豆蛋白400 W时的起泡性和起泡稳定性、500 W时的乳化性和乳化稳定性和200 W时的吸油性最高.说明适宜的超声波功率水平能够改善芸豆蛋白的理化性质和功能性质.     

芸豆蛋白的理化功能特性研究

选取4个芸豆品种,以大豆蛋白为对照,采用碱提酸沉法提取芸豆蛋白并分析其理化功能特性。结果表明:芸豆蛋白含有9种必需氨基酸,且必需氨基酸占总氨基酸的比例(57%~62%)高于大豆蛋白(47%),黑芸豆的限制性氨基酸比例(2.59%)高于其他参试品种及大豆蛋白(1.53%~1.89%)。不同品种芸豆蛋白亚基主要分布在47 ku左右,由2个或3个亚基组成,次要条带间存在一定差异,大豆蛋白的条带与芸豆蛋白条带显著不同。芸豆蛋白的溶解性和吸水性略低于大豆蛋白,乳化性及乳化稳定性、发泡性及泡沫稳定性、吸油性和最小凝胶浓度均接近或高于大豆蛋白,红芸豆和白芸豆蛋白的功能特性高于黄芸豆和黑芸豆蛋白。     

2 种红芸豆蛋白的提取及组分分析

分析比较了英国大红芸豆和山西小红芸豆主要营养成分和可溶性蛋白含量。并对2 种红芸豆清蛋白提取工艺及功能性质、亚基组成进行了研究。结果表明：大小红芸豆主要营养成分具有显著性差异,可溶性蛋白含量均为清蛋白含量最高,分别为74.08%和66.50%;球蛋白含量分别为10.08%和13.05%;谷蛋白含量分别为7.23%和7.24%;醇溶蛋白含量分别为6.79%和6.12%。2 种红芸豆提取优化结果表明：料液比对大红芸豆清蛋白提取率具有极显著影响（P＜0.01）,对小红芸豆清蛋白提取率具有显著影响（P＜0.05）;提取温度、提取时间只对大红芸豆清蛋白的提取率有显著影响（P＜0.05）。溶解性分析表明：2 种红芸豆的等电点均为pH 4.7。电泳分析表明,英国大红芸豆和山西小红芸豆清蛋白组成在19.0～44.0 kD范围有3 个条带分布基本一致,分别为19、23、43 kD左右,在44.0～97.4 kD的分布不同。     

四种芸豆蛋白的理化与功能特性分析

以紫花芸豆、白芸豆、黑芸豆、红芸豆等4种芸豆为研究对象,分别提取4种云豆的蛋白质,从研究4种杂豆蛋白的理化性质和功能特性(乳化性、凝胶性、持水性、持油性)入手,四种芸豆蛋白的理化与功能特性分析。四种芸豆在相同的提取条件下,所得到的蛋白纯度存在差异,其中黑芸豆的蛋白纯度最高,达到了77.54%。四种芸豆蛋白均为全价蛋白,其中8种必需氨基酸的比例均显著高于大豆蛋白及国家标准。四种芸豆蛋白的吸油性、吸水性、乳化性、发泡性等都具有一定的差异,其中乳化性、吸水、吸油性和凝胶性等性能比较突出。     

芸豆蛋白与糖基化芸豆蛋白结构与功能特性研究

方法:将芸豆蛋白与氨基葡萄糖进行糖基化反应,通过糖基化和辅助糖基化对芸豆蛋白结构修饰,研究其对功能性质的影响。目的:探讨糖基化蛋白功能性质与结构之间的关系。结果:糖基化改性使芸豆蛋白的溶解性、乳化性、起泡性均有明显改善,利用超声辅助糖基化芸豆蛋白和糖基化芸豆蛋白的溶解性、乳化性、起泡性分别提高了17.30%,10.10%,20.89%,12.59%,2.5%,1.25%;而泡沫稳定性、表面疏水性和热变性温度均有所降低,分别下降了14.23%,9.73%,280Ho,110Ho与3.1,1.95℃。与芸豆蛋白相比较,其二级结构上α-螺旋和β-折叠呈增加趋势,β-转角结构和无规则卷曲呈下降趋势。经糖基化处理的芸豆蛋白分子呈易结合状态,更易暴露蛋白质分子结构内部的结合位点。结论:通过对芸豆蛋白和改性芸豆蛋白的功能性质与空间构象的比较分析,明确糖基化处理可使蛋白质分子链内部外露,糖基化改性对芸豆蛋白二级结构主链有影响。这为制备芸豆蛋白特定产品以及分子设计和重组提供了依据。     

超声处理对芸豆蛋白理化性质及抗氧化能力的影响

本试验以脱脂芸豆蛋白为原料,利用溶解度、乳化性以及总抗氧化能力等指标分析不同超声条件对芸豆蛋白理化性质及抗氧化能力的影响。结果表明:与未处理组相比,当超声时间20 min、功率400 W时,芸豆蛋白的水解度与溶解度达到最大值,分别由3.34%增加至20.10%,56.83%增加至79.63%;超声处理后芸豆蛋白起泡性及起泡稳定性显著增强（P<0.05）,当超声时间10 min、功率400 W时分别达到最大值162.81%、72.94%;与未处理组相比,当超声时间10 min、功率400 W时乳化性最佳,增加了2.82 m2/g,超声功率不变,时间延长至20 min乳化稳定性最强,增加了18.95%;超声处理使芸豆蛋白的游离巯基含量显著提高（P<0.05）,二硫键含量显著减少（P<0.05）;总抗氧化能力在超声时间30 min,功率160 W时抗氧化能力最好（674.63 U/mL）,DPPH自由基清除能力与Fe离子还原能力在超声时间10 min、功率400 W时达到最大值,分别提高了38.96%、17.84%。综上,超声处理能够显著改善芸豆蛋白理化性质,提高其抗氧化能力。     

热诱导菜豆属7S球蛋白纤维聚集研究

研究了菜豆属球蛋白(芸豆和绿豆)在低pH低离子强度条件下热诱导形成的自组装纤维聚集机理。通过对制备的球蛋白进行热性质及临界形成凝胶浓度分析,选定85℃和0.5%作为自组装纤维化的参数。通过硫代黄色素T(ThT)荧光法,动态光散射(DLS)和原子力显微镜(AFM)表征蛋白纤维化聚集程度及形态。结果表明:芸豆和绿豆球蛋白的Th T最大荧光强度在1h之内剧烈增大(分别是765和1093),表明芸豆和绿豆球蛋白自组装纤维化的"构筑单元"主要产生于加热的起始阶段。DLS结果显示芸豆自组装纤维聚集的能力比绿豆强。但是二者的自组装机理有所不同。AFM图清晰地显示了芸豆球蛋白在加热12 h时自组装形成规则的高度有序的"念珠串状"长线性纤维,绿豆则形成无规则的短棒状纤维和大量碎片状纤维。这为研究进一步研究超低固形物下基于自组装技术的纤维型植物蛋白凝胶的制备提供参考。     

芸豆蛋白的营养评价和体外消化研究

以芸豆蛋白(KBP)为研究对象,采用比值系数法和模糊识别法全面评价其营养价值。结果表明,芸豆蛋白的必需氨基酸组成符合FAO/WHO标准模式,其氨基酸评分(AAS)、化学评分(CS)、必需氨基酸指数(EAAI)、生物价(BV)、营养指数(NI)和氨基酸比值系数分(SRCAA)分别为91.25,67.59,78.07,43.54,74.55和62.38。胃蛋白酶和胰蛋白酶体系模拟消化研究发现,KBP、11S和7S组分的氮释放量分别为73.11%、79.88%和84.56%,说明芸豆蛋白是一种营养价值丰富、容易消化的优质蛋白资源。     

花芸豆淀粉的性质研究

研究测定花芸豆淀粉颗粒、糊及其凝胶等特性。发现淀粉颗粒多呈椭圆的腰形,少数圆形,大颗粒表面有明显轮纹,有呈细长或中心放射状的位于颗粒中部的裂纹;偏光十字清晰,多沿长轴方向拉伸呈X形;线条有少许弯曲,有裂纹的颗粒,其偏光十字多有分叉。粒径范围为10~60μm,平均粒径24μm,呈A型结晶图样,结晶区约56.8%,糊化温度73.7~88.3℃,糊化焓15.8 J/g。淀粉碘复合物可见光吸收光谱的最大吸收波长为607nm,链淀粉相对含量为38.4%。花芸豆淀粉糊的抗剪切能力、凝沉性、冻融性和粘度等特性都与玉米淀粉较相近,糊丝长度小,为1.1 cm。加糖对淀粉凝胶的破裂强度及弹性模量的影响较大。     

芸豆蛋白的营养价值和功能特性研究

以芸豆蛋白（KBP）为研究对象,采用比值系数法和模糊识别法全面评价其营养价值。结果表明,芸豆蛋白的必需氨基酸组成符合FAO/WHO标准模式,其氨基酸评分（AAS）、化学评分（CS）、必需氨基酸指数（EAAI）、生物价（BV）、营养指数（NI）和氨基酸比值系数分（SRCAA）分别为91.25、67.59、78.07、43.54、74.55和62.38。对芸豆蛋白的溶解性、乳化性、乳化稳定性、起泡性和起泡稳定性等功能特性进行初步测定,结果表明其功能特性良好。SDS-PAGE分析表明蛋白组分的相对分子质量主要集中在8条带上,分别对应为90.5、81.3、65.8、43.9、41.5、33.7、30.2、17.5kDa。      

青稞蛋白质凝胶特性的研究

青稞蛋白质弱的凝胶特性限制了其的应用。为了探索青稞蛋白质凝胶形成的条件,采用碱溶酸沉法提取青稞中的蛋白质,并研究了青稞蛋白质浓度、加热温度、加热时间、pH、尿素浓度、中性盐浓度以及丙二醇浓度对其凝胶特性的影响。研究结果表明,青稞蛋白质在碱性和质量浓度大于14%的条件下能形成凝胶;凝胶硬度在加热温度95℃和加热时间40min时达到最大;随着NaCl浓度和丙二醇浓度的升高,凝胶硬度和储能模量呈现先升高后降低的趋势;随着尿素浓度的增加,青稞蛋白质凝胶硬度和储能模量增加,当尿素浓度为7mol/L时,凝胶硬度为90.29g,说明尿素的变性作用可以破坏分子内和分子间的氢键以及疏水相互作用力,使得蛋白质折叠,活性基团暴露、相互作用,这些均有利于凝胶的形成。      

芸豆蛋白酶解工艺的研究

以芸豆蛋白为原料研究芸豆抗氧化活性肽的酶解工艺。首先以DPPH.清除率和水解度为评价指标筛选最适用酶,并采用单因素及正交实验设计优化酶解工艺。结果表明,Alcalase碱性蛋白酶对芸豆蛋白水解能力最强,酶解产物的抗氧化能力最高;最佳酶解工艺条件为底物浓度4.0%,温度55℃,加酶量2000u.g-1,pH9.0,时间6h,该条件下水解度和DPPH.清除率分别为16.16%和74.10%,比优化前分别提高4.95%和7.63%;芸豆活性肽显示出较强的抗氧化活性。     

凝固剂及凝固条件对大豆蛋白胶凝性质的影响

以大豆蛋白的凝胶强度、持水性、凝固速率这3个胶凝特性为主要指标,测定了包括蛋白浓度、热处理温度和时间、凝固剂种类和添加量、pH值、离子强度在内的这些因素对上述胶凝性质的影响,并确定了最优凝固工艺条件:质量浓度60g/L的SPI溶液经95℃热处理15min后,分别以质量分数0.4%熟石膏(CaSO4·1/2H2O)和质量分数0.28%葡萄糖酸内酯(GDL)作为凝固剂,保温30min后,冷却至室温;最佳离子强度为0.01mol/L(NaCl)。     

去凝集素芸豆粉理化与功能特性的研究

研究去凝集素芸豆粉理化与功能特性。溶剂浸提法制备去凝集素芸豆粉,测定其基本营养成分、堆积密度、吸水性指数、水溶性指数、吸水性、吸油性、乳化性、乳化稳定性、起泡性和泡沫稳定性等理化及功能性质。实验表明,去凝集素处理能够显著降低芸豆粉中蛋白质、总糖含量、吸水性指数、水溶性指数、吸水性、乳化性与起泡性(p<0.05),但对芸豆粉吸油能力、乳化稳定性及泡沫稳定性具有显著提高作用(p<0.05)。结果表明,去凝集素芸豆粉相对于普通芸豆粉仍保留了较好的营养成分组成及理化、功能特性,营养、理化及功能特性,可能更适用于复配杂粮膨化食品开发。      

酰化对芸豆分离蛋白热学特性的影响研究

从参与酰化反应基团的视角,运用热分析(DSC)技术,研究了不同酰化阶段芸豆分离蛋白热学性质的变化规律。芸豆分离蛋白(KPI)的酰化过程存在两个主要的酰化阶段,酸酐-蛋白比为0～0.1(乙酰化)和0～0.2(琥珀酰化)g/g,为ε-氨基(Lys)酰化阶段(N-酰化);再增加酸酐与蛋白比,ε-氨基酰化基本完成,反应进入羟基(Thr,Ser)酰化阶段(O-酰化)。在N-酰化阶段,琥珀酰化诱导KPI的热稳定性增加,而焓变(ΔH)略有降低,乙酰化不影响KPI的热稳定性和焓变(ΔH);羟基酰化阶段,酰化导致KPI变性温度(Td)降低,伴随焓变(ΔH)急剧下降。     

超声辅助提取黑豆蛋白及其功能性质的研究

以黑豆为原料,利用响应面分析方法对超声辅助提取黑豆蛋白的工艺参数进行了优化,得到最优参数:超声时间为24min,p H9.7,超声功率为380W,液固比为11∶1。在此工艺参数条件下黑豆蛋白提取率可达56.26%。同时对比传统碱溶酸沉提取得到的黑豆蛋白与超声辅助提取出的黑豆蛋白的溶解性,乳化性与乳化稳定性,起泡性和起泡稳定性,研究发现超声辅助提取的黑豆蛋白的各种功能性质都有所提高。      

低糖芸豆蜜饯的研制

研究了低糖芸豆蜜饯生产工艺。实验结果表明,糖制方法是影响产品品质的主要因素,最佳工艺是:将浸泡12h后的芸豆煮熟,在糖液中浸渍36h,糖液浓度35%,砂糖和蜂蜜比例为3∶1,柠檬酸0.1%。产品色泽晶莹,甜度适口,营养丰富。