Functional Properties of Protein Isolate from Cowpea (Vigna unguiculata L. Walp.)

ABSTRACT: Functional properties of protein isolates prepared from 3 cowpea varieties and 2 soybean varieties in each of 2 y were determined. Both cowpea protein isolate (CPI) and soy protein isolate (SPI) showed a u-shaped curve for solubility with the minimum solubility occurring at pH 4.5. The CPI had lower emulsifying activity than SPI but was similar in stability. Foaming capacity and foaming stability ranged from 58.6 to 60.2 mL and 63.7 to 64.4 min for CPI and from 31.9 to 33.0 mL and 43.4 to 45.0 min for SPI, respectively. Gels were formed at 70 °C for 40 min and 30 min for CPI (12%) and SPI (10%), respectively. The CPI needs modification to enhance functional properties for potential application in food products.     

Preparation and Characterization of Protein Isolate from Cowpea (Vigna unguiculata L. Walp.)

ABSTRACT: Protein isolate (PI) was prepared from 3 cowpea varieties and 2 soybean varieties in each of 2 y. The protein contents of cowpea PI (CPI) (91.4% to 91.8%) and soy PI (SPI) (93.0% to 93.5%) were significantly different ( P < 0.05). Electrophoretogram showed that CPI was concentrated at 60 and 40 kDa, whereas SPI showed bands at 95, 65, 60, 40, and 35 kDa. The CPI had higher lysine (49.3 to 51.8 mg/g) than SPI (41.9 to 43.4 mg/g). The CPI and SPI had surface hydrophobicities ranging from 387.8 to 572.9 and 640.6 to 643.1, respectively. Denaturation temperature (85.2 to 88.4 °C) and enthalpy (8.42 to 10.33 J/g) of CPI were similar to the 7S fraction of SPI (82.6 °C and 96.0 to 96.3 J/g). These characteristics of CPI might be useful to explain its functionalities for application in food systems.     

紫苏分离蛋白功能性研究

为了开发紫苏蛋白在食品工业中的应用,以大豆分离蛋白为对照,研究紫苏分离蛋白的功能特性。结果表明：紫苏分离蛋白的溶解性与大豆分离蛋白的溶解性随pH值变化的趋势基本一致,但在等电点时紫苏分离蛋白的溶解性高于大豆分离蛋白。在pH7.0时,紫苏分离蛋白的持水性、起泡性及泡沫稳定性、乳化性和凝胶性均不及大豆分离蛋白。但紫苏分离蛋白的吸油性仅稍小于大豆分离蛋白,此外,在紫苏分离蛋白的蛋白质质量浓度为3g/100mL以后,其乳化稳定性与大豆分离蛋白的乳化稳定性基本相当。紫苏分离蛋白在食品加工中作为一种蛋白质强化剂具有一定潜力。     

豇豆籽蛋白的碱提取工艺及其特性

以豇豆籽为原料,以氢氧化钠为浸提溶剂,探讨料液比、pH、温度和提取时间等因素对豇豆籽蛋白提取的影响,确定豇豆籽蛋白提取的最佳工艺条件:pH 8.5,料液比(m/V)1∶20,温度40℃,提取时间75 min。在最佳条件下碱提提取率达到89.25%,氮溶指数(NSI)为29.76%,制备得到的豇豆籽蛋白其变性温度为90.5℃,变性热为1.646 J/g。     

橡胶籽分离蛋白的组成及功能性质

以低温脱脂橡胶籽粕为原料,采用等电点沉淀法制备橡胶籽分离蛋白。对橡胶籽分离蛋白的组成及功能性质进行测定,结果表明:橡胶籽分离蛋白中清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白所占比例依次为33.5%,4.8%,0.9%和60.8%。氨基酸组成比较全面,其中谷氨酸含量较高,达到19.894 g/100 g。p H值对橡胶籽分离蛋白的功能性质影响较大;橡胶籽蛋白浓度与其乳化性和起泡性呈正相关;在温度为60℃时,橡胶籽蛋白乳化性和起泡性分别达到34.29 m L/g和31.2%。     

采用微射流处理改变番茄籽分离蛋白的理化性质及结构

碱溶酸沉法所制备的番茄籽分离蛋白,其溶解性等功能性质较差。以番茄籽分离蛋白为原料,研究微射流均质对其功能性质及结构的影响。结果表明：微射流均质过程中番茄籽分离蛋白的结构变化与其功能性质的改变存在关联。微射流均质提高了番茄籽分离蛋白的溶解性、乳化性及乳化稳定性;均质后的番茄籽蛋白粒径更小,分布更均匀;暴露巯基和总巯基含量减少;分子内部疏水基团暴露,表面疏水性提高;蛋白晶体结构变化不大;蛋白质的二级结构发生了变化,α-螺旋、无规卷曲、β-转角均减少,而β-折叠增加。这些变化说明,微射流均质处理使蛋白分子发生了伸展或折叠,从而改变其功能性质。     

红小豆分离蛋白功能特性研究

研究红小豆分离蛋白的溶解性、吸水性、吸油性、乳化性和乳化稳定性、起泡性和起泡稳定性,并与大豆分离蛋白进行对比。结果表明:红小豆分离蛋白在较低的pH值下具有更好的溶解性,吸油性、乳化性和起泡性与大豆分离蛋白相当,但比大豆分离蛋白具有更好的乳化稳定性和起泡稳定性。     

大米蛋白乳化性质研究

本文研究了大米分离蛋白(RPI)、酶法大米分离蛋白(E-RPI)、谷蛋白等在不同pH和Na2SO3存在条件下的乳化性能及其表现特点，并与大豆分离蛋白(SPI)的乳化性能进行了比较，结果表明，增加大米蛋白溶解性的措施均有利于改善大米蛋白的乳化性能。谷蛋白一旦溶解其乳化能力与大豆蛋白相当。RPI、E-RPI经Na2SO3处理后，乳化性能明显提高，说明通过解除大米蛋白分子中亚基的聚合，可以改善大米蛋白的物化功能性。     

芋艿分离蛋白质的流变特性

以芋艿分离蛋白为材料,研究了不同pH值环境条件下芋艿分离蛋白的流变特性、紫外和荧光光谱。结果表明：pH值环境对芋艿蛋白的变性及聚集有明显的影响。在pH值接近芋艿蛋白的等电点时,芋艿分离蛋白因聚集导致其表观黏度较高,滞后现象明显,胶凝点温度（Tgel）及凝胶储能模量（G’）较高;当pH值升高至8.0时（大于芋艿蛋白的等电点）,芋艿分离蛋白解聚集,构象展开,表观黏度较低,滞后现象减弱,Tgel及凝胶G’降低。随溶液pH值的升高,频率扫描曲线G’与损耗模量（G”）的交点逐渐向高频方向移动并最终消失。在pH 7.0时,芋艿分离蛋白的紫外吸收峰位于284 nm波长处;其荧光光谱最大激发波长为289.7 nm,最大发射波长为330.3 nm。     

大豆分离蛋白流变学特性的研究

大豆分离蛋白是以低变性脱脂大豆粉或浓缩大豆蛋白为原料，经碱、酸等一系列处理后得到的组分较均一、机能特性较强的蛋白质。大豆分离蛋白的等电点在ｐＨ４．２～５．６范围内。在该范围内大豆分离蛋白的溶解性、粘度、起泡性及泡沫稳定性、乳化性及持水性最弱；在该范围的两侧，随酸度或碱度增加，这些特性逐渐增强。大豆分离蛋白的粘度随浓度增加而增大，数学模型为ｙ＝１．１０３ｅ~（０．６０２８ｘ）＋１．０６，表现为非牛顿假塑性流体。     

胡麻籽分离蛋白的乳化及凝胶特性研究

为促进胡麻籽分离蛋白在食品工业中的应用,研究了pH、盐浓度、蛋白质浓度等因素对其乳化特性的影响,并利用TA-XT2i质构仪研究的胡麻籽分离蛋白的凝胶特性.结果发现在0.1%～0.7%范围内,随着蛋白质浓度的增加,乳化活力和乳化稳定性快速提升;当蛋白质浓度高于0.7%以后,乳化特性指标变化趋于平缓;在pH 4.0时,胡麻籽分离蛋白的乳化活力和乳化稳定性最差,降低或升高pH均有利于乳化活性逐渐增强;低浓度的NaCl(0.1 mol/L)能提高胡麻籽分离蛋白的乳化活力;但NaCl的添加对胡麻籽分离蛋白乳化稳定性有明显的损伤作用.质构分析表明10%的胡麻分离蛋白凝胶比较柔软,具有良好的弹性、内聚性、胶着性、咀嚼性和回复性.     

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。     

Physico-Chemical Properties of the Flour, Protein Concentrate, and Protein Isolate of the Cupuassu (Theobroma grandiflorum Schum) Seed

ABSTRACT:  Defatted flour, protein concentrate, and protein isolate obtained from Amazonian cupuassu seeds were evaluated for their solubility properties, water and oil retention capacity, foam formation and stability, gelling properties, emulsifying ability, and emulsion stability. The protein contents of defatted flour, the concentrate, and the isolate were 27.65%, 31.18%, and 64.29%, respectively. As expected, the protein isolate exhibited higher solubility than the protein concentrate, achieving more than 90% solubility at pH 8.0. The flour and the protein concentrate, however, showed excellent water and oil retention capacities. High emulsifying capacity at pH 7.0 was also observed for all 3 products: 987 mL oil/g, 977 mL oil/g, and 1380 mL oil/g for the flour, protein concentrate, and protein isolate, respectively. Gelling properties were not exhibited by any of the products, but all of them exhibited good utilization potential, not only to enrich other foods but also to enhance relevant functional properties.     

大豆分离蛋白乳化性的研究

采用蛋白质乳化容量电导法,对不同浓度、ＰＨ和酶水解条件下大豆分离蛋白乳化容量和乳化稳定性进行测定,结果表明：大豆蛋白的乳化性在低密度时随浓度上升而增加,浓度达到６％以后趋于稳定;等电点时（ＰＨ４．５）,乳化性最差,偏离等电点后尤其在偏碱性条件下,乳化性明显增加,酶水解后,乳化性变化产大,水解度１７％时,乳化性最佳。     

大豆蛋白对鲢鱼肌原纤维蛋白凝胶特性的影响

将大豆分离蛋白经不同的变性温度及变性时间处理后,与鲢鱼肌原纤维蛋白以不同的比例混合制备热诱导凝胶。通过测定混合蛋白体系的凝胶强度及保水性,分析热变性大豆分离蛋白对混合凝胶特性的影响。结果表明,热变性后的大豆分离蛋白可以改善混合蛋白凝胶体系的凝胶强度及保水性,其中,大豆分离蛋白经过100℃变性180 min后,二者以1∶4的比例混合,得到的混合凝胶强度及保水性最佳。     

Foaming Properties of Whey Protein Isolate and λ‐Carrageenan Mixed Systems

Heating protein with polysaccharide under neutral or near neutral pH can induce the formation of soluble complex with improved functional properties. The objective of our research was to investigate the effects of λ‐carrageenan (λC) concentrations and pH on foaming properties of heated whey protein isolate (WPI) and λC soluble complex (h‐cpx) in comparison to heated WPI with added λC (pWPI‐λC), and unheated WPI with λC (WPI‐λC). In all 3 WPI‐λC systems at pH 7, increasing λC concentration led to improved foamability until a certain concentration before it decreased. Despite their higher viscosity, both heated systems (pWPI‐λC and h‐cpx) showed significantly better foamability and foam stability compared to WPI‐λC. Rheological results of foams with 0.25% λC suggested that higher elasticity and viscous films were produced in h‐cpx and pWPI‐λC systems corresponding to better foam stability. Foam microstructure images indicated that foams produced from h‐cpx had thicker film and consisted of smaller initial bubble area and more uniform bubble size. Results from the effect of pH (6.2, 6.5, and 7.0) further confirmed that stronger interactions between WPI and λC during heating contributed to the improved foaming properties. Foam stability was higher in h‐cpx system at all 3 pH levels, especially under pH 6.2 where there were strongest interactions between the biopolymers.     

冷等离子体处理改性大豆分离蛋白及改善其界面性能

该研究探讨了大豆分离蛋白（SPI）作为植物蛋白,在食品中应用广泛,但其界面性能较差,影响其在乳液食品中应用。该研究利用冷等离子体技术处理大豆分离蛋白（SPI）,研究其对SPI蛋白结构影响及其界面性能改善作用。结果表明,经冷等离子体处理60 s后,大豆分离蛋白的α-螺旋含量从31.93%下降到23.56%,其三级构象变的更为紧凑。大豆分离蛋白的表面性能、持水能力（WHC）和持油能力（FHC）均显著提高。同时,经冷等离子体处理后的蛋白溶液粒径分布逐渐变窄,ζ-电位绝对值显著增加。此外,随着冷等离子体处理时间的增加,大豆分离蛋白分散体的游离巯基含量从9.77 μmol/g蛋白（未处理SPI）增加到17.76 μmol/g蛋白（50 W,60 s）。经过冷等离子体处理后,大豆分离蛋白分散体的表面疏水性从2 330.9增加到3 680.7。利用冷等离子体处理的大豆分离蛋白的微观结构呈现更均匀的聚集。总之,该研究显示利用冷等离子体可以改变SPI蛋白结构及其物理特性并显著增强SPI界面性能,可以拓展SPI在食品中应用。     

胡麻籽分离蛋白的溶解性与起泡性研究

为促进胡麻籽分离蛋白在食品工业中的应用,研究了pH值、盐浓度、蛋白质浓度等因素对其水溶性、起泡性和泡沫稳定性的影响。pH值对胡麻籽分离蛋白溶解度的影响呈典型的V形曲线。NaCl浓度为0.4mol/L前后胡麻籽分离蛋白表现出明显的盐溶与盐析效应。在0.1%～0.8%范围内,提高蛋白质浓度能增强起泡性与泡沫稳定性。在等电点附近,胡麻籽分离蛋白的起泡性最差但却具有最强的泡沫稳定性。NaCl对胡麻籽分离蛋白的起泡性的影响与其对溶解性的影响有相同的趋势。蔗糖能提高胡麻籽分离蛋白的泡沫稳定性,但当浓度高于5%时,对起泡性有负面影响。     

大豆分离蛋白功能性质及其影响因素

作为一种食品添加剂,大豆分离蛋白广泛应用于各种各样的食品体系中。大豆分离蛋白的成功应用在于它具有多种多样的功能性质,功能性质是大豆分离蛋白最为重要的理化性质,如凝胶性、乳化性、起泡性、粘度等。本文主要综述大豆分离蛋白功能性质,并简要概述影响大豆分离蛋白功能性质的主要因素。