葡聚糖-大豆分离蛋白耦联接枝工艺优化及接枝产物理化特性研究

为研究条件温和、高接枝度、低褐变程度的糖接枝技术,以葡聚糖、大豆分离蛋白为原料,研究大豆分离蛋白-葡聚糖接枝物的制备工艺。选取物料比、接枝温度及接枝时间进行单因素实验;采用物料比、接枝温度及接枝时间为变量,以接枝度(DG)为响应值,通过响应面实验设计,优化糖接枝蛋白制备工艺,并进行理化特性分析。结果表明,糖接枝反应的最佳工艺条件为:蛋白:糖(质量比)1:1.2,接枝温度83 ℃,接枝时间7.3 h,此工艺条件下,接枝度可达56.38%,褐变程度为0.041。分别以聚丙烯酰胺电泳、氨基酸分析鉴定糖接枝蛋白,表明葡聚糖以共价键接枝在蛋白上。糖接枝蛋白在pH为7.0处的溶解性与原蛋白相比提高40.48%;乳化活性和乳化稳定性明显提高,分别比原蛋白提高69.76%和62.11%。     

大豆蛋白-海藻酸钠共价复合物制备条件的优化

以大豆分离蛋白和海藻酸钠为原料,干热法制备大豆蛋白-海藻酸钠共价复合物以改善大豆蛋白的乳化特性.单因素试验结果表明,反应温度、反应时间、海藻酸钠添加量均对制备的共价复合物的乳化性和乳化稳定性有显著影响(P＜0.01).在单因素试验的基础上,采用响应面法对大豆蛋白-海藻酸钠共价复合物制备条件进行优化.以乳化性为响应值,大豆蛋白-海藻酸钠共价复合物制备的最佳条件是:反应时间10.4 h,反应温度43.8℃,海藻酸钠添加量33.4％;以乳化稳定性为响应值,大豆蛋白-海藻酸钠共价复合物制备的最佳条件是:反应时间7.6h,反应温度43.3℃,海藻酸钠添加量33.4％.     

干法糖基化改性提高大豆分离蛋白的乳化性

在干热条件下,大豆分离蛋白与葡聚糖两种大分子通过Maillard反应进行共价键合,以共价物的乳化活性为指标,确定影响糖基化蛋白乳化活性的因素依次为:反应温度＞反应时间＞pH＞底物配比,最佳工艺条件为:反应温度70℃,反应时间24 h,糖-蛋白(2:1),pH 8.0.以共价物的乳化稳定性为指标,确定了影响糖基化蛋白乳化稳定性的因素依次为:底物配比＞反应时间＞反应温度＞pH.最佳工艺条件为:糖-蛋白(3:1),反应时间24 h,反应温度70℃,pH8.0.通过聚丙烯酰胺凝胶电泳验证了大豆分离蛋白与葡聚糖发生了接枝反应.     

琥珀酰化提高大豆分离蛋白乳化性的研究

为了提高大豆分离蛋白(SPI)的乳化性,采用琥珀酸酐对大豆分离蛋白进行酰化改性。系统研究了SPI质量分数、琥珀酸酐用量和反应温度对大豆分离蛋白乳化性的影响,建立以上3因素与乳化活性和乳化稳定性关系的数学模型,并利用响应面法优化出大豆分离蛋白琥珀酰化的适宜条件:SPI质量分数6.5%、反应温度49℃、琥珀酸酐添加量11.5%。该条件下制备的琥珀酰化蛋白的乳化活性和乳化稳定性与未改性的大豆分离蛋白相比较,分别提高了2.98倍和4.86倍。     

响应面法优化大豆分离蛋白复合酶法糖基化交联改性工艺研究

大豆分离蛋白(SPI)用木瓜蛋白酶适度水解再与氨基葡萄糖在转谷氨酰胺酶的作用下进行糖基化交联改性,制备高乳化性能SPI。在单因素实验基础上以氨基葡萄糖与SPI质量比、SPI水解度和交联反应时间为自变量,以乳化活性为响应值,利用响应面法对SPI糖基化改性条件进行优化。结果表明:最佳反应条件为氨基葡萄糖与SPI质量比0.96∶1、SPI水解度0.64%、交联反应时间3.29 h。在最佳反应条件下,改性SPI乳化活性为16.97 m2/g,是未改性SPI乳化活性的3.25倍,乳化稳定性提高了35个百分点,达到96%。     

微波辅助糖基化对大豆分离蛋白乳化性的影响

该文采用微波辅助糖基化改性大豆分离蛋白以提高大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)的乳化性。通过单因素实验研究微波时间、大豆分离蛋白与葫芦巴胶质量比、糖基化反应时间、反应温度对改性大豆分离蛋白乳化性的影响,并运用响应面法优化微波辅助糖基化改性大豆分离蛋白的最佳工艺条件,研究结果显示,在微波时间3 min、SPI与葫芦巴胶质量比1∶3、反应时间41 min、反应温度58℃时,改性大豆分离蛋白乳化性达到最高,糖基化程度达到最佳的水平,与只进行微波改性的大豆分离蛋白相比,乳化活性提高了51.33%,乳化稳定性提高了294.14%;与未改性的大豆分离蛋白相比,乳化活性提高了88.67%,乳化稳定性提高了788.84%。利用红外光谱和紫外光谱表征改性产物,结果表明大豆分离蛋白与葫芦巴胶发生了糖基化反应。     

大豆蛋白-瓜尔豆胶水解物Maillard反应共聚物的乳化特性研究

研究了不同水解时间的瓜尔豆胶对蛋白质-多糖Maillard反应共聚物的乳化特性的影响及不同水相条件下共聚物与酪朊酸钠乳化特性的差异。研究表明,瓜尔豆胶的酸水解时间对大豆分离蛋白-多糖共聚物的乳化活性和乳化稳定性都有明显的影响。水解40min的瓜尔豆胶与大豆分离蛋白反应10 d的共聚物具有优良的乳化性能;在0.3mol/L NaCl和pH 4.0的酸性条件下,共聚物的乳化活性和乳化稳定性都明显高于商品乳化剂酪朊酸钠;在90℃热处理60 min后其乳化活性和乳化稳定性仍接近未经热处理时的酪朊酸钠的乳化活性和稳定性。该共聚物作为安全高效的天然高分子食品乳化剂具有广阔的应用前景。     

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。     

乳清蛋白-海藻酸钠的制备及其特性的测定

将海藻酸钠通过糖基化反应引入乳清蛋白,制备乳清蛋白-海藻酸钠复合物,探讨干法条件下反应时间、反应温度、海藻酸钠与乳清蛋白质量配比对复合物接枝度和溶解度的影响,确定了最佳糖基化条件为反应时间6.3 d,反应温度56.1℃,海藻酸钠与乳清蛋白质量配比4.1∶1。在此条件下,乳清蛋白-海藻酸钠共价复合物的接枝度为75.89%、溶解度为32.56%与理论预测值基本相符。     

大豆分离蛋白-麦芽糊精Maillard反应共聚物的乳化特性研究

研究了不同相对湿度(RH)下反应的大豆分离蛋白-麦芽糊精的Maillard共聚物的乳化特性。研究发现,蛋白质与多糖质量比R为3∶1的共聚物在79%RH下反应7d具有良好乳化活性,其在pH7.0和pH4.0时的乳化活性和乳化稳定性都接近商品乳化剂酪朊酸钠,在0.2mol/LNaCl时的乳化活性也明显优于酪朊酸钠,但乳化活性却低于大豆分离蛋白。90℃短时间热处理不影响共聚物的乳化活性,其乳化稳定性也优于酪朊酸钠,长时间的热处理降低了乳化稳定性。     

大分子拥挤环境下多糖对蛋白肽的修饰研究

采用胃蛋白酶适度水解大豆分离蛋白得到蛋白肽,在大分子拥挤环境下通过Maillard反应制备蛋白肽-葡聚糖共价复合物(Hydrolated Soy Protein Isolated-Dextran Conjugates,HDC),采用十二烷基磺酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)技术证实大豆7S球蛋白和葡聚糖发生了共价结合,并通过乳化剪切机、荧光分光光度计、差示扫描量热仪和粒度分布仪等对其接枝度、溶解性、热稳定性、抗氧化性和乳化性能进行系统分析。结果表明:大分子拥挤环境下大豆水解蛋白肽-葡聚糖60℃反应4 h就可以形成较高接枝度的共价复合物,溶解性较大豆分离蛋白(Soybean protein isolated,SPI)和大豆分离蛋白-葡聚糖(Soybean Protein Isolated-Dextran Conjugates,SDC)有所提高,热稳定性好,HDC的自由基清除率明显高于大豆水解蛋白和它与葡聚糖的混合物,达到66.39%,且羟自由基清除率高于维生素C,HDC的乳液粒径最小并具有优越的乳化稳定性。     

超声-琥珀酰化复合改性提高大豆分离蛋白乳化性的研究

为提高大豆分离蛋白的乳化性,采用超声和琥珀酰化两种方法对大豆分离蛋白进行复合改性。通过单因素实验研究底物浓度、超声功率、超声时间、琥珀酸酐添加量和酰化反应温度对大豆分离蛋白乳化性的影响。在单因素实验的基础上,运用响应面法优化出超声-琥珀酰化改性大豆分离蛋白的适宜条件:超声功率569.36W、超声时间9.79min、酰化温度49.72℃。该条件下制得的改性大豆分离蛋白的乳化活性和乳化稳定性与未改性的大豆分离蛋白相比较,分别提高了3.05倍和4.65倍。     

超声-烷基化对大豆分离蛋白乳化稳定性的影响

采用超声联合烷基化处理大豆分离蛋白,研究其对大豆分离蛋白乳化稳定性的影响。经红外表征改性的大豆分离蛋白,采用超声联合烷基化处理后发生了烷基化反应。以乳化稳定性为监控指标,通过单因素试验研究超声功率、超声时间、底物含量、还原剂添加量、烷基化反应时间对大豆分离蛋白乳化稳定性的影响;运用响应面法优化超声-烷基化改性大豆分离蛋白的最佳工艺条件,结果表明:在超声功率468.61 W、超声时间6.10min、底物含量1%、还原剂添加量0.16%时,改性大豆分离蛋白乳化稳定性最高。与仅超声、烷基化改性的大豆分离蛋白相比,乳化稳定性分别提高了97%和24%;与未改性的大豆分离蛋白相比,乳化稳定性提高了210%。     

米糠蛋白-阿拉伯木聚糖接枝复合物制备及其功能性质研究

在湿热条件下通过美拉德反应制备米糠蛋白与阿拉伯木聚糖接枝复合物。以接枝度为指标,进行单因素和Box-Behnken响应面试验优化糖蛋白接枝物的制备工艺条件。结果表明:糖蛋白接枝物的最佳制备工艺条件为接枝反应溶液pH控制在10,接枝反应时间48 min,阿拉伯木聚糖与米糠蛋白质量比2.2:1,接枝反应温度50℃,此时接枝度为34.01%。与单独的米糠蛋白相比,米糠蛋白与阿拉伯木聚糖接枝复合物持水性升高,乳化性和乳化稳定性有所改善,可扩大米糠蛋白在食品工业中的应用。     

木瓜蛋白酶改性对大豆分离蛋白乳化性能的影响

研究了木瓜蛋白酶改善大豆分离蛋白的乳化性能,分析了不同底物浓度、酶质量分数、酶解时间对其乳化活性和乳化稳定性的影响,通过正交实验优化了大豆分离蛋白的酶解条件,即:底物浓度为6%,酶质量分数为0.15%,酶解时间为0.5 h,在该条件下大豆分离蛋白溶液的乳化活性和乳化稳定性分别提高了20%和18%。其中底物浓度是最重要的影响因素,酶质量分数次之,酶解时间影响最小。     

乳清分离蛋白-葡聚糖接枝物Pickering乳液的稳定性研究

为提高蛋白基Pickering乳液稳定性,采用美拉德反应制备乳清分离蛋白(WPI)-葡聚糖(Dex)接枝物,然后利用该接枝物制得蛋白基固体颗粒,再与中链甘油三酯制备Pickering乳液,考察WPI-Dex接枝物对蛋白基固体颗粒乳化活性、乳化稳定性和蛋白基Pickering乳液乳析指数的影响,以及Pickering乳液在不同pH、加热温度、贮藏时间下粒径的变化。结果表明：扫描电镜观察到共价接枝Dex将WPI形貌结构由球状转变为片状,十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳证实干法美拉德反应成功制备了WPI-Dex接枝物;与WPI相比,WPI-Dex接枝物的乳化活性和乳化稳定性分别增加了57.8%和138.5%;WPI和WPI-Dex接枝物Pickering乳液贮藏30 d时的乳析指数分别为52.3%和36.0%,WPI-Dex接枝物使Pickering乳液的乳析稳定性提高了31.2%;WPI-Dex接枝物Pickering乳液具有良好的pH稳定性、热稳定性和贮藏稳定性。综上,蛋白质糖基化接枝修饰是提高天然蛋白质Pickering乳液稳定性的有效方法。     

巯基乙醇对大豆分离蛋白热致聚合物界面性质的影响

为探讨β-巯基乙醇对大豆分离蛋白热致聚合物界面性质的影响,以大豆分离蛋白为原料,在pH7.0、90 ℃加热添加和不添加β-巯基乙醇（2 mmol/L）浓度为10 mg/mL的大豆分离蛋白溶液0 h和10 h,制备不同大豆分离蛋白质热致聚合物。观察了大豆分离蛋白、添加β-巯基乙醇大豆分离蛋白、大豆分离蛋白热致聚合物和β-巯基乙醇大豆分离蛋白热致聚合物的微观形态、游离巯基含量的变化,同时比较了起泡能力、泡沫稳定性、乳化活性、乳化稳定性、表面疏水性和浊度的差异。结果表明,大豆分离蛋白和添加β-巯基乙醇大豆分离蛋白呈现无规则状态,大豆分离蛋白热致聚合物为有规则的球状颗粒,而β-巯基乙醇大豆分离蛋白热致聚合物部分形成球状聚合物部分形成无规则聚合物。添加β-巯基乙醇改善了大豆分离蛋白的界面性质。与大豆分离蛋白相比较,添加β-巯基乙醇大豆分离蛋白和添加β-巯基乙醇大豆分离蛋白热致聚合物的起泡能力分别提高了64.56%和95.77%,乳化活性提高的幅度分别为12.94%和14.61%。添加β-巯基乙醇大豆分离蛋白和添加β-巯基乙醇大豆分离蛋白热致聚合物在长时间储藏中表现出良好的乳化稳定性和泡沫稳定性。这种良好的界面性质源于β-巯基乙醇的加入赋予聚合物具有更高的游离巯基含量和表面疏水性。并且本实验建立了4种样品的泡沫稳定性和乳化稳定性随时间变化的Rational函数和Linear函数经验模型,为大豆分离蛋白质的实际应用奠定了理论基础。     

大豆分离蛋白-麦芽糊精接枝聚合度的工艺优化

为了确定大豆分离蛋白-麦芽糊精(SPI-MD)接枝聚合程度的反应条件,对接枝聚合反应的工艺进行分析。以大豆分离蛋白和麦芽糊精聚合的反应温度、反应时间、SPI浓度、MD/SPI配比做为试验因子,SPI-MD接枝聚合度(DG)为响应值,采用中心旋转组合试验设计进行试验,应用响应面分析法对SPI-MD反应过程中的各反应条件进行分析,优化反应条件参数,以求得到不同接枝度的SPI-MD接枝反应共聚物。结果表明:4个因素对DG值的影响大小依次为反应温度>SPI浓度>MD/SPI配比>反应时间,并分别确定了接枝度为10%、20%、30%、40%的试验条件。     

超声强化制备大豆蛋白-乳糖接枝物工艺条件的优化

本文通过单因素结果并结合中心组合设计和相应面分析,研究了超声强化制备大豆分离蛋白(SPI)-乳糖接枝物的反应条件对接枝度的影响并得到了数学模型,优化了超声促进接枝反应的条件。结果表明:超声功率、超声时间和蛋白浓度对大豆蛋白-乳糖接枝物的接枝程度影响显著(P<0.05)。超声强化制备SPI-乳糖接枝物的最佳工艺条件为:超声功率250W,超声时间25 min,蛋白浓度为11 mg/mL,在此工艺条件下,接枝度最高可达到45.53%。结果表明:超声可以显著提高大豆蛋白-乳糖的接枝速率。     

糖基化处理对绿豆分离蛋白功能特性的影响

为探讨糖基化处理对绿豆分离蛋白的功能特性影响,通过测定接枝度,红外光谱分析,以及对溶解性,乳化性和乳化稳定性,起泡性和起泡稳定性进行了探究。结果表明:相比于麦芽糖,采用葡萄糖与绿豆分离蛋白反应所得产物的接枝度较高,更易于反应;红外光谱显示有蛋白和糖的共价复合物生成,且α-螺旋和β-转角结构含量升高,其他两种二级结构组成降低;糖基化后的绿豆分离蛋白溶解度得到改善,且葡萄糖优于麦芽糖;糖基化后绿豆分离蛋白的乳化活性和乳化稳定性均得到提高,且麦芽糖效果更好;糖基化后绿豆分离蛋白的起泡性和泡沫稳定性均得到提高,且葡萄糖效果更明显。