3种还原糖对芸豆清蛋白糖基化改性产物乳化性及结构的影响

将葡萄糖、乳糖、果糖与紫花芸豆清蛋白(kidney bean protein,KPI)进行美拉德反应,并分析美拉德反应产物的乳化性及结构变化。结果表明,可通过与葡萄糖、果糖和乳糖发生美拉德反应来改善芸豆蛋白的乳化活性及乳化稳定性,其中果糖改善效果最好,芸豆蛋白的乳化性由原来的37.52m2/g增加为98.69m2/g,乳化稳定性由16.88min增加到28.68min;芸豆蛋白与还原糖发生美拉德反应后,蛋白空间结构发生变化,表现为表面疏水性增强,表面巯基和总游离巯基含量降低,紫外吸收增加,内部荧光强度降低且发生红移,更利于蛋白吸附到油水界面,增强其乳化性。     

酪蛋白与还原糖美拉德反应产物抗氧化性的研究

采用酪蛋白同还原糖（葡萄糖∶乳糖=1∶1）发生美拉德反应,研究其美拉德反应产物（MRPs）的抗氧化活性,测定了MRPs的还原力和对DPPH自由基的清除率。根据单因素及正交实验结果表明,酪蛋白与还原糖反应得到的美拉德反应产物的抗氧化活性同反应物浓度、反应温度、反应时间、反应起始pH存在一定的量效关系,并且确定酪蛋白浓度为3%、反应温度为100℃、反应时间为6h、反应起始pH10时是最佳美拉德反应模式,此时MRPs的抗氧化活性较强,DPPH·清除率可达72.87%。     

高压均质对二十二碳六烯酸功能因子输送体系稳定性影响

以酪蛋白酸钠-葡萄糖美拉德反应产物（Millard reaction products,MRPs）作为乳化剂,在不同的均质条件下制备O/W型二十二碳六烯酸（docosahexaenoic acid,DHA）藻油乳状液,以相同条件下单独的酪蛋白酸钠作为对比,利用稳定性分析仪分析、贮藏期间的氧化程度分析和激光共聚焦显微镜观察对DHA藻油乳状液的物理稳定性、氧化稳定性和微观结构进行评价。结果显示：利用酪蛋白酸钠-葡萄糖MRPs制备的DHA藻油乳状液的物理稳定性和氧化稳定性远优于同等条件下单独的酪蛋白酸钠,说明酪蛋白酸钠经美拉德反应改性后具有优良的乳化性和抗氧化活性;同时,均质压力和次数对乳状液的稳定性和微观结构具有明显的影响。较优的工艺条件为均质压力95 MPa、均质3 次,此时酪蛋白酸钠-葡萄糖MRPs制备的DHA藻油乳状液的状态较好,Turbiscan稳定性分析仪对其扫描结果显示,乳状液只有轻微的顶部脂肪上浮和底部澄清,稳定性系数为1.55,小于其他各组;室温（25 ℃）贮藏28 d期间的总氧化值处于同期的最低水平;激光共聚焦显微镜下乳状液中油滴的粒径较小,主要分布在0.47～0.59 μm之间,且形态完整、较为均一。     

超声协同美拉德反应对酪蛋白乳化性和凝胶性的影响

讨论了超声波协同美拉德反应对酪蛋白美拉德反应及酪蛋白功能特性的影响。酪蛋白在不同功率超声处理后,与葡萄糖在湿热(95°C)条件下反应2.5 h。结果表明,在超声预处理条件下,反应的褐变程度变化不显著(P≥0.05);中间产物和接枝度显著提高(P0.05),450 W协同美拉德反应处理后中间产物含量和接枝度较未经超声预处理的分别提高了12.05%和29.28%;与未经超声波预处理酪蛋白相比,450 W协同美拉德反应处理酪蛋白的凝胶强度和持水性分别提高了1.16倍和1.39倍;扫描电镜结果表明,超声波协同美拉德反应处理酪蛋白所成凝胶结构较未经超声波预处理的更加均匀紧密,孔径更小;450 W协同美拉德反应处理酪蛋白的乳化活性和乳化稳定性分别提高了62.99%和83.63%;SDS-PAGE图谱表明,超声波协同美拉德反应处理后,酪蛋白分子质量增加,酪蛋白与葡萄糖发生了共价交联。以上结果表明超声波预处理可在一定程度上改善美拉德反应及其产物的特性。     

美拉德反应对豌豆蛋白水解物乳化性和抗氧化性的影响

本文考察了美拉德反应对不同商业蛋白酶(碱性蛋白酶、风味蛋白酶和复合蛋白酶)制备的豌豆蛋白水解物的理化性质、乳化性和抗氧化性的影响。豌豆蛋白水解物分别与葡萄糖、麦芽糊精和葡聚糖在pH7.0,60℃保温48h。结果:体系反应48h后游离氨基含量下降;希夫碱含量增加;反应物荧光强度下降。表明,豌豆蛋白水解物与糖发生了共价结合。SDS-PAGE进一步证实了高分子共聚物的生成。美拉德反应显著提高了风味蛋白酶和复合蛋白酶水解物的乳化能力,尤其是复合蛋白酶水解物与葡聚糖的反应产物表现出了极好的乳化活性和乳化稳定性。各美拉德反应产物均具有显著抑制脂质体氧化的能力(p<0.05)。所有糖中,葡聚糖制备的反应物具有最高的乳化活性和抗氧化活性。因此,葡聚糖参与的美拉德反应可作为提高豌豆蛋白水解物乳化性的一种有效方法,并完好保留水解物的抗氧化活性。     

糖基化反应对花生分离蛋白乳化性的影响

为通过糖基化提高花生分离蛋白的乳化性,探讨了接枝度、不同还原糖种类、反应温度以及还原糖比例对花生分离蛋白乳化性的影响。结果表明:采用葡萄糖与花生分离蛋白反应所得产物的接枝度较麦芽糖高,即葡萄糖的反应性好于麦芽糖;采用葡萄糖与麦芽糖糖基化后花生分离蛋白的乳化性均得到提高,且葡萄糖所得乳化活性较高,而麦芽糖所得乳化稳定性较高;反应温度高于花生分离蛋白的变性温度(60℃)时,其乳化性反而降低;花生分离蛋白与糖的质量比为1∶2时比1∶1和1∶3更有利于改善蛋白质的乳化性;糖基化改性后,花生分离蛋白的乳化性接近于食品中常用的酪蛋白酸钠。     

糖的种类对海参蛋白美拉德反应产物性质影响研究

以海参蛋白为研究对象，分别选择葡萄糖、果糖、乳糖、麦芽糖、葡聚糖为糖源，探究糖的种类对海参蛋白美拉德产物性质的影响，并对海参蛋白与糖在不同反应时间和pH条件下所得产物性质进行分析。通过接枝度、溶解性和乳化性的测定，得出接枝度大小依次为葡萄糖、乳糖、麦芽糖、果糖和葡聚糖糖化产物，溶解性整体基本随pH和反应时间的增大呈上升趋势，乳化性随反应时间的延长明显提高。基于傅里叶变换红外光谱和差示热量扫描法对不同种类糖和海参蛋白的美拉德反应产物的进行结构表征，结果表明，海参蛋白在糖化反应后3348 cm-1附近的峰向低波数发生了移动，移动的大小为葡萄糖<果糖<乳糖<麦芽糖<葡聚糖，说明糖化过程中发生了氢键缔合，同时海参蛋白美拉德产物的变性峰温度有所提高，稳定性增强。本研究为海参的高值化利用提供基础数据支撑。     

美拉德反应制备等电点澄清透明的乳清分离蛋白研究

本文旨在以乳清分离蛋白(WPI)为原料,研究其与糖类物质的美拉德反应制备得到产物在等电点附近的溶解性、乳化性(EAI)、乳化稳定性(ESI)和热稳定性等功能特性,为其在透明饮料中的应用奠定基础。在相对湿度79%,温度70℃的反应条件下制备得到乳清分离蛋白与L-乳糖的美拉德反应产物,聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)实验结果证实了美拉德反应使WPI中α-乳清蛋白和β-乳球蛋白分子量分别增加2~3 ku左右;邻苯二甲醛(OPA)结果表明在美拉德反应时间为12 h时,WPI中游离氨基酸含量减少35%左右;美拉德反应改性使其溶解性、乳化性(EAI)、乳化稳定性(ESI)和热稳定性都有显著提高(在10 min时EAI和ESI分别为0.35 m~2/g和20 min,为WPI的1.5倍和1.7倍);电位和粒径结果显示,乳清分离蛋白糖基化产物的溶解性和热稳定性增强是因为蛋白质表面引入糖分子的位阻效应所致,而非静电作用。     

美拉德反应产物的制备及在混合油脂微胶囊中的应用

为解决目前油脂微胶囊在高载量条件下包埋效率低、储藏稳定性不佳、粉体流动性能差等问题,本研究以酪蛋白酸钠与低聚异麦芽糖为原料通过湿法制备美拉德反应产物,以其为壁材,通过高压均质和喷雾干燥法对以中链甘油酯为主要组分的混合油脂进行包埋,最后对混合油脂微胶囊理化指标进行分析。通过单因素实验确定了美拉德反应产物制备最佳工艺条件:酪蛋白酸钠浓度为7%(w/v),酪蛋白酸钠与低聚异麦芽糖的比例为1:3(w/w),反应时间为120 min,反应温度为80℃,pH为8.0。在乳化阶段,同时添加2%单甘油脂肪酸酯与1%蔗糖脂肪酸酯,采用40与18 MPa二次均质,制得油脂载量高达68%(w/w)混合油脂微胶囊,其表面油和包埋率分别为3.01%和95.66%,卡尔系数和豪斯比分别为7和1.08。扫描电镜观察混合油脂微胶囊内外结构光滑致密,对混合油脂有良好的保护作用。60℃下贮藏30 d后,混合油脂微胶囊过氧化值仅9.06 mmol/kg,油脂保留率达90.57%。表明美拉德反应产物能有效保护芯材成分,抗氧化性能较强,为工业生产提供一定的工业指导方案。     

微波加热对乳清分离蛋白功能特性的影响及机制研究

本研究采用微波加热促进美拉德反应对乳清分离蛋白（Whey Protein Isolate,WPI）进行改性。以乳化性及抗氧化活性为主要指标,系统研究了微波功率、微波加热时间、pH以及乳糖与乳清粉质量比对乳清蛋白美拉德反应产物（Maillard Reaction Products,MRPs）功能特性的影响,对其工艺进行了优化,并对反应过程中二级结构的变化及氨基酸组成进行了分析。结果表明:优化后的微波加热条件为pH8.5、乳清蛋白-乳糖质量比5:5、微波加热时间7 min;在该条件下制备所得MRPs的乳化活力指数、乳化稳定指数和DPPH自由基清除率分别为0.35 m2/g、88.39 min和6.60%;红外分析结果显示乳糖与WPI发生了共价结合,微波加热促进了该反应的进程,导致氮羟基和羰基含量增多,产生了复杂的美拉德中间产物和醛酮类化合物;同时促使蛋白质二级结构由紧密向松散“溶胀”结构转化,在转变的过程中,大部分紧密有序结构首先转变成松散有序结构,进而转变成松散无序状态,并可能伴随小部分紧密结构经长时间加热后相互转变。氨基酸分析进一步证实,微波加热降低了体系氨基酸总量,可能是WPI自由氨基酸参与美拉德反应所致。     

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。     

Emulsifying Properties of Food Proteins Conjugated with Glucose or Lactose by Two Methods (Spray-Drying Or Freeze-Drying)

Emulsifying properties of two commercial food proteins (plasma protein or egg albumen) conjugated with two sugars (glucose or lactose) by spray-drying or lyophylization were studied. Changes in protein structure were determined by sodium dodecyl sulfate-polyacrylamide gel electrophoresis, sulfhydryl group, Fourier transform infrared spectroscopy and differential scanning calorimetry, emulsion properties (emulsion capacity and stability, emulsion work, and emulsifying activity index). Protein conjugation increased proteins molecular weight and decreased sulfhydryl groups, coinciding with lower denaturation enthalpies, corroborating structural changes by conjugation with glucose or lactose by either spray-drying or freeze-drying. Glucose conjugation of the proteins employed at the experimental conditions resulted in structural changes that emulsify more oil with no detrimental effect on emulsion superficial area formation. Although freeze-drying conjugation improved emulsifying properties, spray-drying also enhanced these properties, as compared to non-conjugated proteins. Spray-drying was a faster way to conjugate food proteins via Maillard reaction with improved emulsifying properties.     

Maillard Reaction Products as Encapsulants for Fish Oil Powders

The use of Maillard reaction products for encapsulation of fish oil was investigated. Fish oil was emulsified with heated aqueous mixtures comprising a protein source (Na caseinate, whey protein isolate, soy protein isolate, or skim milk powder) and carbohydrates (glucose, dried glucose syrup, oligosaccharide) and spray‐dried for the production of 50% oil powders. The extent of the Maillard reaction was monitored using L*, a*, b* values and absorbance at 465 nm. Encapsulation efficiency was gauged by measurement of solvent‐extractable fat and the oxidative stability of the fish oil powder, which was determined by assessment of headspace propanal after storage of powders at 35 °C for 4 wk. Increasing the heat treatment (60 °C to 100 °C for 30 to 90 min) of sodium caseinate‐glucose‐glucose syrup mixtures increased Maillard browning but did not change their encapsulation efficiency. The encapsulation efficiency of all heated sodium caseinate‐glucose‐glucose syrup mixtures was high, as indicated by the low solvent‐extractable fat in powder (<2% powder, w/w). However, increasing the severity of the heat treatment of the sodium caseinate‐glucose‐glucose syrup mixtures reduced the susceptibility of the fish oil powder to oxidation. The increased protection afforded to fish oil in powders by increasing the temperature‐time treatment of protein‐carbohydrate mixtures before emulsification and drying was observed irrespective of the protein (sodium caseinate, whey protein isolate, soy protein isolate, or skim milk powder) and carbohydrate (glucose, glucose/dried glucose syrup, or oligosaccharide/dried glucose syrup) sources used in the formulation. Maillard reaction products produced by heat treatment of aqueous protein‐carbohydrate mixtures were effective for protecting microencapsulated fish oil and other oils (evening primrose oil, milk fat) from oxidation.     

The dual effects of Maillard reaction and enzymatic hydrolysis on the antioxidant activity of milk proteins

The objective of this study was to determine the enhanced effects on the biological characteristics and antioxidant activity of milk proteins by the combination of the Maillard reaction and enzymatic hydrolysis. Maillard reaction products were obtained from milk protein preparations, such as whey protein concentrates and sodium caseinate with lactose, by heating at 55°C for 7 d in sodium phosphate buffer (pH 7.4). The Maillard reaction products, along with untreated milk proteins as controls, were hydrolyzed for 0 to 3 h with commercial proteases Alcalase, Neutrase, Protamex, and Flavorzyme (Novozymes, Bagsværd, Denmark). The antioxidant activity of hydrolyzed Maillard reaction products was determined by reaction with 2,2′-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) diammonium salt, their 1,1-diphenyl-2-picrylhydrazyl radical scavenging activity, and the ability to reduce ferric ions. Further characteristics were evaluated by the o-phthaldialdehyde method and sodium dodecyl sulfate-PAGE. The degree of hydrolysis gradually increased in a time-dependent manner, with the Alcalase-treated Maillard reaction products being the most highly hydrolyzed. Radical scavenging activities and reducing ability of hydrolyzed Maillard reaction products increased with increasing hydrolysis time. The combined products of enzymatic hydrolysis and Maillard reaction showed significantly greater antioxidant activity than did hydrolysates or Maillard reaction products alone. The hydrolyzed Maillard reaction products generated by Alcalase showed significantly higher antioxidant activity when compared with the other protease products and the antioxidant activity was higher for the whey protein concentrate groups than for the sodium caseinate groups. These findings indicate that Maillard reaction products, coupled with enzymatic hydrolysis, could act as potential antioxidants in the pharmaceutical, food, and dairy industries.     

大豆分离蛋白超声处理对其与木糖美拉德反应及产物乳化能力的影响

将大豆分离蛋白（soybean protein isolate,SPI）经过超声波预处理不同时间,然后与木糖（xylose,XYL）以质量比4∶1在湿热条件（90?℃、6?h）下发生美拉德反应制备美拉德产物（Maillard reaction products,MRPs）,并以此产物为乳化剂、大豆油为分散相制备乳状液,研究SPI超声处理对其与XYL美拉德反应及所得MRPs乳化能力的影响。结果表明：对SPI进行超声处理可以显著促进其与XYL之间的美拉德反应,并提高相应MRPs的Zeta电位、荧光强度及乳化能力。粒径分析和分层指数分析表明,与天然SPI相比,其经超声处理后再与XYL发生美拉德反应降低了相应MRPs稳定乳液在环境离子强度、加热及pH值发生变化时的聚集程度,但是对乳液的分层情况没有明显的改善作用。     

大豆分离蛋白与麦芽糊精的Maillard反应性及产物乳化性质研究

以SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳和毛细管电泳研究了大豆分离蛋白-麦芽糊精的Maillard反应形成的共聚物。电泳分析表明:7S亚基与麦芽糊精的反应性较高,而且在文中所研究的蛋白质与多糖质量比的范围内,7S亚基都能与麦芽糊精发生定量的共聚合反应,形成分子特性高度一致的共聚物;而11S亚基与麦芽糊精间的反应性较低,共聚物的分子特性受蛋白质与多糖质量比的影响。共聚物在pH7.0和pH4.5时的乳化性能优于酪朊酸钠,尤其是在pH4.5时具有优良的乳化稳定性。但在较高NaCl浓度时的乳化活性与大豆分离蛋白相比没有明显的改善,其乳化稳定性则明显优于酪朊酸钠。     

酶法水解乳糖与热处理偶联对牛乳Maillard反应的影响

旨在探讨乳糖水解程度及热处理方法与Maillard反应的关系,鲜牛乳用中性乳糖酶处理获得不同水解程度的低乳糖牛乳,然后对牛乳进行不同的热处理,处理后的样本进行Maillard反应程度评价。采用葡萄糖氧化酶法测定不同水解时间的牛乳中葡萄糖质量浓度和乳糖水解率,用高效液相色谱法和紫外分光光度法分别测定水解后牛乳经不同热处理后的糠氨酸和5-羟甲基糠醛(5-hydroxymethylfurfural,5-HMF)含量及牛乳褐变程度的OD值。结果表明,随着乳糖水解时间的延长,牛乳中的葡萄糖含量呈增加的趋势,葡萄糖质量浓度从0.00 mg/100 m L增加到1 721.33 mg/100 m L,但增加趋势逐渐变缓;乳糖水解率从0%增加到70.33%,水解时间2.0 h后的牛乳水解率达到了50%以上。糠氨酸含量呈上升的趋势(P0.05),水解时间在3.0 h以上并经75℃、30 min热处理的牛乳,糠氨酸含量超过了190 mg/100 g pro;水解时间为0.5 h及以上并经75℃、15 s热处理的牛乳,糠氨酸含量超过了12 mg/100 g pro。生鲜牛乳和水解后经75℃、30 min热处理的牛乳,均未检测到5-HMF,水解后经75℃、15 s热处理的牛乳,随乳糖水解时间的延长,牛乳中5-HMF含量增加显著(P0.05)。牛乳的褐变程度随乳糖水解时间显著增加(P0.05),且乳糖酶水解后75℃、30 min热处理的牛乳的褐变程度明显高于75℃、15 s热处理的牛乳。本研究结果说明,乳糖经过酶水解后的牛乳,长时间热处理会加重乳Maillard反应,影响乳的蛋白质品质。