高压均质对天然和热变性大豆蛋白-磷脂水包油型乳状液功能性质的影响

为揭示大豆蛋白和大豆卵磷脂在油-水界面层的交互作用及复合微乳体系的稳定机制,探究了温度(20、60℃)和均质压力(0~80 MPa)的协同作用对蛋白质-磷脂复合乳化体系功能性质的影响。结果显示:相比于天然大豆蛋白与磷脂(native soybean isolate-lecithin,NSI-Lec)形成的乳状液,热变性大豆蛋白与磷脂(denatured soybean isolate-lecithin,DSI-Lec)的乳状液功能性质随均质压力的变化更明显。NSI-Lec乳液在均质压力达到80 MPa时乳化性、乳化稳定性及电位变化不再显著,但DSI-Lec乳液在该条件下功能性质继续提高。当均质压力高于40 MPa时,DSI-Lec乳液的乳层析指数明显下降,说明乳液更加稳定。粒径分布结果表明:NSI-Lec乳液呈双峰粒径分布,DSI-Lec乳液在均质压力高于20 MPa后粒度分布曲线向小粒径方向移动,且当均质压力达到80 MPa时粒径分布呈现单峰。激光共聚焦显微镜结果显示,DSI-Lec乳液随均质压力的提升分布更均匀,乳液连续性较好。     

高压均质对大豆蛋白乳液性质影响的研究进展

大豆蛋白作为一种高分子蛋白质,具有良好双亲性和表面活性,可通过在油水界面形成粘弹性蛋白层的方式在乳液中起到乳化作用,从而提高乳液体系的稳定性。高压均质技术是一种通过静高压和均质阀产生的综合效应从而改变蛋白质的结构和加工特性的新型非热加工技术,可以制备纳米级的大豆蛋白乳液。本文聚焦大豆蛋白乳液,阐述了高压均质制备大豆蛋白乳液的过程以及均质条件的影响,分析总结了高压均质处理对大豆蛋白乳液结构（粒径、ζ-电位、空间结构）和功能特性（流变特性、乳化性能和凝胶性能）影响的国内外研究进展及作用机理。最后,针对目前研究进展对高压均质在大豆蛋白乳液的加工应用做出展望,以期为大豆蛋白乳液的研究提供一定的帮助。     

酸性条件下高压均质对大豆蛋白结构与功能特性的影响

通过还原电泳、粒度分布以及内源荧光扫描光谱等手段研究了酸性条件(pH3.0)下高压均质处理对大豆蛋白结构的影响,并测定了改性样品功能特性的变化。结果表明,酸性条件下高压均质对大豆蛋白亚基组成影响较小。随着均质压力的上升,改性样品的粒径呈现先增大后下降的趋势,在40MPa时达到最大值,为94.33nm;而内源扫描最大吸收波长λmax也呈现先增大后下降的过程,表明大豆蛋白结构先展开后聚集,在20MPa时,其λmax为336.0nm,展开程度达到最大。功能特性方面,均值压力为20MPa时能有效改善大豆蛋白的溶解性;其乳浊液的粒径随着均质压力的增大而不断下降。      

酸性条件下高压均质对大豆蛋白结构与功能特性的影响

通过还原电泳、粒度分布以及内源荧光扫描光谱等手段研究了酸性条件(pH3.0)下高压均质处理对大豆蛋白结构的影响,并测定了改性样品功能特性的变化。结果表明,酸性条件下高压均质对大豆蛋白亚基组成影响较小。随着均质压力的上升,改性样品的粒径呈现先增大后下降的趋势,在40MPa时达到最大值,为94.33nm;而内源扫描最大吸收波长λmax也呈现先增大后下降的过程,表明大豆蛋白结构先展开后聚集,在20MPa时,其λmax为336.0nm,展开程度达到最大。功能特性方面,均值压力为20MPa时能有效改善大豆蛋白的溶解性;其乳浊液的粒径随着均质压力的增大而不断下降。     

大豆蛋白-磷脂酰胆碱纳米乳液高压均质工艺研究

以高压均质技术制备大豆蛋白-磷脂酰胆碱纳米乳液,对其特性及稳定性进行试验分析,通过单因素响应面优化确定大豆蛋白-磷脂酰胆碱复合成稳定纳米乳液最优配比:大豆蛋白添加量1.5%,大豆磷脂酰胆碱添加量0.22%,高压均质压力100 MPa,此条件下大豆蛋白-磷脂酰胆碱纳米乳液平均粒径217.43 nm,TSI为3.02,乳化产率为93.35%。     

红外光谱研究超声促聚集作用对大豆蛋白-磷脂结构与功能的影响

大豆分离蛋白和大豆卵磷脂在中性条件下(pH 7.0)复合后,可自发组成蛋白质-磷脂复合体系,但仍有部分未自组装的蛋白质和磷脂存在于溶液中。为实现蛋白质-磷脂最大程度复合,解析复合体系功能性质与大豆蛋白二级结构间的构效关系,本研究采用"超声改性-结构变化-功能表达"的研究理念,采用傅里叶变换红外光谱法研究体系结构变化,测定持水性、持油性、凝胶质地剖面并分析其功能性质。结果表明:超声处理会显著改善大豆蛋白-磷脂复合体系的功能性质,超声时间较短时,持水性、持油性等功能性质随功率的增加先升高后降低;超声时间较长时,功能性质随功率的增加持续降低。傅里叶变换红外光谱分析发现低、中功率条件下,大豆蛋白二级结构中β-折叠相对含量较多而α-螺旋结构相对含量较少,说明大豆蛋白与磷脂间的交互作用更明显。超声波作用下复合体系凝胶质地剖面分析表明,功能性质与蛋白质的二级结构改变具有一定的关联性。以上结果说明,适当的超声处理有助于改变大豆蛋白-磷脂复合体系的结构并提升其功能性质。     

高压均质对大豆分离蛋白-大豆异黄酮相互作用及其复合物功能性质的影响

为探明高压均质处理对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)和大豆异黄酮(soy isoflavone,SI)之间相互作用及其复合物功能性质的影响,并确定最佳处理条件,本实验研究10 mg/mL SPI分别与0、0.2、2 mg/mL SI所形成复合物的结构和功能特性随均质压力条件变化的规律。采用紫外光谱、荧光光谱和傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)分析不同均质条件下复合物构象变化,以粒径、Zeta电位、溶解度和疏水性表征不同均质条件下复合物的流体动力学半径和功能特性。荧光光谱结果表明SI对SPI的荧光猝灭机制为静态猝灭。在压力为80 MPa、SI质量浓度为0.2 mg/mL时,粒径分布稳定,Zeta电位绝对值、溶解度、疏水性均显著提高(P<0.05)。紫外光谱和FTIR结果表明SPI中色氨酸残基附近的微环境亲水性增强,SPI二级结构发生改变。     

高压均质技术对大豆蛋白结构和发酵特性影响研究进展

近年来,随着“植物基”食品的研究热情高涨,有关大豆基发酵酸奶的研究逐渐受到人们的青睐。在食品工业中常利用高压均质技术对大豆蛋白乳液进行改性,使其表现出优良的加工特性。大豆在高压均质作用下,蛋白聚集体结构展开,多肽链上各亚基发生解离、重排。蛋白质结构的变化导致其表面疏水性增加,溶解度、乳液稳定性增强。高压均质通过改善大豆蛋白的构象,使酸豆乳的持水力增强,感官品质提升。本文主要概述了有关高压均质技术对大豆蛋白质构象及发酵特性影响的国内外研究进展,并分析了该领域的发展趋势,为大豆酸乳的深入研究提供一定的帮助。     

高压均质对大豆分离蛋白功能性质的影响

为了了解高压均质技术对大豆分离蛋白（SPI）功能性质的影响,采用不同的均质压力、均质次数和料液比对大豆分离蛋白溶液进行了高压均质处理,并分析处理前后SPI功能性质的变化.结果表明：高压均质可在一定程度上提高SPI的溶解性、乳化活性及其稳定性和起泡性及泡沫稳定性.均质压力在0～70 MPa的范围内升高时,SPI的溶解性、乳化稳定性、起泡性和泡沫稳定性得到了相应的改善,而乳化活性在压力为40 MPa时达到最高;均质次数由1次向3次增加时,SPI的乳化稳定性、起泡性及泡沫稳定性得到了提高,而溶解性和乳化活性则降低;均质物料料液比在1∶16～1∶8 （g∶mL）的范围内逐步增大时,SPI的各项功能性质均有不同程度的提高,并在料液比为1∶8时达到了最高值.     

高压均质对大豆分离蛋白功能性质的影响

本文以商业大豆分离蛋白（Soy protein isolate,SPI）为原料,分别通过酶解、均质联合酶解制备了蛋白纳米颗粒（Soy protein nanoparticles,SPNPs）,对比分析了SPNPs的粒径、多相分散系数及微观形态、傅里叶红外光谱、内源荧光等结构特征,以及内部作用力、表面疏水性、Zeta电位、两亲特性、乳化性与起泡性等物化特性。研究发现：SPI粒径较大（230.00 nm）,低水解度（3%）酶解和均质联合酶解处理制备的SPNPs粒径减小（64.20~144.80 nm）,呈小球形。二级结构分析表明均质联合酶解制备SPNPs的α-螺旋/β-折叠比例（约45%）较高。与单一酶解所制SPNPs相比,均质联合酶解制备的SPNPs在中性条件时具有更强负电荷（−33 mV）,表面疏水性更高,乳化和起泡性能更强。内部作用力结果表明疏水相互作用主导了纳米颗粒结构的形成,氢键和二硫键分别为维持纳米颗粒外部和内部结构的主要作用力。上述结果表明均质协同酶解处理为绿色制备多功能蛋白纳米颗粒提供了新的解决思路。     

Effect of High Pressure Homogenization Treatment on Structure and Properties of Soybean Residue Cellulose Nanofibers

To reduce the adverse effects of non-cellulose materials on subsequent homogenization, the effects of a high-pressure homogenization treatment on the structure and properties of cellulose nanofibers (CNF) prepared by acid treatment of soybean residue were studied. The effects of the number of homogenization step on the microfibrillation degree, crystalline structure and mechanical properties of the soybean residue were analyzed by SEM, FT-IR, XRD, TG and DTG. The results showed that an increase in the number of homogenization steps led to an increase in the degree of microfibrillation, a more uniform distribution of the CNF diameter, and an increase in the crystallinity of CNF. However, but when the number of homogenization steps exceeded 15, the rate of change decreased, and the crystallinity of CNF decreased. As the number of homogenization steps increased, the average degree of polymerization and average molecular weight of CNF decreased continuously, and after 15 homogenization steps, their rate of change also decreased. Therefore, 15 steps of high-pressure homogenization represented a suitable number of steps to prepare the soybean residue CNF with an average diameter of 15 nm.     

减压等离子体处理对大豆分离蛋白功能性质的影响

运用减压等离子体处理大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI),研究处理时间对SPI溶解性、乳化活性、触变性、热稳定性及表面粗糙度等功能性质的影响。结果表明:经100 W的减压等离子体处理150 s后,SPI的溶解度、乳化活性指数和吸水性均达到最大,分别为572.83μg/mL、0.584 m2/g和12.675 g/g,比对照分别增加约35%、15%和48%;吸油性随着处理时间的延长呈现先降低后上升的趋势,当处理时间为300 s时达到最大值2.071 mL/g,比对照增加了12%;流变学研究表明减压等离子体处理使SPI的黏度有所降低,但未影响其触变性及剪切变稀行为;差示扫描量热分析表明减压等离子体处理略微降低了SPI的热稳定性,扫描电子显微镜观察结果则表明减压等离子体处理增加了SPI颗粒的表面粗糙度。上述研究表明,减压等离子体处理可以改善SPI的溶解性、乳化性、吸水性、吸油性,因此在SPI的改性中具有潜在的应用价值。     

高压均质影响葵花籽油体乳液理化性质的研究

研究pH 3.5～8.0条件提取的葵花籽油体基本性质,探究利用高压均质压力(40、60、80、100 MPa)对不同葵花籽油体乳液(10%)的蛋白质组成及粒径、流变学特性、储藏稳定性的影响。结果表明：随着提取pH的升高,葵花籽油体的蛋白质质量分数由14.19%降为2.97%,油体结合的外源性蛋白减少;脂肪质量分数由47.98%增加到68.01%;油体等电点由4.0增加至4.9。随着均质压力的升高,所有油体蛋白质结构无明显改变;油体乳液粒径呈现先降低后升高的趋势,油体乳液黏度有所降低,并提高了储藏稳定性,其中,pH 5.0提取的油体经60 MPa均质后乳液粒径最小(229 nm),稠度指数(k值)较低,储藏稳定性最佳。     

超高压对鹰嘴豆分离蛋白功能性质的影响

研究了超高压(100-600 MPa)对鹰嘴豆分离蛋白功能性质的影响。结果表明:随着压力的增大和处理时间的延长,鹰嘴豆分离蛋白(CPI)的溶解性不同程度的下降,而表面疏水性、乳化性和起泡性都显著提高。当压力大于400 MPa(乳化性)、500 MPa(起泡性、表面疏水性),或者处理时间大于10 min时,反而导致功能性质的下降。     

高压均质处理对不同浓度肌原纤维蛋白水悬液理化特性及蛋白结构的影响

以鸡肉中的肌原纤维蛋白(Myofibrillar proteins,MP)为对象,研究103 MPa压力条件下高压均质(High pressure homogenization,HPH)对不同浓度(5、10、15 mg/mL)MP水悬液理化性质和蛋白结构的影响。结果表明:HPH可以显著提高不同浓度MP在水中的溶解性(P<0.05),改善MP水悬液的分散性、流变性等理化特性,破坏蛋白结构。随着MP浓度增加,MP水悬液溶解度下降、稳定性变差(P<0.05);高浓度的MP在HPH处理过程中可能会发生蛋白聚集,导致水悬液中蛋白粒径增大,表观粘度变大,流动性降低;MP水悬液二、三级结构改变,表面疏水性降低,巯基含量上升,α-螺旋增加,β-折叠下降,从而影响其溶解性;其中5 mg/mL的MP水悬液经过HPH处理后溶解性较好,溶解度达到88.39%,在4 ℃条件下放置9 d后仍然能保持79.08%的溶解度。本研究为食品行业中肉蛋白的深加工提供了参考依据。     

超声波处理对大豆分离蛋白-磷脂相互作用及其复合物功能性质的影响

研究不同强度的超声波（150、300、450 W）在12 min和24 min处理时间下对大豆分离蛋白-磷脂相互作用程度的影响,同时揭示了复合体系功能性质随超声条件变化的规律。通过圆二色光谱、粒径分布、ζ-电位、溶解度以及乳化性指标的测定发现：当超声波处理时间为12 min时,中功率（300 W）超声波对大豆分离蛋白-磷脂复合体系的影响最大,α-螺旋含量降低,溶解度及乳化性较高。当超声时间延长至24 min时,低功率（150 W）超声波会明显增加大豆分离蛋白-磷脂复合体系的乳化性,同时体积平均粒径由未超声样品的16.87 μm减小至6.49 μm、ζ-电位绝对值增大,α-螺旋含量降低至7.6%,溶液分散均匀且性质稳定。但随着超声波功率的进一步增大,蛋白质发生不溶性聚集,导致其与磷脂间的相互作用变弱,复合体系的各项功能性质随之下降。这表明超声波处理会影响大豆分离蛋白与磷脂相互作用的程度,适宜强度的超声波处理有利于复合体系功能性质的提升。