高乳化性大豆蛋白的研制

【摘要】：乳化性是大豆蛋白的一种重要的功能特性,但是天然大豆蛋白的乳化能力和乳化稳定性并不理想,限制了其在食品中的应用。本论文主要研究了酸碱改性、热处理、酶改性及其他乳化剂在大豆蛋白生产过程中的应用,并对最终产品的性质进行了研究,以期优化大豆蛋白的制备工艺,为高乳化性大豆蛋白产品的研发提供新的思路,扩大大豆蛋白的应用范围。 首先研究了酸碱改性对大豆浓缩蛋白和大豆分离蛋白乳化性的改善效果。结果显示,酸碱改性产物的乳化性得到显著提高,其中经过碱处理(pH11,6h)得到的改性大豆分离蛋白具有最好的乳化活性和乳化稳定性。改性产物的电泳、分子量分布和粒径分析研究结果表明,酸改性主要诱导11S蛋白亚基的聚集和解离,改性产物的粒径分布范围更宽;碱改性主要造成分子间的交联,出现了大量的可溶性蛋白聚集体。经过碱处理(pH11,6h)得到的改性产物的表面张力下降,表面疏水性指数上升。 接着探讨了热处理对大豆分离蛋白乳化性的影响。蛋白经过80℃热处理5min后,乳化活性和乳化稳定性都有显著提高,分子表面张力下降,表面疏水性指数显著上升。随着热处理时间的延长和热处理温度的升高,蛋白的乳化性和溶解性呈逐渐下降的趋势。通过粒径分析发现,热处理后的蛋白有较大粒径的物质生成;分子量分布的结果也显示,蛋白在热处理过程中发生了聚集和解离,分子量分布范围更宽,大分子聚集体所占比例显著增大。 酶改性对大豆分离蛋白乳化性的影响研究结果显示,大豆分离蛋白经过木瓜蛋白酶水解后,水解产物的乳化性下降;经过胰蛋白酶水解30min后,水解产物的乳化活性显著提高,分子表面张力下降,表面疏水性指数增大。通过分子量分布和电泳发现,木瓜蛋白酶水解造成了蛋白亚基的断裂,水解产物主要为分子量小于30kDa的小分子物质;胰蛋白酶主要造成11S蛋白亚基的断裂,产生的小分子物质又通过二硫键聚合,分子量分布范围较广。 在改性工艺研究的基础上,论文还研究了乳化剂的添加对产物乳化性的影响,并确定了制备高乳化性蛋白产品的适宜工艺条件:以热处理(80℃,5min)改性工艺得到的大豆分离蛋白为主要原料,经过蔗糖酯(3g乳化剂/100g蛋白)的复配作用,可以得到具有高乳化性(乳化活性:36.8m2/g,乳化稳定性:678.4min)的大豆蛋白产品。 最后论文对影响大豆蛋白乳化性的因素进行了探讨,结果发现,大豆蛋白的溶解性和可溶性聚集体含量是影响其乳化性的关键因素;蛋白分子表面疏水性及表面张力对其乳化稳定性影响较大;大豆蛋白解离生成的可溶性小分子蛋白对其乳化性无显著影响。