收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

大豆蛋白对肌纤维复合蛋白凝胶性质的影响

简华君  
【摘要】:大豆分离蛋白(SPI)作为一种来源广泛、具有一定良好功能性质的植物蛋白,被广泛用于肉制品加工中。一方面可提高肉制品的产品得率、保油保水性等品质,另一方面使得肉制品具有低脂高蛋白的健康特点,广受消费者青睐。我国目前能够生产的商业SPI主要是用于肉制品的凝胶型SPI,但其质量存在不稳定性,而且总体竞争力仍然不及美国、日本生产的SPI。另外,许多研究证明未经结构变性的天然SPI对肉制品质量或肌肉蛋白(肌纤维蛋白,MP)的凝胶性质具有破坏作用;不同厂家生产的商业SPI在肉制品或MP中的应用结果也不一致。由于MP与肉制品加工时添加食盐能够溶解出来的实际蛋白成分很接近,通过研究什么特点的SPI有利于提高模拟体系MP+SPI复合蛋白的凝胶性质,可以在很大程度上帮助预测不同SPI对实际肉制品质量的影响。通过探讨有利于提高MP凝胶性的SPI结构特征和MP-SPI的相互作用模式,为凝胶型肉制品专用SPI的工业生产及应用提供一定指导。因此,本课题主要从SPI自身凝胶能力、SPI生产中存在的聚集状态、SPI预乳化颗粒的不同层面探讨SPI对MP+SPI复合凝胶性质的影响,并研究了不同特点的SPI在实际乳化香肠中的应用效果。 首先,为了研究SPI自身凝胶能力对MP凝胶性质的影响,需要制备出一系列明确结构特点和改造方法、且凝胶能力具有显著性差异的SPI基础原料。在商业生产SPI的传统工艺“碱溶–酸沉–中和–喷雾干燥”的碱溶阶段引入50–80°C热处理1h,发现碱溶60°C热处理的SPI60既可获得最高的弹性模量和凝胶强度,又可以保留较好的蛋白溶解度(85%);在中和阶段引入超高温瞬时热处理(UHT,130或140°C,4s),诱导形成了大量可溶性聚集体,显著提高了SPI的弹性模量和溶解度;利用两步加热法(碱溶60°C,1h+中和130°C,4s)的SPI60+130不仅弥补了碱溶加热导致的溶解度损失,而且更进一步提高了蛋白溶解度(95%)。SPI60+130形成了由非共价键、二硫键和少量其他共价键稳定的可溶性聚集体,显著提高了凝胶强度,降低了凝胶温度。碱溶加热促使SPI结构发生的部分展开,有利于后续中和阶段发生完全变性,增强SPI的凝胶质构。 然后,研究了SPI自身凝胶能力对MP凝胶性质的影响,以及维持和稳定MP+SPI复合凝胶的分子作用力。虽然凝胶能力有显著差异的SPI对MP凝胶性质的影响没有各自对应的显著比例关系,但凝胶能力最强的SPI60+130在MP中的整体应用效果最好。SPI60+130的大分子聚集体和MP中的聚集体、肌球蛋白重链、-肌动蛋白是参与形成MP+SPI复合凝胶的主要蛋白亚基组成。通过凝胶溶解度的测定发现,非共价键(氢键和疏水相互作用)是维持和稳定MP+SPI凝胶的最重要作用力,二硫键仅占不到10%的比例。通过免疫组化实验观察微观结构显示,利用NEM阻断全部SPI和部分MP巯基避免形成二硫键后,凝胶微观结构有被破坏、孔隙变大的趋势。说明二硫键在形成复合凝胶过程中起到一定作用,但对凝胶正常形成后的维持和稳定作用不是特别明显。 由于上述研究发现凝胶能力最强的SPI60+130对MP凝胶具有最好的应用效果,且SPI60+130含有70%的可溶性聚集体,我们接着研究了SPI聚集状态对MP凝胶性质的影响。选取商业SPI在生产过程中不可避免产生的大量可溶性和不溶性聚集体(蛋白沉淀)为研究原料。结果发现,可溶性聚集体可能以一种可溶状态的“柔软”填充物分布在连续相MP的凝胶网络中,诱导形成的复合凝胶保留部分有序的微观结构,能够显著提高MP+SPI复合凝胶的持水性。不溶性聚集体则可能以一种不溶的“刚硬性”凸起颗粒填充物镶嵌在MP凝胶网络中,从而显著提高MP+SPI复合凝胶的弹性模量和强度。由此可知,由于不同厂家所采用的具体工艺参数不同导致商业SPI的品质组成不同,很有可能导致其SPI在肉制品中的应用效果出现差异,产品质量存在不稳定性。 考虑到SPI以颗粒物填充效应的作用模式在MP凝胶中的影响,我们又研究了不同粒径的SPI对MP凝胶性质的影响。通过酶解、温和热处理、预乳化的方法获得不同粒径的SPI溶液(纳米级别)和对应乳化液(微米级别)。其结果发现,不同粒径的SPI溶液经过预乳化后都能显著提高MP的弹性模量、凝胶强度和凝胶持水性。环境扫描电镜观察结果显示,SPI乳化液能够以填充效应促使MP凝胶结构变得更为致密紧实。粒径较小的天然SPI和SPI可溶性水解物的乳化液在凝胶表面析出,但粒径较大的乳化液由于在连续相MP凝胶网络中向表面迁移阻力较大,反而能够较稳定地填充在凝胶内部。利用SPI作为乳化剂形成的乳滴颗粒越大,反而会更有利于提高连续相MP的凝胶性质。这可能是因为作为乳化剂的SPI与连续相的MP属于不同蛋白,其相互作用远不如相同蛋白之间的作用力强,此时乳化液大颗粒的机械填充效应就显得更为重要。 最后,研究了SPI的可溶性水解物、可溶/不溶性聚集体在实际肉制品体系(乳化香肠)中的应用。结果表明,与不添加任何SPI的空白香肠相比,添加上述任何形式的SPI都能显著提高香肠的蒸煮得率。SPI的可溶性水解物显著破坏了香肠的质构,表现出松散细碎,缺少连续的绳状交联网络结构;SPI的可溶性聚集体对肉糜的弹性模量和香肠质构均没有明显影响;SPI的不溶性聚集体很显著地提高了乳化肉糜的弹性模量和香肠质构,且香肠结构显示最为紧密连续。 总体而言,本课题研究结果发现SPI对MP凝胶性质的影响一部分来源于SPI与MP之间的相互作用力,其他主要来自于SPI在MP连续相凝胶网络中的填充作用模式,SPI填充效应的重要性在实际乳化香肠中也得到了证实。本研究结果对凝胶型肉制品专用SPI的结构特点和应用方法建议如下:高凝胶性、高溶解度、低凝胶温度的SPI适合应用于注射型肉制品中;SPI的可溶性和不溶性聚集体分别对肉制品的保水性和凝胶品质结构有改善效果,适合使用滚揉的方法应用于凝胶型肉制品;SPI经预乳化后能够显著改善乳化香肠的微观结构和宏观品质,适合使用滚揉或斩拌的方法应用于盐水火腿或乳化香肠中。总之,本研究对不同肉制品专用SPI的工业生产具有一定的指导意义,也可为开辟其他来源的植物蛋白在肉制品中的应用提供一定的借鉴作用。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 王勇,杨瑞丽,杨合情;正硅酸酯类化合物醇水体系凝胶玻璃的制备与结构[J];陕西师范大学学报(自然科学版);2003年03期
2 余锡宾,吴虹;凝胶—SiO_2玻璃的转化与特性研究[J];材料科学与工程;1997年01期
3 杨娟,翁文剑,丁子上;乙醇铜溶胶凝胶过程的结构变化[J];材料研究学报;1994年04期
4 向卫东;梁晓娟;杨昕宇;;Na_2O-B_2O_3-SiO_2系统凝胶干燥机理分析[J];稀有金属材料与工程;2008年S2期
5 李昕;陈翠仙;李继定;;聚乙二醇对相转化成膜过程凝胶动力学的影响研究[J];功能材料;2008年03期
6 杨兰娜;郑领英;胡家俊;王晓云;;聚砜酰胺超滤膜的凝胶过程研究[J];水处理技术;1993年05期
7 冯秀平,杨南如;CaO-SiO_2-P_2O_5-H_2O系统中CBC材料的溶胶凝胶过程研究 Ⅱ凝胶的烧成过程[J];硅酸盐学报;1997年04期
8 文越华,曹高萍;炭凝胶的研究进展[J];炭素;2002年02期
9 刘奎文,朱建东,漆宗能;用金胺O作荧光探针研究PVA-H_2O-DMSO体系的凝胶过程[J];高分子学报;1990年03期
10 张玉萍;应用微模型进行凝胶处理的机理研究[J];油田化学;1994年03期
11 曹稳;张宝善;苏凤贤;;凝胶多糖及其应用的研究进展[J];陕西农业科学;2007年06期
12 李国军,刘晓光,陈大明;凝胶注模技术制备La_(0.8)Sr_(0.2)MnO_3材料过程中的几个问题[J];航空材料学报;2004年01期
13 李昕;赵欣;陈翠仙;李继定;;酚酞基聚芳醚砜非对称超滤膜凝胶动力学研究[J];高分子学报;2007年11期
14 张智;黄征青;黄光斗;胡兵;胡圣飞;;凝胶过程中的磁场作用对CoCl_2传质速率及聚丙烯腈超滤膜结构与性能的影响[J];膜科学与技术;2008年04期
15 李春燕,李懋强;TiO_2的溶胶-凝胶过程研究[J];硅酸盐学报;1996年03期
16 陈同来,陈铮;催化方式和水硅比对正硅酸乙酯的溶胶凝胶过程的影响[J];华东船舶工业学院学报(自然科学版);2003年03期
17 黄智华,丘坤元;溶胶-凝胶化学与无机/有机杂化高聚物材料的合成[J];大学化学;1995年05期
18 黄元龙,赵光明;溶剂、催化剂对TiO_2溶胶-凝胶过程的影响[J];功能材料;1997年01期
19 黄建滨,戴庆红,桂琳琳;改进溶胶凝胶过程制备Cds/SiO_2量子点玻璃(英文)[J];物理化学学报;1998年01期
20 朱涛,杜丕一,赵高凌,寿瑾珲,韩高荣,丁子上;乙酰丙酮改性Pb—Ti系统的溶胶凝胶过程[J];材料研究学报;1997年04期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 孙文彬;范永忠;Klaus Oldrp;;振荡实验中施加的应力对凝胶过程的影响[A];2012年全国高分子材料科学与工程研讨会学术论文集(下册)[C];2012年
2 杨座国;姚婷;;相转化法制超滤膜凝胶过程研究[A];上海市化学化工学会2008年度学术年会论文集[C];2008年
3 张智;黄征青;黄光斗;胡兵;胡圣飞;;凝胶过程中的磁场作用对添加剂传质速率及超滤膜结构与性能的影响[A];第三届中国膜科学与技术报告会论文集[C];2007年
4 吕洁;许振良;魏永明;;以异丙醇为凝胶浴制备PVDF-PTFE疏水膜的实验研究[A];上海市化学化工学会2011年度学术年会论文集[C];2011年
5 周华梁;;环氧树脂压力凝胶工艺及其应用[A];第六次全国环氧树脂应用技术学术交流会论文集[C];1995年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 简华君;大豆蛋白对肌纤维复合蛋白凝胶性质的影响[D];江南大学;2014年
2 李娟;基于球状蛋白和葡聚糖自组装制备具有核壳结构的纳米凝胶及其作为药物载体的初步研究[D];复旦大学;2008年
3 王嫣;海藻酸钠凝胶上构建血管化组织工程骨的基础研究[D];重庆医科大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 陈定强;溶氧及抗生素胁迫对热凝胶发酵的影响[D];江南大学;2009年
2 张利;卵清蛋白——多糖共混凝胶的研究[D];西南农业大学;2003年
3 周雪松;PNIPAm温敏凝胶的制备与性能研究[D];重庆大学;2009年
4 孙琳;基于胆甾醇的有机小分子凝胶的制备及其性质研究[D];东北师范大学;2014年
5 夏存平;多糖基物理凝胶的可控制备及其多重刺激敏感行为[D];华侨大学;2012年
6 缪进;洗脱处理和pH调整对鸡肉糜低盐热凝胶形成的影响[D];南京农业大学;2013年
7 刘付;凝胶样蛋白稳定乳液的形成、流变性能及微结构研究[D];华南理工大学;2011年
8 史其峰;微生物多糖热凝胶在CSTR反应器中的发酵与代谢特性研究[D];江南大学;2008年
9 曲亚琳;高密度CO_2诱导羊肉糜凝胶的形成因素及机理初探[D];中国农业科学院;2010年
10 杨晓茜;凝胶注模法制备碳化硅颗粒增强铝基复合材料[D];沈阳理工大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978