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蛋清粉储存运输方便,保藏性能好,保留了蛋清的香味和营养,被广泛应用于食品行业,然而加工处理会影响蛋清粉的品质及功能特性从而使蛋清粉的应用受限。微波真空冷冻干燥(Microwave Vacuum Freeze-drying,MFD)相比真空冷冻干燥(Vacuum Freeze-drying,FD)具有脱水效率高、能耗低,所得产品品质好的优点,但此技术尚未应用于蛋清干燥研究,对蛋清粉凝胶特性的影响尚不明确。因此本课题针对微波真空冷冻干燥蛋清粉的工艺,探究不同干燥条件对蛋白粉凝胶特性(凝胶硬度、粘结力、咀嚼性、回弹性、失水率)及蛋白结构特性的影响;研究微波真空冷冻干燥过程中蛋清粉水分迁移及蛋白凝胶特性与结构的变化规律;对比研究了不同干燥方法对蛋清粉凝胶特性及蛋白结构的影响,从而为促进鸡蛋深加工,增加鸡蛋副加值奠定了理论基础。主要研究结果如下:(1)微波真空冷冻干燥条件对蛋清蛋白凝胶特性及结构的影响。分别考察了微波真空冷冻各干燥条件对蛋清粉凝胶特性(凝胶硬度、粘结力、咀嚼性、回弹性、失水率)及蛋白分子结构的影响,结果表明:当微波功率为500 W时凝胶硬度最大,粘结力和咀嚼性均随微波功率的增加先上升后下降;在500 W时α-螺旋比例最小为20.29%,在700 W时无规则卷曲比例最大为30.10%,溶菌酶蛋白分子发生聚集。蛋清粉蛋白的焓值与凝胶硬度成反并在500 W时热焓值最低为245.70 J/g。随着真空度的增加,蛋清粉凝胶硬度先增加后降低,在150 Pa时凝胶硬度最高为387.90 g,回弹性和失水率与凝胶硬度成反比;在150Pa时α-螺旋结构最小为19.86%,且热焓值最低为227.99 J/g;90 Pa部分溶菌酶发生了聚集。随着装载量的增多,凝胶硬度、粘结力和咀嚼性均先升高后下降;在200 g时硬度达到最高为387.449 g;α-螺旋的比例先降低后增加(P<0.05)。另外蛋白的峰值温度逐渐降低。当300 g时,上层蛋白受热时间长导致分子聚集。(2)蛋清粉微波真空冷冻干燥工艺条件优化。选取凝胶硬度作为优化指标,通过单因素实验研究了微波功率、真空度与装载量对蛋清粉凝胶硬度的影响,结果表明:凝胶硬度随着功率、真空度与装载量的增加呈现先升高而后逐渐下降的变化趋势并分别在微波功率500 W、真空度140 Pa、装载量200 g时达到最佳。并以凝胶硬度为响应指标,通过Box-Behnken旋转试验,得出的最佳条件为:微波功率503 W、真空度150 Pa、装载量195.2 g,此条件下蛋清粉的最佳凝胶硬度为393.159±5.23 g。(3)微波真空冷冻干燥过程中水分迁移与凝胶特性的变化。在最优条件下对蛋清进行干燥处理,通过低场核磁共振测定蛋清中的水分迁移规律,并对凝胶特性及蛋白结构进行分析,结果表明:干燥前期自由水最先被脱除,蛋清中水分含量呈指数型降低,后期弱结合水和结合水占比较大,干燥速率降低;蛋清粉的凝胶硬度随着干燥时间的延长,呈现增长趋势,并在5 h时达到最大为399.11±4.11 g,凝胶网络结构也更加致密、平滑;粘结力和咀嚼性随干燥时间的变化先上升后下降;在5 h时蛋清蛋白总巯基和表面巯基含量达到最大,分别为52.31%和3.07%;干燥前期,蛋白分子受干燥条件影响展开,维持α-螺旋结构的氢键断裂,含量不断下降;干燥处理未影响蛋白的肽链结构,在6 h时部分蛋白分子发生聚集。(4)干燥方法对蛋清粉凝胶特性及结构的影响。将微波真空冷冻干燥蛋清粉与喷雾干燥(Spray-drying,SD)蛋清粉和真空冷冻干燥蛋清粉对比分析,结果表明:MFD蛋清粉的凝胶硬度较FD分别提高了16.24%,但是比SD蛋清粉低了19.82%;MFD蛋清粉凝胶在粘结力、回弹性和咀嚼性方面比SD的更好;MFD蛋清粉凝胶的a*值(红度)和b*值(黄度)均显著低于SD蛋粉凝胶,说明MFD比SD蛋清粉凝胶色泽偏白,易于被消费者接受。结构分析表明:蛋白表面巯基含量与凝胶硬度成正比;MFD、SD的α-螺旋结构比例较FD蛋清粉分别降低了51.84%和40.67%;在340 nm处荧光强度顺序为:FD>MFD>SD;MFD和SD均比FD蛋清粉凝胶结构更致密。综上所述,MFD与SD均能改善蛋清的凝胶硬度;虽然SD蛋清粉凝胶硬度更大,但是MFD蛋清粉凝胶在粘结力与回弹性方面更有优势,且凝胶的颜色更白,更易被消费者接受,MFD蛋清粉更有应用前景。