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大豆分离蛋白(SPI)是一种蛋白纯度高、具有加工功能性的食品添加剂,由于具有良好分散性、乳化性、起泡性、持水性和粘度等多种功能而广泛应用于食品生产中。其中分散性是重要的功能特性之一,通过适当的方法对大豆分离蛋白进行改性,提高其分散性,对拓宽大豆分离蛋白在食品工业中的应用有着十分重要的意义。
本文研究了加热、紫外辐射、超声波、均质分散和微波辐射等五种物理改性方法,在不同的工艺条件下,对大豆分离蛋白分散性的影响。通过单因素实验和正交实验确定了加热、紫外辐射、超声波、分散均质和微波辐射这五种物理改性方法的最佳改性条件,并且以蛋白分散性、分散稳定性、乳化能力、乳化稳定性以及粘度等作为性能指标,对这五种物理改性方法进行综合研究得出,对大豆分离蛋白改性效果最好的是微波辐射。微波辐射的最佳改性条件是:底物浓度为5%,90℃下恒温水浴加热10min,pH值为7,微波辐射功率为560W,微波辐射时间为2min,氮分散指数为71.1%。采用木瓜蛋白酶、中性蛋白酶和β-葡聚糖复合酶三种不同的酶对大豆分离蛋白进行水解,以水解度为指标,通过单因素实验和正交实验得出各种酶水解反应的最佳工艺条件。并以β-葡聚糖复合酶为代表,研究了分散性与水解度,粘度与水解度的关系。得出三种酶都能轻度水解酶,且水解能力为中性蛋白酶>β-葡聚糖复合酶>木瓜蛋白酶。SPI经蛋白酶水解,有利于提高蛋白的分散性和降低黏度。同时本文也研究了两种酶分步酶解SPI,复合酶分步水解的效果均优于单一酶水解效果,两种酶同时加入到SPI溶液中水解效果最好。氮分散指数为接近100%。采用十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳(SDS-PAGE)、凝胶色谱两种方法对改性前后的大豆分离蛋白的分子量进行了比较测定。得出同样的结论:物理改性对大豆分离蛋白的结构破坏很小,几乎没有降低SPI的分子量。而轻度的酶改性使得部分大分子蛋白质降解成多肽,但是控制在一定的程度下,轻度改性后的蛋白质仍然有较大的分子量,但是分散度有了很大的提高。