热处理对花生分离蛋白结构功能特性的影响及其应用

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植物蛋白因其丰富的营养价值和良好的功能特性,近年来引起了科研工作者的广泛关注。花生分离蛋白是自然界中广泛存在的一种优质植物蛋白,具有独特的营养特性、界面吸附及乳化特性。本论文主要以花生分离蛋白(peanut protein isolate,PPI)为研究对象,探讨了热处理对花生分离蛋白结构功能特性及界面吸附特性的影响,制备花生分离蛋白纳米粒子并用其稳定Pickering乳液,并进一步揭示了不同盐离子对该Pickering乳液稳定性的影响,最后将所获得的花生分离蛋白纳米粒子作为蛋黄替代物,研发出一种新型的腐乳沙拉酱产品,为花生分离蛋白的应用提供理论依据。主要研究结果如下:(1)不同温度加热处理对花生分离蛋白结构功能特性的影响。70℃、80℃、90℃的热处理都会使蛋白质的粒径和表面疏水性增加,表面电位降低,尤其是80℃热处理30min(PPI-80)时变化最为显著。蛋白质二级结构的结果显示,加热处理会使蛋白质的β-折叠结构减少,无规卷曲增加,特别是PPI-80的β-折叠结构降低了17.4%,无规卷曲增加了9.0%。对PPI界面流变和乳化特性的研究显示,80℃热处理30min的PPI,吸附至油水界面上的速度增加,所形成吸附膜的粘弹模量和乳化性均增加。而90℃热处理30min(PPI-90)的PPI粒径和表面疏水性等相对于PPI-80略有减小,这可能是由于高温长时间的热处理使形成的蛋白质聚集体部分水解而引起的。(2)不同盐离子对热处理形成的PPI纳米粒子透射率(溶解度)、电位及其稳定的Pickering乳液性质的影响。PPI经80℃热处理30min后形成纳米粒子,向该纳米粒子溶液中添加Na Cl或Ca Cl2,其溶解度随着盐离子浓度的增加先降低后升高。当Na Cl添加量为300m M时,PPI纳米粒子的透射率最低为50.2%,当Ca Cl2添加量为50m M和100m M时,PPI纳米粒子聚集形成沉淀,透射率降至0。由于盐离子的静电屏蔽和离子交联的作用会使PPI纳米粒子溶液的表面带电量降低。对PPI纳米粒子稳定的Pickering乳液特性研究结果表明,添加不同浓度的Na Cl或Ca Cl2时都会使乳液的粒径分布峰宽变窄,峰强变强,且都具有良好的储藏稳定性。添加不同浓度的Na Cl会使乳液粒径有略微的增加,但添加不同浓度的Ca Cl2会使乳液的粒径显著增加,表明PPI纳米粒子制备的Pickering乳液具有更好的耐Na Cl特性。(3)PPI纳米粒子制备腐乳沙拉酱。由于PPI纳米粒子具有良好的乳化特性及耐盐性(Na Cl),因此,研究了将其作为沙拉酱中鸡蛋黄(蛋黄粉或酪蛋白酸钠)的替代物,同时与我国独有的发酵制品-腐乳相结合,研发中国特色的新型腐乳沙拉酱产品。结果表明添加PPI纳米粒子会显著地提高腐乳沙拉酱的质构特性,使其粒径减小,粘度增加。特别是当PPI纳米粒子添加量为0.5%时,制备的腐乳沙拉酱品质特性最优,此时腐乳沙拉酱的硬度为14.81g,粘度为162.1 Pa.s,感官评价为40分。
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