鹅肝蛋白的提取及其加工特性研究

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鹅肝中蛋白质含量高达20%,是人类的优质蛋白质来源。但因鹅肝气味、口感和颜色不佳,不被消费者喜爱,较少用于人类食品加工。随着人口快速增长,食物资源相对短缺,食物资源的充分利用已成为人类高度重视的课题。因此,对鹅肝食用价值的开发具有现实意义。酸碱处理技术(isoelectric solubilisation/precipitation process,ISP)是一种用于提取可食用性蛋白的技术,具有提取率高、成本低、安全环保等优点,在提取利用低值动物蛋白中备受青睐。但目前,它在鹅肝蛋白中的应用未见报道。因此,本论文将酸碱处理技术应用于鹅肝蛋白提取,研究不同酸碱处理条件下鹅肝蛋白的基本成分及其分子特性;并探索不同酸碱条件所提取的鹅肝蛋白的加工特性,以期为鹅肝蛋白在食品工业中的应用提供理论依据和技术支持。研究结果如下:1.鹅肝蛋白的提取及其分子特性根据不同pH条件下鹅肝蛋白的溶解度,确定鹅肝蛋白提取方法:在酸(pH2.0、2.5和3.0)和碱(pH 11.0、11.5和12.0)性条件下将鹅肝蛋白溶解,pH5.5条件下将蛋白质沉淀提取。蛋白提取率高达58.4%~79.0%,提取蛋白中灰分、脂肪和色素含量显著降低(P<0.05)。其中pH 3.0、11.0和11.5提取条件对蛋白质中氨基酸含量没有影响(P>0.05)。不同酸碱提取条件对蛋白质分子组成和结构的影响不同。电泳结果表明,酸处理组中相对分子质量较大的蛋白质(100~250kDa)发生降解,而碱处理组蛋白组分几乎没有变化。酸碱处理后的蛋白质,活性巯基和表面疏水基团含量显著增加(P<0.05),碱处理组中蛋白质活性巯基含量显著高于酸处理组(P<0.05),而表面疏水性显著低于酸处理组(P<0.05)。相比于对照组,酸处理组蛋白的α-螺旋和β-折叠含量均显著降低(P<0.05),无规则卷曲含量增加(P<0.05),而碱处理组蛋白中α-螺旋含量降低(P<0.05),β-折叠含量显著升高(P<0.05)。2.酸碱处理提取的鹅肝蛋白的凝胶特性研究酸碱处理提取的鹅肝蛋白的热诱导凝胶特性,以鹅肝肝糜凝胶作为对照。结果表明:pH 11.0处理组凝胶的蒸煮损失和离心损失最低,显著低于对照组(P<0.05);而酸处理组凝胶的蒸煮损失和离心损失高于对照组。pH 11.0处理组凝胶中,T2弛豫时间的减小,并有更多的自由水(T22)转化为不易流动水(T21),说明蛋白质对水分子的结合力增加。而酸处理组水分子的移动性增强,自由水含量升高。动态流变结果表明,相比于对照组,碱处理组具有更好的粘弹性。pH 11.0和11.5处理组蛋白,形成了强度高且弹性好的凝胶,其网络结构致密、均匀。但酸处理组凝胶品质变差,质地软烂,表面粗糙,呈粗块状无规则聚集。总体来说,碱处理组凝胶的保水性和质构特性优于酸处理组,pH 11.0处理组蛋白的凝胶特性最佳。3.酸碱处理提取的鹅肝蛋白的乳化特性研究酸碱处理提取的鹅肝蛋白的乳化特性,以鹅肝肝糜为对照。将酸碱提取蛋白以及鹅肝肝糜分别与大豆油乳化,形成鹅肝蛋白-大豆油复合乳化体系。结果表明:pH 11.0处理组具有最好的乳化活性(Emulsifying activity index,EAI)与乳化稳定(Emulsifying stability index,ESI),二者均显著高于对照组(P<0.05),其乳液粘度最大,且油滴颗粒呈较小的球状、均匀分布于乳液体系中。而酸处理组蛋白乳化活性、乳化稳定性较对照组降低,其乳液中油滴颗粒较大,形状不规则、分布不均匀,pH2.0与2.5处理组中,液滴与液滴之间出现了絮凝现象。相比于对照组,酸处理组乳化层蛋白的β-折叠含量降低(P<0.05),蛋白质分子间相互作用减弱,乳化能力降低;而碱处理组β-折叠含量升高(P<0.05),有利于较稳定乳化液的形成。综上所述,酸碱处理技术适用于鹅肝蛋白的提取。pH 11.0条件下提取的鹅肝蛋白的凝胶、乳化特性最好。本文研究结果可作为将鹅肝蛋白用于食品加工的实践基础。
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