肉桂醛界面修饰乳清分离蛋白乳液基质的研究

摘要

蛋白质稳定的乳液体系是一类常见且重要的食品基质，其中包括蛋白质稳定的液态乳液体系和凝胶态乳液体系。蛋白质对环境条件（如温度、pH、离子强度等）的敏感性易导致这些乳液体系失稳，从而降低食品品质。乳液体系的颗粒聚集、聚合是导致乳液失稳的主要原因。这种稳定性可通过调控蛋白质界面膜的性质（粘弹性、厚度等）而加以改善。常见的调控手段有乳化剂改性、界面修饰和乳液结构修饰。本论文在已有的研究基础上，以乳清分离蛋白为乳化剂，在油相中引入小分子肉桂醛，利用肉桂醛和乳清分离蛋白之间的席夫碱反应实现乳液的界面修饰，考察修饰后乳液的理化稳定性，脂水解过程，乳液的稳定机理，进而研究了界面修饰对凝胶态乳液体系特性的影响。主要研究结果如下:
　　1、研究了肉桂醛(CA)对微米级乳清分离蛋白乳液物理稳定性及脂水解特性的影响。当油相（中链甘油酯，MCT）中含有肉桂醛时，乳清分离蛋白乳液的颜色由乳白色变成淡黄色或黄色。随着储藏时间的推移，颜色加深。添加肉桂醛后，乳液的粒径有所降低，MCT、MCT/CA和CA乳液的初始粒径分别在9μm、7μm和6μm左右。纯肉桂醛乳液受奥氏熟化的影响，颗粒粒径随储藏时间延长逐渐增大，并有明显相分离现象发生，MCT/CA-pH3.0乳液稳定性最佳。荧光显微镜结果表明，肉桂醛促进乳清分离蛋白在油水界面上的吸附。通过体外胃肠道消化实验，MCT/CA-pH7.0乳液消化速率最大，最终油脂消化程度达到93.4±0.1％。
　　2、研究了负载肉桂醛纳米级乳清分离蛋白乳液的制备及环境稳定性。通过常规参数的测量和稳定性分析仪数据得到最佳的纳米级乳液制备参数为:5wt％总油相、1wt％蛋白、MCT∶CA=7∶3。用pH、离子强度和温度处理评价纳米乳液对环境条件的稳定性，结果表明，修饰后的乳清分离蛋白乳液对盐离子强度和热处理有更好的耐受性。当盐离子浓度从0mM增加到500mM时，未修饰的乳清分离蛋白乳液颗粒粒径增加到了1000nm，而修饰后的乳液颗粒粒径则保持稳定。修饰后的乳清分离蛋白乳液经过85℃加热处理后仍然保持稳定。在100mM离子强度和85℃温度处理共同作用下，修饰蛋白乳液仍然是稳定的。SDS-PAGE和界面吸附实验表明肉桂醛与蛋白质之间发生相互作用，使得蛋白乳液的界面吸附量提升4％。
　　3、研究了肉桂醛对凝胶态乳清分离蛋白乳液理化特性的影响。肉桂醛对游离蛋白的吸附作用促使水相中的蛋白质减少，减弱钙致蛋白乳液凝胶的凝胶强度，显微镜照片可以看出凝胶由块状变成颗粒状。加热处理会进一步增加肉桂醛对凝胶强度的弱化影响。荧光显微镜和SEM结果表明肉桂醛的添加和加热处理有利于形成更致密均匀的凝胶网络结构。微流变数据表明肉桂醛的添加和加热处理使得凝胶更具有粘弹性。体外模拟消化实验结果表明粘弹性乳液凝胶能有效抑制其在口腔消化过程中的颗粒聚集现象。

目录

声明

摘要

缩略语表

第一章 前言

1 乳液体系

1．1 乳化剂类型

1．2 乳液类型

2 乳液修饰

2．1 乳化剂改性

2．2 界面修饰

2．3 结构修饰

3 蛋白质乳液特性

4 蛋白质乳液凝胶

5 本课题的研究目的、意义与创新

5．1 研究目的与意义

5．2 特色与创新点

第二章 肉桂醛对微米级乳清分离蛋白乳液物理稳定性及脂水解特性的影响

1 引言

2 材料和方法

2．1 实验材料

2．2 实验方法

3 结果和分析

3．1 表观观察

3．2 颗粒粒径和乳液结构

3．3 (ξ)-电位

3．4 蛋白分布实验

3．5 脂水解评价

4 本章小结

第三章 肉桂醛对纳米级乳清分离蛋白乳液环境稳定性的影响

1 引言

2 材料和方法

2．1 实验材料

2．2 实验方法

3 结果和分析

3．1 肉桂醛浓度对纳米乳液制备的影响

3．2 乳清蛋白对纳米乳液形成的影响

3．3 环境压力下的物理稳定性

3．4 CA对乳清蛋白界面行为的影响

3．5 CA对纳米乳液稳定性影响图示

4 本章小结

第四章 肉桂醛对凝胶态乳清分离蛋白乳液理化特性的影响

1 引言

2 材料和方法

2．1 实验材料

2．2 实验方法

3 结果和分析

3．1 宏观观察

3．2 流变

3．3 扫描电镜

3．4 粘弹性指标

3．5 体外消化实验

4 本章小结

第五章 结论与展望

1 结论

2 展望

参考文献

致谢

硕士期间发表论文