甜荞蛋白质组分功能特性评价及对火腿肠质构特性的影响研究

摘要

荞麦蛋白作为一种新型蛋白资源，其特殊的营养和生理功能已经引起了国内食品行业的重视。但目前对荞麦蛋白的提取制备工艺、荞麦蛋白质组分的分离及其理化特性、功能特性缺乏研究，限制了荞麦资源的深度开发利用。本文以甜荞为原料，优化了甜荞粗蛋白的提取工艺，探讨了甜荞蛋白质组分的理化特性，评价了甜荞蛋白质组分的功能特性，初步研究了甜荞蛋白质组分对火腿肠色泽和质构特性的影响。主要研究结果如下： 1、甜荞粗蛋白的提取工艺优化 比较了碱法和酶法提取甜荞粗蛋白的提取条件以及提取率的差异。碱法提取的最佳工艺为pH值10.0，提取温度50℃，料液比1：5，浸提时间80 min，此时蛋白的提取率为83.6％，纯度为74.5％；酶法提取的最佳工艺为酶解温度40℃，加酶量(E/S)为0.2％，酶解pH 10.0，酶解时间50 min，此时蛋白的提取率为88.7％，纯度为72.5％。 2、甜荞蛋白质组分的理化特性分析 采用分步提取法分离收集甜荞清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白，并比较其理化特性。结果表明，甜荞清蛋白、球蛋白、醇溶蛋白和谷蛋白的含量分别占总蛋白的21.91％、19.36％、2.26％和19.95％，等电点分别为pH 4.40、5.00、4.80和4.60，蛋白干粉变性温度分别为79.39℃、70.36℃、80.04℃和83.09℃，蛋白稀溶液变性温度分别为88.38℃，75.42℃，75.85℃和102.13℃；前三种蛋白白色略偏黄，而谷蛋白偏红色；甜荞清蛋白、球蛋白和谷蛋白的必需氨基酸含量丰富；甜荞清蛋白含铁量高，醇溶蛋白含锌量高，球蛋白含镁量高，而铅、锡、砷在各蛋白质组分中的含量均很低；甜荞清蛋白的SDS-PAGE电泳图谱主要有5条谱带，其相对分子量依次约为36.8 kDa，29.0 kDa，24.3 kDa，22.4 kDa，21.1 kDa；球蛋白主要有3条谱带，其相对分子量依次约为57.9 kDa，32.7 kDa，19.2kDa；醇溶蛋白主要有4条谱带，其相对分子量依次约为28.4 kDa，23.3 kDa，21.6 kDa，17.7 kDa；谷蛋白主要有3条谱带，其相对分子量依次约为63.9 kDa，47.5 kDa，38.2 kDa。 3、甜荞蛋白质组分的功能特性评价 以甜荞粗蛋白和大豆分离蛋白作为对照，对甜荞蛋白质组分的持水性、持油性、溶解性、乳化性和起泡性进行了评价。结果表明，pH、温度对供试蛋白的溶解性影响较为明显；在各实验条件下，甜荞粗蛋白在供试的六种蛋白中溶解性最佳；蛋白浓度、pH、温度对供试蛋白的起泡能力和泡沫稳定性有较为明显的影响；在各实验条件下，甜荞球蛋白和谷蛋白的起泡能力和泡沫稳定性较佳；pH、蔗糖浓度对大豆分离蛋白的乳化能力及乳化稳定性影响极明显，蛋白浓度、NaCl浓度对甜荞清蛋白乳化能力及乳化稳定性的影响明显；在各实验条件下，甜荞谷蛋白皆表现出较佳的乳化能力和乳化稳定性；甜荞清蛋白的持水性明显优于其它几种供试蛋白，而甜荞粗蛋白的持油性最佳。 4、甜荞蛋白质组分对火腿肠色泽和质构特性的影响 在火腿肠中添加一定量的甜荞清蛋白和谷蛋白，同时以添加甜荞粗蛋白和大豆分离蛋白作对照。结果表明添加供试蛋白可以提高火腿肠的得率，其中甜荞粗蛋白的添加在四种供试蛋白中对得率的影响最为显著；添加供试蛋白对火腿肠产品的色泽有一定的影响，其中添加甜荞谷蛋白在四种供试蛋白中对火腿肠色泽的影响最为显著；添加供试蛋白可以明显改善火腿肠的质构特性，甜荞清蛋白、甜荞粗蛋白、大豆分离蛋白在添加量为2％～3％时，火腿肠的凝胶强度、硬度、弹性和内聚性较好，甜荞谷蛋白在添加量为3％～4％时，火腿肠的各质构特性较好。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：缩略语表

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第一章前言

1.荞麦资源简介

2.荞麦的营养成分

2.1蛋白质和氨基酸

2.2脂肪和脂肪酸

2.3淀粉和膳食纤维

2.4维生素和生物类黄酮

2.5矿物质

3.荞麦的开发应用现状

4.国内外荞麦蛋白质的研究进展

4.1荞麦蛋白质的结构组成

4.2荞麦蛋白质的生理活性功能

4.3荞麦蛋白的功能性质以及在食品工业中的应用

5.本课题立题意义和研究的主要内容

第二章甜荞粗蛋白的提取工艺研究

1.材料和方法

1.1实验材料

1.2主要试剂

1.3仪器设备

1.4实验方法

1.5测定方法

2.结果与分析

2.1碱性蛋白酶酶活测定

2.2原料主要组成成分分析

2.3碱法提取甜荞粗蛋白工艺研究

2.4酶法提取甜荞粗蛋白工艺研究

3.小结

第三章甜荞蛋白质组分的分步提取及理化特性研究

1.材料与方法

1.1实验材料

1.2主要试剂

1.3仪器设备

1.4实验方法

2.结果与分析

2.1甜荞蛋白质组分的含量

2.2甜荞蛋白质组分的pI

2.3甜荞蛋白质组分的色度

2.4甜荞蛋白质组分的氨基酸分析

2.5甜荞蛋白质组分的变性温度

2.6甜荞蛋白质组分的矿物质含量

2.7甜荞蛋白质组分的分子量分布

3小结

第四章甜荞蛋白质组分的功能性质研究

1.材料与方法

1.1实验材料

1.2主要试剂

1.3仪器设备

1.4实验方法

2.结果与分析

2.1甜荞蛋白质组分的溶解性

2.2甜荞蛋白质组分的起泡能力(FC)及泡沫稳定性(FS)

2.3甜荞蛋白质组分的乳化能力(EC)及乳化稳定性(ES)

2.4甜荞蛋白质组分的持水性(WA)

2.5甜荞蛋白质组分的持油性(FA)

3小结

第五章甜荞蛋白质组分对火腿肠质构特性的影响研究

1.材料与方法

1.1实验材料

1.2主要仪器

1.3火腿肠制作工艺流程

1.4配料

1.5火腿肠得率的测定

1.6火腿肠色泽的测定

1.7火腿肠凝胶强度测试条件

1.8火腿肠TPA测试条件

2结果与分析

2.1添加供试蛋白对火腿肠得率的影响

2.2添加供试蛋白对火腿肠色泽的影响

2.3添加供试蛋白对火腿肠凝胶强度的影响

2.4添加供试蛋白对火腿肠硬度、弹性和内聚性的影响

3小结

第六章结论

参考文献

致谢

附录