酶法改善大豆分离蛋白起泡性和乳化性的研究

摘要

大豆蛋白是人类重要的营养来源和工业原料，价格低廉，不含胆固醇，但由于其功能性质例如起泡性与蛋清蛋白、乳化性与酪蛋白酸钠等天然优良性能的蛋白质相比还有很大的差距，导致其在现代食品加工中的应用受到一定限制。本文以大豆分离蛋白为原料，主要研究酶改性对其起泡性、乳化性以及结构性质的影响，研究对大豆分离蛋白的结构功能改造具有一定的学术意义，对于提高大豆蛋白的使用价值具有重要的现实意义。 论文首先研究了酶水解和酶交联并用的方法对于大豆分离蛋白起泡性以及乳化性的影响。论文创新性地设计通过控制底物的分子量和疏水性以提高大豆分离蛋白水解物交联产物的乳化性和起泡性的蛋白质改造方法。论文首先将大豆分离蛋白通过碱性蛋白酶alcalase水解，利用超滤进行分级获得不同分子量肽段(5kDa以下以及10kDa以上)，利用谷氨酰胺转移酶(TGase)进行重组，测量其处理前后起泡性和乳化性的变化。实验结果显示大豆分离蛋白经alcalase水解并使用TGase交联后，产物起泡能力和泡沫稳定性有了显著的提高；但是乳化性略有不同，随着交联的不断进行，蛋白的乳化性逐渐增加，乳化稳定性略有下降。论文接着从亲疏水性角度研究了酶改性对大豆分离蛋白起泡性和乳化性的影响。同样将大豆分离蛋白进行水解，通过柱色谱将亲水性肽和疏水性肽分离，然后使用TGase进行交联，结果显示，将分子量1万以上的亲水性肽段和疏水性肽段以1:1混合后进行交联，产物的泡沫稳定性有显著提高。通过水解、按照分子量分级以及控制底物亲疏水性比例，酶交联后产物的起泡性和乳化性比原始大豆分离蛋白都有显著提高。 在此基础上，论文测定不同改造程度的大豆分离蛋白水解的分子量、分子量分布、表面疏水性、表面张力以及自由氨基含量等性质，初步探讨了酶改造对于大豆蛋白结构性质的影响，以及这种结构改变对于功能性质的影响。结果显示：酶处理显著提高了大豆分离蛋白的溶解性，改善了其表面疏水性和表面张力使得起泡和乳化过程更容易发生，自由氨基含量随着交联程度的提高而下降，分子量分布显示出了酶处理对大豆分离蛋白分子所做的改性。在结构性质与功能性质相关性方面，分子量分布对起泡能力的影响不显著，分子量在50kDa左右产生好的泡沫稳定性，且分布越集中其泡沫稳定性越好；乳化活性随着分子量的增加而变好，乳化稳定性与大豆分离蛋白相比变化不显著；高的氮溶指数是好的起泡性和乳化性的基础，在一定程度下，起泡能力随氮溶指数的升高而上升；起泡性和乳化性均随表面疏水性的增加而升高；起泡性与表面张力并未表现出显著的相关性，乳化性随着表面张力的升高而降低；泡沫稳定性和乳化稳定性表现出了随自由氨基升高而变好的趋势。 本论文的研究对大豆分离蛋白的结构改造以及应用的拓宽具有一定的指导意义和实用价值。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1立题背景和意义

1.2大豆蛋白功能性质研究进展

1.2.1大豆蛋白成分分析

1.2.2大豆蛋白的功能特性

1.2.3大豆蛋白起泡性

1.2.4大豆蛋白乳化性

1.3蛋白质改性研究

1.3.1改性方法

1.3.2酶法改性影响起泡性和乳化性的国内外研究进展

1.4主要研究内容

第二章酶改性对于大豆分离蛋白起泡性和乳化性的改良研究

2.1引言

2.2材料与方法

2.2.1实验材料与试剂

2.2.2实验设备

2.2.3实验方法

2.3结果与讨论

2.3.1大豆分离蛋白的水解及其对于起泡性和乳化性的影响

2.3.2不同分子量段大豆分离蛋白水解物交联及其对产物起泡性的影响

2.3.3不同分子量段大豆分离蛋白水解物交联及其对产物乳化性的影响

2.3.4大豆分离蛋白水解物疏水性分级对于起泡性和乳化性的影响

2.3.5不同疏水性的大豆分离蛋白水解物交联对其起泡性的影响

2.3.6不同疏水性的大豆分离蛋白水解物交联对其乳化性的影响

2.3.7利用水解交联方法改造后的蛋白的起泡性和乳化性与商业化蛋白产品的比较

2.4本章小结

第三章酶法改性对于产物结构的影响及其与性能的相关性探讨

3.1引言

3.2材料与方法

3.2.1实验材料与试剂

3.2.2实验设备

3.2.3实验方法

3.3结果与讨论

3.3.1不同分子量段大豆分离蛋白水解物交联后分子量的变化

3.3.2交联产物的氮溶指数变化

3.3.3交联产物的表面疏水性变化

3.3.4交联产物的表面张力变化

3.3.5交联产物的自由氨基含量变化

3.3.6交联产物的紫外扫描结果

3.3本章小结

结论

致谢

参考文献

附录：攻读硕士学位期间发表论文清单