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干燥方式对SPC功能性和结构的影响上胶州T型铣刀有机蔬菜数字化仪手机Frc

发布时间:2024-01-09 11:36:09 阅读: 来源:排气阀厂家

干燥方式对SPC功能性和结构的影响(上)

摘 要:通过研究不同干燥方法(冷冻干燥和喷雾干燥)对SPC(大豆浓缩蛋白)的NSI(氮溶指数)、起泡性和乳化性的影响,并利用凝胶电泳和傅立叶红外光谱方法研究不同干燥方法对SPC结构的影响;探讨SPC功能性质改善的机理。

关键词:大豆浓缩蛋白,冷冻干燥,喷雾干燥,功能性,红外光谱

大豆中含有丰富的蛋白质,含量高达44%(干基计)1,大豆蛋白不但具有高营养性,还具有良好的功能性质。SPI(大豆分离蛋白)蛋白含量高,功能性好,已经广泛应用于食品工业中23。但SPI得率低、成本高,存在豆腥味和胀气因子,制约其在食品工业中的应用,同时,在生产SPI过程中会腐蚀设备和污染环境。醇法SPC(大豆浓缩蛋白)色泽淡、风味好,不存在胀气因子和豆腥味;制备的有机溶剂能循环利用,制备成本低,得率高,价格低;更重要的是制备过程中对设备腐蚀低和对环境污染小4。但醇法SPC在制备过程中,受乙醇的作用,变性剧烈,溶解性差45,导致其它功能性质,如起泡性、乳化性也很差,难以广泛应用。提高SPC的溶解性和改善其功能特性对大豆浓缩蛋白在食品工业中的应用有重大的意义。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

大豆浓缩蛋白 荷兰进口;氢氧化钠、盐酸、浓硫酸、硫进入油缸酸钾、丙烯酰氨、甲叉丙烯酰氨、过硫酸铵 分析纯试剂;考马斯亮蓝R250、考马斯亮蓝G250、巯基乙醇 进口分装。

凯氏定氮仪 K-424,瑞士BüCHI;喷雾干燥仪 B-290,瑞士BüCHI;精密酸度计 PHS-25,上海;微波炉 PJ21F-B,美的;UVP凝胶成像系统 美国;傅立叶红外光谱仪 NEXUS UERO Thermo Nicolet Corporation. USA;高速离心机 CRG2G,HITACHI JAPAN;冷冻干复读机燥仪 ALPHA1-4型,德国;真空浓缩仪 F-70,托普有限公司;电泳仪。

1.2 实验方法

1.2.1 SPC改性 醇法大豆浓缩蛋白经过醇洗之后,变性剧烈,功能性质差。经过改性之后,改变蛋白质的结构,提高蛋白质的功能性质。表1为SPC的改性方法。

1.2.2 大豆蛋白溶解性测定 参见文献6。

1.2.3 起泡性测定 参见文献7。

1.2.4 乳化性测定 参见文献8。

1.2.5 SDS-PAGE电泳分析 参见文献9。

1.2.6 红外光谱分析 取少量SPC样品同KBr混合,磨碎,压片,于NEXUS UERO型红外光谱仪中扫描,每个样品红外图为扫描32次的叠加图。

2 结果与分析

2.1 改性样品外观性质

从表2中可看出,改性SPCⅠ较黄,从色泽上来说比不上改性样品Ⅱ和Ⅲ。在同一浓度和pH条件下,喷雾干燥样品色泽较冷冻干燥样品的淡,颗粒也较均匀。从气味上来看,改性SPCⅠ几乎无味,这可能是因为过滤过程中将原SPC中的一五金些呈味物质去除了;喷雾干燥样品香味比冷冻干燥的清淡,更容易令人接受。综合色泽、气味和颗粒三方面来看,改性SPC Ⅲ最好。

2.2 溶解性

醇法浓缩蛋白经过一定浓度的乙醇溶液洗脱之后,变性剧烈。乙醇极性较水的低,介电常数也较低,使蛋白分子之间的排斥力降低,蛋白分子容易发生沉聚;醇的存在,也会同蛋白分子争夺水分子,降低蛋白的溶解性。

从图1中看出,未改性SPC溶解性很差,而经过改性之后,SPC的溶解性提高。样品2的NSI接近100,远高于其它样品。样品4的溶解性比样品3好,说明喷雾干燥样品的溶解性比冷冻干燥样品的好。

样品2在改性后,离心分离SPC中的不溶物质(碳水化合物、粗纤维和不溶性试验机的基本常识蛋白等),经真空浓缩和冷冻干燥得到粉状样品,具有良好的溶解性。样品3和4溶解性远低于样品2是因为pH较样品2的低,表面负电荷较少,导致蛋白质分子之间排斥力较小;同时,分散液浓度较高,蛋白分子间作用力强,蛋白分子与水作用力小;并且,样品3和样品4中还含有大量不溶的糖、粗纤维等,这些物质的存在可能会降低蛋白质的溶解性,所以溶解性较样品2的差。喷雾干燥样品溶解性比冷冻干燥的好,这可能跟SPC的醇变性的特殊性有关,SPC中残余的乙醇可能在喷雾干燥的过程中得以挥发,降低SPC中残余乙醇的含量,提高了介电常数,改变SPC致密的次级键;同时,喷雾干燥过程中产生的高温也能使SPC的致密结构能够进一步的打开,降低蛋白质分子之间的作用力,从而提高溶解性。

2.3 起泡性与起泡稳定性

从图2a中看出,未改性SPC起泡性较差,起泡能力不到50%,SPC经过改性后,起泡能力得到一定程度的提高。样品2起泡性提高幅度最大,其起泡能力高达230%,远高于其它样品;样品3和样品4的起泡性及其稳定性与卡盘样品1相比,有一定程度的提高。这可能是因为改性过程中,微波处理使SPC部分疏水性基团暴露出来,同时提高了SPC的亲水性和亲油性,降低了气液两相的界面张力,使蛋白质更容易将气体分散于水中,提高蛋白质的起泡性。从图1和图2a来看,SPC的起泡能力和溶解性成正相关,溶解性越好,起泡性也就越好。

起泡性和起泡稳定性对蛋白质结构要求并不同,起泡性好的蛋白质其泡沫稳定性并不一定好。虽然样品2具有很好的起泡性,但起泡稳定性较差,30min后,其泡沫体积急剧下降,2h后,泡沫几乎完全消失。样品3和样品4起泡性较样品2差,但其稳定性要好于样品2;样品4的起泡性略比样品3好,但稳定性较样品3差。样品2的稳定性较差可能是因为干燥之前去除了SPC中不溶解的物质,而这些物质有利于泡沫的稳定。干燥方式对改性SPC的起泡性及其稳定性有一定程度的影响。

2.4 乳化性和乳化稳定性

从图2b中看出,未改性SPC的乳化性差,SPC经过改性之后,其乳化性得到很大的提高。样品2的EAI(乳化活力指数)较样品3和样品4的好,样品pbt在节能灯塑料上的应用案例3和样品4的EAI差别不大。虽然样品密封带2的乳化性较高,但其ESI(乳化稳定性)不如样品3和样品4。可能是因为样品2经过离心分离去除了不溶物之后,其疏水性有所降低,而蛋白质疏水性愈强,在界面的蛋白质浓度愈高,界面张力越低,乳状液愈稳定。

通过调pH和微波处理后,SPC的结构发生了变化,pH的升高使-COO-增多,增加了分子间的静电斥力,使离散双电层加厚,溶液界面膜增厚,同时也有利于胶束的形成,因此乳化性得到提高。微波的热处理使SPC致密结构变得疏松,疏水基团暴露,提高表面疏水度,也会提高SPC的乳化性。从图2b中看出,SPC经过改性之后,ESI有所降低,原SPC具有较高的ESI是因为原SPC的乳化性差,EAI值很低,乳化能力随着时间的延长改变程度小。样品3和样品4的EAI和ESI几乎一样,说明干燥方式对SPC的EAI和ESI影响不大。

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