为有效促进豆渣中不溶性膳食纤维的可溶化、提高其功能特性,利用空化微射流技术处理生物酶法制油豆渣膳食纤维,采用X-射线衍射、扫描电子显微镜方法分析不同空化微射流处理时间(0、6、12、18 min)下豆渣膳食纤维的晶体结构及表观形态变化,并通过粒度、持水性、膨胀性、表观粘度、葡萄糖和胆固醇吸附能力对其理化、功能性质进行表征,明确空化射流对其结构、功能及吸附特性的影响.结果显示:经空化射流处理18 min后,样品结构产生粒径减小、结晶度下降、粘度降低等变化;处理12 min时膨胀力、持水力分别达到最大值(13.92±0.78)mL/g、(2.83±0.13)g/g,此时对葡萄糖和胆固醇的吸附能力最佳.研究表明,空化射流可有效促进生物酶法制油豆渣不溶性膳食纤维的可溶化,并显著改善其结构及理化性质.

为探明高压均质处理对大豆分离蛋白(soybean protein isolate,SPI)和大豆异黄酮(soy isoflavone,SI)之间相互作用及其复合物功能性质的影响,并确定最佳处理条件,本实验研究10 mg/mL SPI分别与0、0.2、2 mg/mL SI所形成复合物的结构和功能特性随均质压力条件变化的规律.采用紫外光谱、荧光光谱和傅里叶变换红外光谱(Fourier transform infrared spectrometer,FTIR)分析不同均质条件下复合物构象变化,以粒径、Zeta电位、溶解度和疏水性表征不同均质条件下复合物的流体动力学半径和功能特性.荧光光谱结果表明SI对SPI的荧光猝灭机制为静态猝灭.在压力为80 MPa、SI质量浓度为0.2 mg/mL时,粒径分布稳定,Zeta电位绝对值、溶解度、疏水性均显著提高(P＜0.05).紫外光谱和FTIR结果表明SPI中色氨酸残基附近的微环境亲水性增强,SPI二 级结构发生改变.

为解释肌浆蛋白的蛋白结构(疏水性、分子柔性等)-界面吸附中构象动态变化-体系能量三者的科学联系,进一步挖掘肌浆蛋白的功能性,以猪肉、鱼肉、鸡肉为原料(根据所占胴体的比例及研究价值确定原料肉),通过测定其氨基酸组成、重要理化指标、蛋白质构象、乳化性质以及界面性质,探究不同肉类(畜、禽、鱼)肌浆蛋白的油-水界面性质,以及各指标之间的内在联系.结果表明:鸡肉肌浆蛋白中苯丙氨酸和酪氨酸含量较高,其粒径与表面疏水性也显著高于猪肉与鱼肉肌浆蛋白(P<0.05);在相同时间下,猪肉肌浆蛋白与鸡肉肌浆蛋白的蛋白构象峰值变化速率无显著差异(P>0.05),而鱼肉肌浆蛋白峰值变化速率相比较显著较慢(P<0.05);与猪肉和鸡肉肌浆蛋白相比,鱼肉肌浆蛋白的界面扩散速率显著较快(P<0.05),但鸡肉与猪肉肌浆蛋白之间的扩散速率无显著性差异(P>0.05);猪肉肌浆蛋白乳化活性稍低于鸡肉(P>0.05),但是鱼肉肌浆蛋白乳化活性显著低于猪肉和鸡肉肌浆蛋白(P<0.05),3种肌浆蛋白中鱼肉肌浆蛋白的乳化稳定性显著最差(P<0.05).主成分分析表明,从总体上看,猪鸡肉肌浆蛋白的性质较为相近,二者与鱼肉肌浆蛋白有较大差异;肌浆蛋白的乳化活性和乳化稳定性与其表面疏水性、电位和构象变化速率相关性较强,而扩散速率与溶解度具有较强相关性.

为运用空化射流处理技术有效提高酶法制油豆渣中可溶性蛋白含量、改善其理化特性,采用二维和三维荧光、十二烷基硫酸钠-聚丙烯酰胺凝胶电泳及扫描电镜解析了不同空化射流处理时间(0、5、10、15 min)对豆渣蛋白结构的影响及形态变化,并采用溶解性、乳化性、氨基酸分析、粒度分布及ζ-电位对其理化及功能特性进行表征,最终明确了空化射流处理对酶法制油豆渣蛋白结构及理化特性的影响规律.结果表明:空化射流可促进豆渣蛋白结构解折叠,使分子间相互作用增强,其亚基结构由高分子量向低分子量转化;当空化射流处理10 min时,豆渣蛋白粒度分布稳定,且体积平均粒径D[4,3]达到最低值(470.10±8.70)nm,ζ-电位绝对值达到最大(27.4±0.83)mV,溶解特性及界面性质最佳;经氨基酸分析发现,酶法制油豆渣蛋白和大豆分离蛋白(SPI)的氨基酸组成相似,其疏水性氨基酸质量分数达33.03％.

为了研究新型物理改性技术——空化微射流对生物酶法制油豆渣蛋白结构的影响,测定了不同空化微射流处理时间(0、5、10、15 min)下豆渣蛋白的拉曼光谱.结果 表明:经空化微射流处理的豆渣蛋白中α-螺旋及β-折叠结构相对含量显著增加(P＜0.05),β-转角及无规卷曲结构相对含量降低;色氨酸和酪氨酸残基处于“暴露态”;二硫键g-g-g和g-g-t模式比例增加,t-g-t模式比例降低.综上所述,空化微射流使豆渣蛋白有序结构增加,提高了其稳定性.本研究结果为生物酶法制油豆渣的开发利用提供一定的参考依据.

To analyze the effects of superfine comminution of low temperature on the structure and functional properties of soy dregs protein and determin the mechanism of action of low temperature ultrafine pulverization on soy dregs protein. In this study,technology of superfine comminution of low temperature was used to process soy dregs. The structural changes of soy dregs under different treatment conditions were analyzed by fluorescence spectroscopy,and the functional properties of the soy dregs protein were characterized by the interface properties,solubility,particle size analysis and ζ-potentia. The results showed that the best soy dregs protein were obtained at 200 mesh under low temperature and particle size distribution was stable,D[4,3] was significantly reduced to(24.06±0.02) μm,the absolute value of ζ-potential was significantly increased to 24.06±0.02. The fluorescence spectra showed that degrees by superfine comminution of low temperature induced the extension of soy dregs protein residued unfolds and the hydrophobic amino acids in the protein molecule exposed.

为分析空化微射流对生物酶法制油豆渣膳食纤维结构及功能的影响,基于空化微射流技术,以处理时间为变量,通过傅里叶变换红外光谱、X射线衍射、扫描电子显微镜等方法表征豆渣膳食纤维分子结构、晶体结构、表观形态及持水、持油、膨胀特性,明确空化微射流对豆渣膳食纤维结构变化的影响机制.结果 表明:生物酶法制油豆渣经空化微射流处理后,不溶性膳食纤维持水、持油性分别提高至(9.42±0.05) g/g、(3.92±0.05) mL/g,膨胀力可达处理前的1.6倍,其纤维素晶体构型未改变,但物理形态更细小.综上,空化微射流技术能有效改善豆渣膳食纤维结构及功能特性,为豆渣的开发利用提供技术支持.

为研究酶解对豆腐干凝胶结构和理化特性的影响,采用风味蛋白酶酶解豆浆,对浆液表面疏水性、巯基含量和二硫键含量,以及豆腐干质构、微观结构、水分状态、保水性、消化和感官特性等方面进行分析.结果 表明,与未经酶解的浆液相比,酶解30 min的浆液表面疏水性和二硫键含量分别提高了1 904.5和0.18 μmol/g;随着酶解时间的延长,豆腐干的感官特性明显得到改善,且在酶解时间30 min时,感官评分达到最高;与未经酶解处理的豆腐干相比,酶解处理后豆腐干的微观结构紧密均一,硬度、弹性、咀嚼性、凝聚性和回复力也得到相对改善,且在酶解时间为30 min,持水性和体外消化速率分别提高9.29％和9.00％,失水率降低0.2％.酶解能促进浆液的巯基含量和表面疏水性升高,进而影响豆腐干凝胶结构的致密性和感官特性.研究为豆腐干的品质改性和酶解技术在豆制品的应用提供了前期的理论参考.

以二甲基亚砜作为溶剂,丙酮为反溶剂制备大豆异黄酮纳米粉体.通过正交试验设计法,以大豆异黄酮粒径为指标,对各个影响因素和水平进行研究,得到最佳的试验条件.结果:大豆异黄酮的纳米粒径与溶液体积比、匀浆器转速、溶液浓度呈反比,与反应时间呈正比.大豆异黄酮的最佳试验条件为:溶液质量浓度300 mg/mL,转速1200 r/min,溶剂与反溶剂的体积比1:6,反应时间3 min.在该条件下得到的纳米大豆异黄酮粒径为98 nm.通过扫描电镜(SEM)观测粒子外观,并用粉体堆密度方法统计.通过红外光谱(FT-IR)、差热扫描(DSC)等方法对制备的粉体进行物理化学性质表征.结果表明:制备前、后大豆异黄酮的粉体化学性质没有发生改变,纳米大豆异黄酮颗粒分布均匀,粒径显著减小.

研究主要分析低温超微粉碎对生物酶法制油豆渣膳食纤维结构与功能的影响.利用低温超微粉碎技术处理生物酶法制油豆渣,采用红外光谱及X-衍射分析不同粉碎条件下豆渣膳食纤维结构变化,并通过豆渣膳食纤维粒径分布、持水性及膨胀性对其功能性表征,明确低温超微粉碎对豆渣膳食纤维的影响机制.结果 表明,生物酶法制油豆渣经低温超微粉碎处理后,豆渣膳食纤维粒径分布稳定,其持水性、膨胀性显著提高,最高为1 52096,18.3mL/g,并在扫描电镜下观测处理后膳食纤维形态.

为高效提取高温豆粕中大豆分离蛋白,利用射流空化辅助提取高温豆粕中大豆分离蛋白,并进一步研究射流空化压力(0 ～ 2.0 MPa)对大豆分离蛋白提取率、二级结构、持油性及持水性、溶解度、起泡性及乳化性等性质的影响.结果 表明,射流空化处理样品的游离巯基含量、蛋白质表面疏水性均显著高于未经处理的样品(P＜0.05),而二硫键含量显著降低(P＜0.05).当射流空化压力1.5 MPa时,大豆分离蛋白提取率为58.97％,比未处理样品提高了34.42％;大豆分离蛋白的持油性及持水性、溶解度、起泡性和乳化性均得到显著改善,表明射流空化处理使蛋白质分子解折叠,结构展开,暴露出更多的游离巯基,蛋白颗粒粒径减小,比表面积增加,有利于改善大豆分离蛋白的功能特性.当射流空化压力增加到2.0 MPa时,高压作用及极端热导致大豆分离蛋白的功能特性下降.将提取大豆分离蛋白与商品大豆分离蛋白的功能性质进行比较,表明射流空化处理工艺可提高高温豆粕中蛋白质的利用价值.

以传统湿法工艺技术制备豆乳粉为基础,对浆渣分离后的豆乳进行微流化处理,研究微流化处理压力(0、42.5、89.0、123.5、152.0 MPa)对豆乳粉蛋白结构及溶解性的影响.结果显示:微流化处理样品的游离巯基含量、体积平均粒径及蛋白质表面疏水性均显著高于未经微流化处理的样品(P<0.05).当微流化处理压力为123.5 MPa时,蛋白质表面疏水性达到最大值,提高至未处理样品的1.6倍;蛋白质游离巯基含量达到最大值7.62μmol/g,与未处理样品相比增加了24.96％;豆乳粉具有最小的体积平均粒径和粒径分布宽度;豆乳粉溶解度达到最大值79.47％.但当微射流压力增加到152.0 MPa时,豆乳粉溶解性下降.

为研究低温超微粉碎对生物酶法制油豆渣蛋白结构的影响,将生物酶法制油豆渣烘干后分别经常温、低温超微粉碎处理,采用拉曼光谱分析法表征低温环境下生物酶法制油豆渣在不同超微粉碎程度(100、200、300目)及常温条件下豆渣蛋白的结构变化.结果表明:经低温超微粉碎处理后豆渣蛋白中α-螺旋结构、β-折叠结构含量增加,β-转角结构含量降低;色氨酸、酪氨酸残基趋于"暴露态";二硫键t-g-t模式经处理后显著增加;与未处理及常温超微粉碎条件相比,低温超微粉碎处理后豆渣蛋白无序结构单元更趋有序化.

研究不同超声功率(0、100、200、300、400、500 W)对冷冻干燥豆腐制备及品质的影响.豆浆的粒径分布测定结果表明:当超声功率为0～300 W时,豆浆的平均粒径随超声功率的增强而逐渐降低,当超声功率大于300 W时,豆浆的平均粒径逐渐升高,这表明适宜的超声处理可以使豆浆中的聚集物减少,超声功率过高会使豆浆内蛋白质发生聚合;质地剖面分析测定结果表明冷冻干燥豆腐复水后其硬度、弹性、黏聚性、咀嚼性均较鲜豆腐显著增大(P<0.05),说明冷冻过程使蛋白质发生变性;扫描电子显微镜和复水率测定结果表明适宜的超声处理可使冷冻干燥豆腐内部孔洞分布均一、孔径变小.因此,采用超声功率为300 W、超声时间为10 min的制浆工艺可以制备出质构特性好、复水率高的冷冻干燥豆腐.

为探究射流空化对水酶法制取大豆油所产生乳状液的破乳机制,通过光散射粒径、破乳率、总提油率和乳状液显微结构为指标分别考察射流空化压力、射流空化温度和射流空化时间对乳状液破乳机制的影响.破乳率和总提油率随着射流空化压力(0.2～1.0 MPa)、射流空化温度(80 ～ 120℃)、射流空化时间(5 ～25 s)的增加而增加,射流空化作用实现彻底破乳后,破乳率和总提油率反而下降.乳状液粒径分布及激光共聚焦显微镜显示破乳后分散的小粒径油滴转变成直径较大的油滴.在单因素试验基础上,采用响应面分析法对射流空化辅助水解破乳工艺条件进行优化,确定最优破乳工艺条件为:射流空化压力0.8 MPa、射流空化温度100.92℃、射流空化时间21.38 s,此条件下破乳率为90.29％,总提油率为87.06％.

超声及高压均质制备的大豆蛋白-磷脂酰胆碱纳米乳液球状形态,大豆蛋白完全吸附于纳米乳液的界面,呈现核壳状结构.在大豆蛋白-磷脂酰胆碱纳米乳液形成中,界面吸附重排作用下,大豆蛋白结构趋向于α-螺旋及无规卷曲的二级结构组成.超声制备纳米乳液的界面蛋白疏水性基团暴露程度高于高压均质制备的.在高压均质制备纳米乳液的界面,磷脂酰胆碱与大豆蛋白表现出较强的疏水交互作用.拉曼显微观测证实大豆蛋白-磷脂酰胆碱在纳米乳液界面均匀分布,更多的大豆蛋白在超声纳米乳液乳滴界面分布.

为改善冷冻豆腐的加工及食用品质,通过筛选大豆分离蛋白、变性淀粉及卡拉胶添加量并进行复配,研究复配添加剂对冷冻豆腐品质的影响.结果显示,以冷冻豆腐的保水性和复水性为指标,筛选出大豆分离蛋白、变性淀粉和卡拉胶的添加量分别为0.5％、0.03％和0.03％ (w/v).结合单因素试验结果,采用感官、质构及微观结构分析等方法研究复合添加剂对冷冻豆腐品质的影响,实验结果显示:当复合添加剂配比为0.5％ (w/v)大豆分离蛋白+0.03％ (w/v)变性淀粉+0.03％ (w/v)卡拉胶时,制作的冷冻豆腐凝胶性好,热稳定性好,蛋白结构均匀、致密,具有较强耐煮性.表明通过改变添加剂浓度和配比可改善冷冻豆腐品质,有利于产品的大规模化工业生产.

为了研究典型畜产源非肉蛋白与肌原纤维蛋白(MP)的相互作用,建立了模拟肉制品加工条件下二者等比例用量的溶液及热致凝胶模型,将血浆蛋白(PPP)、鸡蛋白分离蛋白(EPI)和酪蛋白酸钠(SC)分别与MP按照1∶1比例混合,以各单一蛋白为对照,利用流变仪、质构仪和低场核磁等仪器测定各蛋白粘度、加热过程的动态粘弹性、凝胶强度和水分子状态等指标.结果 表明,PPP和EPI在加热过程中自身可形成凝胶,但与MP相比,储能模量(G')较弱,SC在加热过程中未能形成凝胶.将PPP和EPI分别与MP混合时,流变结果显示,PPP+MP、EPI+MP相互作用指数均大于零,与单独的MP相比,其G'无显著差异;加入PPP未能显著改变MP的凝胶强度,但加入EPI显著提高了MP的凝胶强度(P＜0.05);PPP、EPI的加入均能使凝胶保水性显著提高,不易流动水比例增大(P＜0.05).SC会对MP产生一定不利影响,二者相互作用指数小于零,其G'、凝胶强度及凝胶保水性显著降低(P＜0.05).总体而言,PPP、EPI与MP之间在加热后均产生正向相互作用,而SC对MP产生不利影响.本研究结果为凝胶乳化类肉制品中非肉蛋白的应用提供了一定的理论借鉴.

以高压均质技术制备大豆蛋白-磷脂酰胆碱纳米乳液,对其特性及稳定性进行试验分析,通过单因素响应面优化确定大豆蛋白-磷脂酰胆碱复合成稳定纳米乳液最优配比:大豆蛋白添加量1.5％,大豆磷脂酰胆碱添加量0.22％,高压均质压力100 MPa,此条件下大豆蛋白-磷脂酰胆碱纳米乳液平均粒径217.43 nm,TSI为3.02,乳化产率为93.35％.

本试验主要研究低温真空油炸制作豆腐泡过程中,不同真空度对油炸豆腐泡品质、蛋白结构和表面微观结构的影响.以持水性、脂肪分数、色泽、蛋白结构及微观结构为指标,反映低温真空油炸工艺参数真空度对豆腐泡品质及微观结构的影响.研究表明:随真空度增加,豆腐泡脂肪分数逐渐增加,而持水性的变化趋势与脂肪分数是相反的;表面色泽变化表现为L*值下降,b*值和a*值增加;蛋白质二级结构表现为α结构含量呈现减低趋势,而β-折叠结构含量先提升后降低,但无规卷曲结构含量变化较小;豆腐泡微观结构变化表现为表面形成褶皱减少,粗糙度降低.本文解析了真空度条件下豆腐泡品质和表面微观结构的变化,为低温真空油炸技术应用于豆制品产业化提供理论依据.